手机短信中加密手—基于MATLAB仿真数字水印技术应用.docx

手机短信中的加密手基于MATLAB仿真的数字水印技术的应用张慧珍 (江南大学物联网工程学院 江苏 无锡 214122)摘要手机短信的重要性、便利性及普用性在现今时代是人人皆知的，然而它的公开性是它最大的漏洞。所以在我们有了安全防范意识的同时，我们还要有一些具体措施，基于DCT变换域的数字水印技术进行信息隐藏，开创了手机终端上信息安全的新世界。关键词：手机短信、隐私、数字水印、DCT、信息安全AbstractImportance of SMS, convenience and general availability in todays age is universallyknown, but its openness is its greatest vulnerability. So we have a sense of security, while we also have a number of specific measures, based on the DCT transform domain digital watermarking to information hiding technology, creating a new world of information security on the mobile terminal.Key words: cell phone text messaging，privacy，digital watermarking，DCT，information security0引言在现今信息发达、流通量空前爆涨的时代，手机短信的比例已经达到令人不可忽视的地步，然而短信内容是曝光在大众之下的，无论是存在商业机密的商企还是日益注重隐私的大众，我们都不会用短信来发送重要或私密信息，这样手机短信的便利性便无从用之。所以我们在手机短信中引入数字水印技术，使得在非接收方看来这只是一个最普通不过的信息，将信息在隐匿中发送了过去，既保障了便利操作性，也有一定的安全可靠性。1原理在目前提出的数字水印嵌入方法基本分为两类：基于空间域和基于变换域的方法。本文中使用的是基于变换域的数字水印。变换域数字水印是指在DCT变换域、时/频变换域（DFT）或小波变换域（DWT）上隐藏水印。在图像从时域到频域的变换过程中，对水印信息进行一定的频域调制，使其很好的隐藏在图像中特别要的能量部分，同时又不引起图像质量的明显下降。由于它较好地的满足了数字水印技术透明性和鲁棒性的要求而成为当前最重要的水印算法。由于JPEG、MPEG等压缩算法的核心是在DCT变换域上进行数据量化，所以通过巧妙的融合水印过程和量化过程，就可以使水印抵御有损压缩。(1)水印嵌入系统的输入是：水印（即发送的秘密信息）、载体数据和一个可选的公钥或私钥。水印可以是任何形式的数据，比如数值、文本、图像等。密钥可用来加强安全性，以避免未授权方恢复和修改水印。如图1所示。 图 1 数字水印嵌入方案 (2)水印恢复系统的输入是：已经嵌入水印的数据、私钥或公钥、原始数据或原始水印（取决于添加水印的方法），输出的是水印W，或者是某种可信度的值，它表明了所考察数据中存在给定水印的可能性。如图2所示。图 2 数字水印恢复方案2 DCT域的信息隐秘的基本算法用下面公式实现一个M*N矩阵A的二维DCT变换： 公式（1） 其中：数值称为A的DCT系数。逆DCT变换定义如下： 公式（2） 其中：，同公式（1）中的，。3 在MATLAB中仿真过程在matlab中仿真嵌入水印过程的hidedctadv程序部分代码：%信息嵌入temp=0;for i=1:count if msg(i,1)=0 if DCTrgb(k1(i)+4,k2(i)+1)DCTrgb(k1(i)+3,k2(i)+2) temp=DCTrgb(k1(i)+4,k2(i)+1); DCTrgb(k1(i)+4,k2(i)+1)=DCTrgb(k1(i)+3,k2(i)+2);DCTrgb(k1(i)+3,k2(i)+2)=temp; end elseif DCTrgb(k1(i)+4,k2(i)+1)DCTrgb(k1(i)+3,k2(i)+2) DCTrgb(k1(i)+3,k2(i)+2)=DCTrgb(k1(i)+3,k2(i)+2)-alpha; else DCTrgb(k1(i)+4,k2(i)+1)=DCTrgb(k1(i)+4,k2(i)+1)-alpha; endend图3 水印载体图像mother.jpg图4 加入水印的图像 mother1.jpg两张图进行比较在灰度和色彩上不能看出任何不同。图5加入的水印信息message.txt提取水印过程的extractdctadv程序部分代码：%信息提取并写回信息frr=fopen(msg,a);for i=1:count if DCTcheck(k1(i)+4,k2(i)+1)=DCTcheck(k1(i)+3,k2(i)+2) fwrite(frr,0,ubit1); result(i,1)=0; else fwrite(frr,1,ubit1); result(i,1)=1; endendfclose(frr);图6 提取的水印信息messageretrieval.txt4 适用范围现今短信不仅仅限于普通短信，手机微信，多媒体短信，飞信发展迅速，更加便于人们的日常使用，所以在手机终端加以安装成功后，所有信息都在自己的安全措施下发送和接收。5 结束语在手机终端中，手机短信隐藏信息是一项比较新的技术应用，具有一定的隐蔽性和安全性，为隐藏信息开辟了更广阔的途径。手机开发日新月异，安全性是同PC机上一样不可忽视的一大问题，我们在做好隐蔽性的同时，还要