闫佳文 黄帮局 蒋春悦 吴强 刘哲

摘 要：针对传统图像隐写算法计算消耗时间较长的问题，提出了立方体迷你数独矩阵（CMSM）和两层数据隐写方案。将矩阵及其相应的数据嵌入和提取算法推广到N维迷你数独矩阵（NMSM），并阐述了提高时间效率的机制。通过定义了距离定位函数，可以显著提高多维参考矩阵的嵌入效率。该数据隐写方案具有复杂度高，能有效地提高数据隐写的安全性。实验结果表明，该数据隐写方案不仅能获得更好的图像质量，而且比其他相关方案具有更高的嵌入容量。

关键词：图像隐写;多维;嵌入效率;迷你数独;安全性

中图分类号：TP309.7      文獻标识码：A

Abstract：In order to solve the problem that the traditional image steganography algorithm takes a long time， this paper proposes a cube Mini Sudoku matrix （CMSM） and two-layer data hiding scheme. The matrix and its corresponding data embedding and extraction algorithm are extended to n-dimensional Mini Sudoku matrix （nmsm）， and the mechanism of improving time efficiency is described. By defining the distance location function， the embedding efficiency of multi-dimensional reference matrix can be significantly improved. This data hiding scheme has high complexity and can effectively improve the security of data hiding. Experimental results show that the data hiding scheme can not only obtain better image quality， but also has higher embedding capacity than other related schemes.

Key words： image steganography; multidimensional; embedding efficiency; mini Sudoku; security

在物流、环境监测和智能电网管理中，将各种类型的智能传感器连接到互联网是未来信息通信技术的重要发展方向

高端安全和低功耗已成为扩大互联网规模的主要要求[1]。目前，有两种策略可以保护信息在传输过程中免受未经授权的访问：（1）通过RSA[2]、DES[3]、椭圆曲线签密[4]和区块链[5]等加密算法对数据进行加密。然而，使用加密很容易引起恶意攻击者的注意，然后使用具有足够能力的计算机来破坏加密[6]。（2）通过隐写算法将秘密数据隐写到覆盖图像中，从而隐藏秘密数据的存在[7]。在接收者获得隐写图像后，通过相应的算法对秘密数据进行解码。隐写方法能够有效地防止秘密数据的截获，因此，隐写算法吸引了越来越多的研究关注。

大多数数据隐写方案在以下三个域中执行：频率域[8]、压缩域[9]和空间域[10]。……