赵佳颖 李加洪 洪 涛 张更新

（1.南京邮电大学 南京 210003）（2.西安空间无线电技术研究所 西安 710000）

1 引言

潜艇卫星通信是以卫星为中继站，实现潜艇与地面及其他平台间的信息转发与接收。潜艇在水下发射浮标，浮标上浮将信息发送给卫星。浮标工作时静止，通信时间短以减小被定位的概率［1］。但卫星覆盖范围广且转发器处于开放空间，其信息易被敌对方截获并对潜艇定位。因此，提高潜艇卫星通信的隐蔽性十分重要。

数字图像隐写技术把信息嵌入到图像载体中可提高通信的隐蔽性和安全性，广泛应用网络安全领域中。隐写术可以用Simmons于1983年提出的囚犯问题来建模［2］。数字图像隐写算法可分为空域、变换域（频域）和交叉域算法。最不重要比特替换算法（Least Significant Bits Replace，LSBR）是早期的空域算法［3］，其嵌入容量大，隐蔽性较差。Jsteg算法是早期变换域隐写算法，其隐蔽性好，但嵌入容量较小且只能针对JPEG压缩图像进行隐写。此外，还有结合空频域的YASS算法，嵌入位置更随机，但具有非单调安全性。

本文潜艇卫星通信场景如图1所示，为了避免被敌对方电子侦察发现，潜艇发送载体图像的时间需尽可能短。针对该场景下的安全性需求，本文梳理现有的数字图像隐写算法，并提出以载体图像发送时间来衡量算法安全性。通过空频域隐写算法的仿真，发现频域算法虽然嵌入容量较小，但其隐蔽性和安全性更高，更适合潜艇卫星通信的场合。

图1 潜艇卫星通信场景应用数字图像隐写技术示意图