网络环境中的多播隐写理论与方法研究

Multicast steganography in network environment is the covert communication technology that the sender embeds multiple sercert messages into one cover object and sends them to multiple recievers simultaneously through the network multicast communication channel. As the extension of the traditional steganography technology information in network multicast communicaiton environment, it encounter many new problems such as the joint embedding of multiple informatioin, the information privacy between multiple recievers, the information recovery with the cover packets' loss and etc. On the basis of the modelling of multicase steganography based on information theory, the analysis of the security and anti-disturbance ability, the project stuides the synchronous multicast steganography method based on Slepian-Wolf encoder and matrix embedding, and the asynchronous multicast steganography method based on the overlapping joint coding under the environment without disturbance. On the basis of the analysis of the relationship between the anti-disturbance ability of the erasure matrix and embedding distortion, combining the results under the environment without disturbance, the project studies the anti-disturbance multicast matrix embedding method based on the joint source channel coding, and the multicast matrix embedding method with non-uniform erasure protection ability. The research can enrich the intension of the current steganography technology, and provide the theoretical support and technical guarantee for the multicast covert communication based on steganography in real network traffic.

网络环境中的多播隐写是指发送端利用网络多播通信信道，在同一载体对象中嵌入多条秘密信息，同时实现单点对多点的隐蔽通信技术。作为传统隐写技术在网络多播通信环境下的拓展，该技术面临诸如多信息联合嵌入、多接收者间信息私密性以及载体数据包丢失情形下的信息恢复等新问题。本课题在多播隐写信息论建模，安全性以及抗干扰能力分析的基础上，研究无扰环境下基于Slepian-Wolf编码器和矩阵嵌入的同步式多播隐写方法，以及基于可重叠联合编码和矩阵嵌入的异步式多播隐写方法。在分析纠删矩阵的抗扰性与嵌入失真间关系的基础上，结合无扰环境下的研究成果，研究基于联合信源信道编码的抗扰多播矩阵嵌入方法，和具有不等删除保护的多播矩阵嵌入方法。本课题可丰富当前隐写技术的研究内涵，并为基于实际网络数据流的多播隐蔽通信提供理论支持和技术保障。

网络环境中的多播隐写是指发送端利用网络多播通信信道，在同一载体对象中嵌入多条秘密信息，同时实现单点对多点的隐蔽通信技术。本课题针对多播环境下的隐写理论及方法问题进行了研究。在多播隐写模型研究方面，将单播矩阵嵌入框架扩展为多播矩阵嵌入框架，分别提出了同步多播矩阵嵌入方案和异步多播矩阵嵌入方案，并对网格码的同步及异步多播形式进行了拓展。在载体损失的健壮隐写方法研究方面，提出了一种抗损矩阵嵌入框架，对其嵌入效率与受损数据恢复率定义的抗损性之间的影响机理进行了分析，提出了一种可以逼近理论限的抗损网格编码方案；提出了一种基于矩阵扩展的周期时变网格隐写码，具有更好的系统性和灵活性。在网络传输损失时间隐蔽信道研究方面，提出了一种基于模型拟合编码的模拟喷泉时间信道方法；提出了一种扩展窗喷泉码具有不等差错保护功能的多播时间式隐蔽信道方法；提出了一种基于空时格型码的多进多出时间式隐蔽信道；提出一种基于叠加网格的时间信道编码方法，并通过补偿量化和保护带策略来消除流量上时间信息的异常性并增强鲁棒性；提出了一种基于OFDM的星座成形调制隐蔽通信方法，可有效地抵抗多种统计检测方法；提出了一种基于内部交换和自适应质心量化的流水印方案，该方案可以抵抗多种共计检测和信道干扰。在网络信息隐藏检测方面，分别提出了一种基于多流联合质心熵的和一种基于联合质心熵的网络流水印自适应检测方案；以及针对时间信道的加权熵检测方法，改进的自适应KS检测方法，和一种基于分桶变异系数的检测方法。本课题的研究有力地丰富了隐写技术的研究内涵，并为基于实际网络数据流的多播和健壮隐蔽通信提供理论支持和技术保障。