在图传信道中对信息进行混沌加密隐写的算法

本发明涉及信息安全传输与加密隐写，具体为一种在图传信道中对信息进行混沌加密隐写的算法。

背景技术：

1、海上无人船集群在船联网中的信息交互越来越广泛和频繁，与之伴随而来的是不法分子在通信过程中对一些具有重要价值信息进行窃取和篡改。此类事件的发生不仅导致了一系列严重的经济损失，还可能导致国家利益被侵犯。海上无人系统的高度普及，同样也带来了很大的风险，网络攻击劫持的可能性也越来越大，由于现在无人船智能化程度的增加，无人船的航行脑主控单元越来越接近一台完整的计算机设备，收发信息的方式和种类变得越来越多，而这也导致被黑客侵入劫持的风险变高，海上无人船集群中的无人船可能会威胁整体集群的航行安全。在新形态下，海盗活动与网络犯罪相融合。无人船航行安全保障研究不仅需要应对传统海盗的威胁，还要适应网络海盗在船舶无人化时代的新威胁。无人船的网络一旦被攻破，那么无人船则像断了线的风筝一般，彻底失去控制权。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种在图传信道中对信息进行混沌加密隐写的算法。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种在图传信道中对信息进行混沌加密隐写的算法，包括以下步骤：步骤1、对无人船需要传输的重要信息进行混沌加密偏置；

3、步骤2、通过深度神经网络进行水印隐写；

4、步骤3、将加密图像插入视频图像中；

5、步骤4、数据解密过程，应用decoder结构，将隐藏的消息通过st-transform单元作为解码器构建cnn从按摩图像中提取。

6、优选地，在步骤1中，设计两种加密器生成两类伪随机序列，对加密信息的数字和字母进行分别加密处理，信息加密操作分为三步：

7、1：大写、小写、数字进行分别编码；

8、2：字母使用绝对值logistic加密，数字使用2次函数加密；

9、3：信息进行倒置转换，得到最终加密信息结果。

10、3.根据权利要求1所述的在图传信道中对信息进行混沌加密隐写的算法，其特征在于：步骤1中，使用2次函数混沌加密对数字进行加密：

11、

12、

13、优选地，步骤1中，使用logistic函数混沌加密对字母进行加密：

14、xn＝|10×(β×x0×(1-x0))|           (3)

15、

16、

17、优选地，步骤2中，应用encoder-decoder结构,建立深度神经网络并通过迁移学习的方法，首先继承神经网络训练权重，加快训练进度，然后再使用数据库图片进行二次训练，得到完整的信息水印嵌入模型，完成对信息的隐写并将加密图像嵌入视频流中，通过无人船远程驾驶的图传信道完成信息的传输。

18、优选地，步骤3中，通过5.8g的点对点信道直接播发，通过对船台端进行处理，通过变换帧率的方式，将隐写的图片插入到原本的视频流中进行播发。

19、本发明的有益效果是：本发明将信息以水印的形式隐藏在图像之中，并使用混沌映射加密的方式作为最后的安全防线，以隐写和混沌加密双重手段保护无人船在海上感知的信息进行安全传输，并且可以作为无人船远程操控权确认的验证手段和远程控制握手密钥的隐秘传输手段。最后使用rgb直方图评价方法，对比了加密前后图像的差别，可看出本文所提出的算法具有一定的安全性和隐秘性。

技术特征：

1.一种在图传信道中对信息进行混沌加密隐写的算法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、对无人船需要传输的重要信息进行混沌加密偏置；

2.根据权利要求1所述的在图传信道中对信息进行混沌加密隐写的算法，其特征在于：在步骤1中，设计两种加密器生成两类伪随机序列，对加密信息的数字和字母进行分别加密处理，信息加密操作分为三步：

3.根据权利要求1所述的在图传信道中对信息进行混沌加密隐写的算法，其特征在于：步骤1中，使用2次函数混沌加密对数字进行加密：

4.根据权利要求1所述的在图传信道中对信息进行混沌加密隐写的算法，其特征在于：步骤1中，使用logistic函数混沌加密对字母进行加密：

5.根据权利要求1所述的在图传信道中对信息进行混沌加密隐写的算法，其特征在于：步骤2中，应用encoder-decoder结构,建立深度神经网络并通过迁移学习的方法，首先继承神经网络训练权重，加快训练进度，然后再使用数据库图片进行二次训练，得到完整的信息水印嵌入模型，完成对信息的隐写并将加密图像嵌入视频流中，通过无人船远程驾驶的图传信道完成信息的传输。

6.根据权利要求1所述的在图传信道中对信息进行混沌加密隐写的算法，其特征在于：步骤3中，通过5.8g的点对点信道直接播发，通过对船台端进行处理，通过变换帧率的方式，将隐写的图片插入到原本的视频流中进行播发。

技术总结
本发明涉及信息安全传输与加密隐写技术领域，具体为一种在图传信道中对信息进行混沌加密隐写的算法，包括以下步骤：步骤1、对无人船需要传输的重要信息进行混沌加密偏置；步骤2、通过深度神经网络进行水印隐写；步骤3、将加密图像插入视频图像中；步骤4、数据解密过程，应用Decoder结构，将隐藏的消息通过ST‑Transform单元作为解码器构建CNN从按摩图像中提取。本发明提出对无人船需要传输的重要信息进行混沌加密偏置，并通过深度神经网络进行水印隐写最后将加密图像插入视频图像中通过无人船远程驾驶的图传信道进行隐秘传输，这种方式有效地增加了信息的安全性和隐秘性。

技术研发人员：高邈,贾佳策,李燚坡,康振,陈帅,张申文,史佩儒
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4