基于非0比特个数特征的冗余转移图像加密安全性分析

来源：计算机研究与发展杂志2022年第11期北京时间：

作者：罗雅婷,和红杰,陈帆,屈凌峰,

摘要：Qin等人提出的基于冗余转移的高容量加密域可逆信息隐藏算法，有效提高了抵抗现有已知明文和唯密文等攻击的能力.在分析该算法的冗余转移图像加密特性的基础上，提出一种基于非0比特个数(non-zero-bitnumber,NZBN)特征的已知明文攻击方法.首先，定义给出了图像块的NZBN特征，分析指出了图像块NZBN特征在冗余转移图像加密前、后的恒定不变性；然后利用NZBN特征的恒定不变性，依次估计块置乱密钥和每个图像块的位平面置乱密钥；接着，给出了多对明-密文图像条件下的块置乱密钥估计方法，以进一步提高块置乱密钥的估计正确率；最后，分析讨论了在不同分块大小下的密钥估计正确率和时间复杂度.实验结果表明，算法的密钥估计正确率和时间复杂度依赖于分块大小.分块大小不小于4×4时，1对明-密文图像得到的块置乱密钥正确率超过89%；即使分块大小降至2×2，2对明-密文图像可导致信息泄露.

关键词：可逆信息隐藏, 图像加密, 安全性分析, 已知明文攻击, 冗余转移, 非0比特个数,