LSB图片信息隐藏隐藏实验(DOC)

1、上海电力学院高级程序设计（C）课程设计报告院 系：计算机科学与技术学院_专业年级：信息安全 2012 级_学生姓名： 涂桂花_ 学号： 20123333指导教师：魏为民_2015 年 4 月 14 日目:LSB 信息隐藏实验目录一、实验目的.1.二、实验内容和步骤.1.1. 操作环境.1.2. 系统配置.1.3. 操作步骤.1.4. 程序源代码. 5.三、实验结果 .5.1. 测试图片. 5.2. 测试结果. 5.3. 截屏.6.四、 实验小结.6.1. 遇到的问题总结合分析：. 62. 未解决的问题. 103. 实验效果和分析. 104. 总结：. 10附件：.111上海电力学院实验报告、实

2、验目的1.用MATLAB函数实现LSB信息隐藏和提取。2.了解信息隐藏的作用和实现方法原理。3.学会分析了解隐藏算法。、实验内容和步骤如操作环境、系统配置、操作步骤、程序源代码等。1.操作环境操作系统Windows 7旗舰版64位SP1 ( DirectX 11 )2.系统配置处理器AMD E1-2100 APU with Radeon HD Graphics双核3.操作步骤课程名称信息安全实验项目LSB信息隐藏实验女生名涂桂花学号201233专业信息安全同组人姓名无指导教师魏为民实验日期20154141)打开MATLAB件，新建文件夹名为“LSB”。22)在“Comma nd Win doW

3、窗口里输入“guide”，回车。a.如下图所示建立图形界面。将5个push butt on控件的“String”属性设置为下图相应3显示的名字，Tag属性设置为pbt+String名的格式。将4个axec控件的Tag属性设置 为如下图所显示的名字。LSB333JLfiig3)分别右键点击5个push butt on控件，View Callbacks-CallBacks.给每个控件添加Callback代码。再添加代码之前要为该fig文件命名。我在本次实验命 名为LSB3333.fig。各个控件的代码如下：% - Executes on butt on press in pbtCover.fun

4、cti onpbtCover_Callback(hObject, eve ntdata, han dles)% hObject han dle to pbtCover (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% han dles structure with han dles and user data (see GUIDATA)global gCover;gCover,sFile=loadimg();if isempty(gCover)msgbox( Cover image is

5、empty!，Warning, warn，modal);return ;end4axes(ha ndles.axCover);imshow(gCover);iH iW iL=size(gCover);sMsg=sFile, ,n um2str(iH), *,n um2str(iW),set(ha ndles.text1,Stri ng,sMsg);% - Executes on butt on press in pbtSecret.fun cti on pbtSecret_Callback(hObject, eve ntdata, han dles)% hObject handle to pb

6、tSecret (see GCBO)% eve ntdata reserved - to be defi ned in a future versi on of MATLAB% han dles structure with han dles and user data (see GUIDATA)global gSecret;gSecret ,sFile=loadimg();if isempty(gSecret)msgbox( Secret image is empty!, Warningreturn ;endaxes(ha ndles.axSecret);imshow(gSecret);iH

7、 iW iL=size(gSecret);% - Executes on butt on press in pbtEmbed.fun cti onpbtEmbed_Callback(hObject, eve ntdata, han dles)% hObject han dle to pbtEmbed (see GCBO)% eve ntdata reserved - to be defi ned in a future versi on of MATLAB% han dles structure with han dles and user data (see GUIDATA)global g

8、Cover gSecret gStego;if isempty(gCover)msgbox( Cover image is empty!, Warning ,return ;endif isempty(gSecret)msgbox( gSecret image is empty!,War ningreturn ;endHc,Wc丄c=size(gCover);Hs,Ws丄s=size(gSecret);sMsg=sFile,n um2str(iH),* ,n um2str(iW),set(ha ndles.text1,Str in g,sMsg);set(ha ndles.text2,Str

9、in g,Secret Image,n um2str(iL),;,n um2str(iL),;warn , modal);war n,moda l);warn , modal );5if (Hc=Hs) | (Wc=Ws) | (Lc=Ls)6disp( Error: Not Match! return ;endgStego = ui nt8(bitor(bita nd(gCover,254),bitshift(gSecret,-7);imwrite(gStego,emTmp.bmp );axes(ha ndles.axStego); imshow(gStego,);% - Executes

10、on butt on press in pbtExtract.fun cti on pbtExtract_Callback(hObject, eve ntdata, han dles)% hObject handle to pbtExtract (see GCBO)% eve ntdata reserved - to be defi ned in a future versi on of MATLABendend Hc,Wc丄c=size(gCover);Hs,Ws丄s=size(gSecret);if (Hc=Hs) | (Wc=Ws) | (Lc=Ls) disp( Error: Not

11、Match!);return ;endgStego = ui nt8(bitor(bitand(gCover,254),bitshift(gSecret,-7); imwrite(gStego,emTmp.bmpaxes(ha ndles.axStego);imshow(gStego,);endimExtract = ui nt8(bitand(255,bitshift(gStego,7); imwrite(imExtract,exTmp.bmpaxes(ha ndles.axExtract);imshow(imExtract);msgbox( Extracted Image: exTmp.b

12、mp）；Finished）；);% han dles structure with han dles and user data (see GUIDATA)global gStego;global gCover gSecret;if isempty(gCover)msgbox( Cover image is empty! return ;Warningwarnmoda l);if isempty(gSecret)msgbox( gSecret image is empty!return ;Warningwarnmodal );）；if isempty(gStego)msgbox( Stego

13、image is empty!return ;Warningwarnmoda l);7% - Executes on butt on press in pbtExit.fun cti onpbtExit_Callback(hObject, eve ntdata, han dies)% hObject handle to pbtExit (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% han dies structure with han dies and user data (see G

14、UIDATA)q=questdlg( Are you sure to exit?，figLSB, Yes , No , No);if strcmp(q, No)return ;enddelete *%delete (ha ndles.figLSB);delete (LSB3333);4)将测试图片或者图片文件夹放在LSB文件夹下。最后点击保存。4.程序源代码见附件。三、实验结果1.测试图片隐藏载体图Leno图片信息Lena修改日期：2006/12/15 10:57卩图博尺寸:512 x 512大小257 KB创建日期:2015/4/13 13:29隐藏秘密图:Boy图片信息J予Boy惨改日朋：

15、2014/3/21 16:12BMP囹像 尺寸：512 X 512大小:257 KB创逵日朗：2015/4/13 1332.测试结果 隐藏后的图片信息:K-emTmp修改曰朗：2015/4/14 14:41BMP图像 尺寸：S12 x 512大小257 KB创達日朝2015/4/14 14;41从隐藏后的图中提取出来的秘密图片信息：-exTmp2015/4/14 14:41BMPRT：512 x 512大小257 KB剖建日.期：2015/4/14 14:41893.截屏Cflver間ess fl9eMa g tSecret MessageExirttd制翦强 g0.四实验小结1.遇到的问题总

16、结合分析：(1)问题：点击退出按键后选择退出Yes，不能完全退出。解决方法：查看源代码，经过分析，代码没有错，但是没有实现退出该fig 图形窗体而是仅仅退出了询问是否退出的box 的小窗口。经过改正源代码后，可实现完全退出。更改后的代码如下【即将原来的delete (handles.figLSB )改为 delete (LSB3333)】：q=questdlg( Are you sure to exit?, figLSB , Yes , No , No);if strcmp(q, No)return ;end delete *%delete (ha ndles.figLSB);delete (

17、LSB3333);(2)问题：老师提供的代码会出现如下图片的一些问题10 没有选择 Secret Message 图片也能进行信息图片的隐藏和提取 没有添加 Cover 图片也能进行信息的隐藏和提取 没有添加 Cover 和 Secret 图片，不能进行信息隐藏，却能进行信息提取11解决方法：分析老师提供的源代码后，进行改进可解决上述出现的问题，即在没有 选择 Cover 图片或者 Secret 图片的时候，都不能进行信息隐藏和提取。结果截图 如下：12E:WATLAB-newR2D11Secret Image1roe，o&04 -02fl.80.5 secretrtsiageD6Ex

18、lrAltdLIess旳匕Ewt132.未解决的问题1问题描述：没有点击Cover控件和Secret控件选择Cover或者Secret图片或者不选 择，也能进行隐藏和提取。分析：没有设计代码判断axec控件是否有图片内容。2问题描述：对于不同格式或者不同大小或者灰白和彩色不同的图片不能进行信息图 片的隐藏和提取。分析：本实验代码只能对同种格式且大小相同的图片进行信息图片的隐藏和提取，对于不同格式大小相同或者格式相同大小不同的图片不能进行隐藏和提取。3.实验效果和分析1LSB算法的抗攻击能力 本实验算法比较简单，抗攻击能力弱。2随机选择嵌入位（安全性因素的考虑）本实验算法不能随机选择隐藏信息图片

19、的嵌入位，在本程序中设置的为程序默认值， 不能提供安全性，可设计随机生成0-7的随机数对信息图形的不同位置随机进行嵌入。再增加隐藏和提取的用户口令则会使安全性更好。3嵌入位均匀分布于载体每次对图像的一个字节的同一个位嵌入，都是同一个位置， 这导致分布不均匀。 若实现随机嵌入图像的不同字节时不同嵌入位可提高嵌入位的均匀分布于载体。4信息提取的检错/纠错本实验提取出来的图片和原本要隐藏的信息图片不一样。4.总结：本实验比较简单，在理解了图形信息隐藏的实质和代码的意义后就能很快理解和掌握。 不足的是不能将带算法优化已解决遇到的各种问题。将会在以后的学习当中注意知识的积累和灵活运行。14附件: 源代码

20、:fun cti on varargout = LSB3333(vararg in) % LSB3333 MATLAB code for LSB3333.fig%LSB3333, by itself, creates a new LSB3333 or raises the exist ing%sin glet on*% H = LSB3333 retur ns the han dle to a new LSB3333 or the handle to%the existi ng sin glet on*%LSB3333(CALLBACK,hObject,eve ntData,ha ndles,

21、.) calls thelocal%LSB3333( P roperty,Value,.)%existi ngsin glet on* Start ingare % applied to the GUI before LSB3333_Ope ningFcn gets called. An%un recog ni zed property n ame or in valid value makes property application % stop. All in puts are passed to LSB3333_Ope nin gFc n via vararg in.%*See GUI

22、 Opti ons on GUIDEs Tools me nu. Choose GUI allows onlyone%in sta nee to run (sin glet on).% % See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES % Edit the above text tomodify the respo nse to help LSB3333 % Last Modified by GUIDE v2.514-Apr-2015 10:08:25% Begi n in itialization code - DO NOT EDITgui_S in glet o

23、n = 1;gui_State = struct(gui_Name,mfile name,.gui_S in glet on,gui_S in glet on,gui_Ope nin gFc n,LSB3333_Ope nin gFcn,gui_OutputFc n,LSB3333_OutputFc n,gui_LayoutFc n, .gui_Callback,)；if n argi n & ischar(varargi n1) gui_State.gui_Callback = str2fu nc(varargin1);endif n argoutvarargout1: nargou

24、t = gui_mai nfcn (gui_State, varargi n:);elsegui_mai nfcn (gui_State, vararg in :);end% End in itialization code - DO NOT EDIT%fun ctionnamed CALLBACK in LSB3333.M withthe givenin putarguments.creates a new LSB3333 or raises the from theleft, property value pairs15% - Executes just before LSB3333 is

25、 made visible.fun cti onLSB3333_Ope nin gFc n( hObject, eve ntdata, han dles, varargin)% This fun cti on has no output args, see OutputFc n.% hObject han dle to figure% eve ntdata reserved - to be defi ned in a future versi on of MATLAB% han dles structure with han dles and user data (see GUIDATA)%

26、varargin comma nd line argume nts to LSB3333 (see VARARGIN)% Choose default comma nd line output for LSB3333han dles.output = hObject;% Update han dles structureguidata(hObject, han dles);% UIWAIT makes LSB3333 wait for user respo nse (see UIRESUME)% uiwait(ha ndles.figure1);% - Outputs from this fu

27、n cti on are retur ned to the comma nd line.fun cti onvarargout = LSB3333_OutputFc n( hObject, eve ntdata, handles)% varargout cell array for returni ng output args (see VARARGOUT);% hObject han dle to figure% eve ntdata reserved - to be defi ned in a future versi on of MATLAB% han dles structure wi

28、th han dles and user data (see GUIDATA)% Get default comma nd line output from han dles structurevarargout1 = han dles.output;% - Executes on butt on press in pbtCover.fun cti onpbtCover_Callback(hObject, eve ntdata, han dles)% hObject han dle to pbtCover (see GCBO)% eve ntdata reserved - to be defi

29、 ned in a future versi on of MATLAB% han dles structure with han dles and user data (see GUIDATA) globalgCover;gCover,sFile=loadimg();16set(handles.text1.Str ing,sMsg);String, Secret Image );% - Executes on butt on press in pbtEmbed.fun cti onpbtEmbed_Callback(hObject, eve ntdata, han dles)% hObject

30、 han dle to pbtEmbed (see GCBO)% eve ntdata reserved - to be defi ned in a future versi on of MATLAB% han dles structure with han dles and user data (see GUIDATA)global gCover gSecret gStego;if isempty(gCover)msgbox( Cover image is empty!, Warning ,war n,moda l);return ;endif isempty(gSecret)msgbox(

31、 gSecret image is empty!, War ning , war n , modal );if isempty(gCover)msgbox( Cover image is empt y!，Warningreturn ;endaxes(ha ndles.axCover);imshow(gCover);iH iW iL=size(gCover);sMsg=sFile, ,n um2str(iH),*,n um2str(iW),set(ha ndles.text1,Stri ng,sMsg);,warn，modal);*,n um2str(iL),;% - Executes on b

32、utt on press in pbtSecret.fun cti on pbtSecret_Callback(hObject, eve ntdata, han dles)% hObject han dle to pbtSecret (see GCBO)% eve ntdata reserved - to be defi ned in a future versi on of MATLAB% han dles structure with han dles and user data (see GUIDATA)global gSecret;gSecret ,sFile=loadimg();if

33、 isempty(gSecret)msgbox( Secret image is empty!return ;end,Warning,warn , modal );axes(handles.axSecret);imshow(gSecret);iH iW iL=size(gSecret);sMsg=sFile, ,n um2str(iH),* ,n um2str(iW),*,n um2str(iL),;set(handles.text2.17return ;18endHc,Wc丄c=size(gCover);Hs,Ws丄s=size(gSecret);if (Hc=Hs) | (Wc=Ws) |

34、 (Lc=Ls)disp( Error: Not Match!);return ;endgStego = uin t8(bitor(bita nd(gCover,254),bitshift(gSecret,-7);imwrite(gStego,emTmp.bmp );axes(ha ndles.axStego);imshow(gStego,);% - Executes on butt on press in pbtExtract.fun cti onpbtExtract_Callback(hObject, eve ntdata, han dles)% hObject handle to pbtExtract (see GCBO)% eve ntdata reserved - to be defi ned in a future versi on of MATLAB% han dles stru