隱藏演算法的效能指標

2021-08-02 06:34:29 字數 1043 閱讀 4085

隱藏演算法最基本和直觀的效能指標是隱藏容量(capacity)

隱藏容量的物理意義是「隱藏演算法能在載體中嵌入多少秘密訊息」。顯然,能嵌入的秘密訊息的量與載體本身的尺度有關係。

另一方面,秘密訊息本身的表達形式,也可能影響對隱藏容量的度量和表達。

隱藏演算法的目的是保護嵌入的秘密訊息。由於存在兩類攻擊者,對他們的抵抗能力的衡量方式有所不同。

隱藏演算法對被動攻擊者的抵抗能力,稱為隱藏演算法的隱蔽性(imperceptibility)。

對於隱蔽通訊中使用的隱藏演算法,這是最重要的屬性。傳統上,隱蔽性是衡量隱藏演算法「安全」與否的主要標準。

早期的概念中,隱蔽性常常會有「人類能否分辨」和「檢測演算法能否分辨」兩種不同的表達,前者有時候被稱為透明性

隨著隱藏檢測技術的發展,透明性與隱蔽性的區分度已經越來越小,因此近年來透明性這個說法已經鮮少被提及了。

隱藏演算法對主動攻擊者的抵抗能力,稱為隱藏演算法的可靠性(reliability)。

不過由於主動攻擊者的存在,必須引入主動攻擊者的行為,因此可靠性已經不單純是隱藏演算法的屬性了。

另一方面,由於通訊技術已經十分發達,如果引入一些恰當的差錯恢復機制,就可能在非 0 的提取錯誤率下,實現幾乎可靠的傳輸。

因此,隱藏演算法的可靠性,傳統上以「某攻擊條件下提取操作的平均誤位元率」表達。

容量、隱蔽性、可靠性三大效能指標之間,存在相互制約的關係。

直接從物理意義上來看,嵌入操作是對載體的修改,由於隱藏物件的總資料量一定,其中用於表達秘密訊息的部分越多,那麼用於表達載體語義的資料量就越少,當少於載體本身的語義資訊量時,一定會造成載體的損失,這就對被動攻擊者提供了線索。另一方面,主動攻擊者的行為本質上是從隱藏物件中抹去一些資料量,這有可能減少用於表達秘密訊息的資料量,進而限制了隱藏容量。所以,對隱藏演算法的效能的研究,就是在對主動攻擊者的攻擊行為作出適當的假設之後,研究三大屬性之間的制約關係,並根據實際需要,在保證其中某些足夠高的前提下去優化另一些。

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