上海交通大学&海南大学|一种用于提升鲁棒性的无载体隐写通用框架(TCSVT2024)

文摘   2024-09-25 08:30   上海  


与传统修改式图像隐写算法相比,无载体图像隐写由于未对载体修改可以抵抗隐写分析算法的检测。前期工作侧重于提升算法抵抗各种图像攻击的鲁棒性,然而在这之中,对图像几何攻击的抵抗能力往往不尽如人意。在研究了无载体隐写算法的一般流程后,我们发现接收端总是需要从接收到的图像中直接生成或映射哈希序列,由于这些接收到的图像可能受到攻击,这对正确提取秘密信息产生了很强的不利影响。受到此启发,我们探索并提出了一种通用的无载体隐写框架,即提出了一种针对受攻击图像的通用修复框架。整体框架如下图所示。  
 

  

框架中最重要的模块是修复模块(Restoration module),它包含两个主要部分,即分类子模块和攻击恢复子模块。接收端受到攻击的图像首先被送入分类子模块中,以判断攻击类型。然后利用相应的攻击修复子模块来修复受到攻击的图像,以提高算法的鲁棒性。作为首个通用的无载体图像隐写框架,该框架几乎可以用于所有的无载体图像隐写中,并有效提升其鲁棒性,下表列出了一些常见的无载体图像隐写算法在使用本文提出框架前后对各种图像处理攻击鲁棒性的提升情况:   


此外,我们还考虑了对于多种攻击类型混合情况下的修复效果,如TABLE XII所示,可以看到所提出的框架对强度更强的攻击以及多种攻击类型混合场景下依然可以有很好的鲁棒性提升效果

   

论文信息:


相关论文已被IEEE TCSVT录用。该工作由上海交通大学网络空间安全学院信息安全与认知实验室蒋兴浩、孙锬锋教授团队完成。作者包括上海交通大学的孟来锦、蒋兴浩、许强以及海南大学的李凡。本团队长期招收硕博研究生,方向:AIGC生成及检测技术、样本对抗深度模型及防御技术、多媒体内容智能识别及安全认知、信息隐写技术及分析技术等。全年招收青年教师、海外学者,打造国际一流学术团队!

   

L. Meng, F. Li, X. Jiang, and Q. Xu, "A Universal Framework for Improving the Robustness of Coverless Image Steganography Based on Image Restoration," in IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, DOI: 10.1109/TCSVT.2024.3454457.


参考文献:

[18] Z. Zhou, H. Sun, R. Harit, X. Chen, and X. Sun, “Coverless image steganography without embedding,” in Cloud Computing and Security: First International Conference, ICCCS 2015, Nanjing, China, August 13-15, 2015. Revised Selected Papers 1. Springer, 2015, pp. 123–132.

[28] X. Zhang, F. Peng, and M. Long, “Robust coverless image steganography based on dct and lda topic classifification,” IEEE Transactions on Multimedia, vol. 20, no. 12, pp. 3223–3238, 2018.

[31] N. A. Karim, S. A. Ali, and M. J. Jawad, “A coverless image steganography based on robust image wavelet hashing,” TELKOMNIKA (Telecommunication Computing Electronics and Control), vol. 20, no. 6, 2022.

[32] L. Meng, X. Jiang, Z. Zhang, Z. Li, and T. Sun, “A robust coverless image steganography based on an end-to-end hash generation model,”IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, vol. 33, no. 7, pp. 3542–3558, 2023.

[36] L. Zou, J. Li, W. Wan, Q. M. J. Wu, and J. Sun, “Robust coverless image steganography based on neglected coverless image dataset construction,”IEEE Transactions on Multimedia, vol. 25, pp. 5552–5564, 2023.    


供稿:孟来锦、蒋兴浩



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