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虽然隐秘通信技术的发展已经有很长的历史,但多媒体隐秘通信技术却是近年来出现的一个新的研究领域。该技术与密码技术之不同点在于:密码技术隐藏信息的“内容”,而隐秘通信技术则隐藏信息的“存在性”。多媒体隐秘通信技术的出现给信息安全技术领域开辟了一条全新的途径,有着非常可观的发展前景。目前多媒体隐秘通信技术无论在理论研究还是在技术研究方面都还不够成熟,尚缺乏系统性的理论基础和公平统一的性能测试与评价体系。因此系统地总结和分析该领域内的一些问题对创立完整的隐秘通信系统理论体系有着非常重要的意义。 本论文主要探讨了与多媒体隐秘通信有关的一些理论和技术问题,独立完成的主要成果有: (1) 提出了隐秘通信系统的一种通用数学模型,它可以涵盖其他文献中所提出的大多数基于隐秘密钥的类型或攻击特性等方面建立起来的模型。 (2) 系统地讨论了隐秘通信系统的理论安全性问题和隐秘通信容量问题。引入了安全等级的概念,描述了信息论意义下的安全模型,给出了隐秘通信系统不可检测性的充要条件,为隐秘通信系统设计指出了方向。描述了隐秘通信系统理论安全性的一种定义和评估方法,给出了被动攻击和主动攻击条件下的容量表达式。 (3) 从一个新的角度,用对策论的观点研究信息发送者和攻击者行为,给出了构造发送者与攻击者的策略集,进而建立隐秘通信系统对策论模型的方法和求解最优策略的算法。 (4) 分析了隐秘通信系统中主动攻击所造成的信息鉴伪性问题,使用计算复杂性理论给出了三类主动攻击方式的数学定义,与密码杂凑函数和数字签名相结合,设计了两种具有信息认证能力的隐秘通信方案,并就这两种方案在三类主动攻击下的认证安全性进行了简要证明。 (5) 设计了一种以灰度图像为隐秘载体的公钥隐秘通信方案,在嵌入相当大的数据量时,信息隐藏过程仍然较好地保持了原始图像的质量和统计特性,从理论和实验两方面对方案的安全性进行了分析。 (6) 研究了二值图像信息隐藏的特殊性,提出了一种安全大容量的二值图像信息隐藏算法。 (7) 在索引图像信息隐藏算法设计方面引入了基于图像变换域的设计思想,提出了一种基于小波变换的索引图像信息隐藏算法,该算法具有相当高的安全性和鲁棒摘要博士学位论文性,在受到通常的主、被动攻击时,仍然能够将秘密信息安全完整地传送给接收者。 最后分析了当前在信息隐藏和隐秘通信研究中存在的问题,探讨了孩领域需要进一步研究的几个方面。关键词:信息安全,保密通信,信息隐藏,隐秘通信,数字水印