中國礦業大學計算機學院2019級本科生課程報告課程名稱信息內容安全報告題目LSB盲水印報告時間2022.6.26姓名李方銓學號08192968任課教師曹天杰2021-2022(二)《信息內容安全》評分表考核類別考核內容支撐課程目標試題類型與分值比例分數結課考核課程報告（論文綜述、設計、實現、寫作規范）目標3：掌握信息內容安全的基礎知識，針對具體問題和要求選擇正確的技術路線，通過在實驗環境中進行仿真實驗并能根據算法特點進行攻擊測試和綜合性能評價，得到具有參考價值的結論。課程報告，100%過程考核1.基本概念、原理目標1:掌握信息內容安全的基本概念、分類、原理和相關技術，能夠根據課程基本知識對信息內容安全領域出現的問題進行歸類、分析、并有初步分析和解決問題的能力。系統演示及解說，30%2.系統設計與分析目標2：掌握信息內容安全處理相關的理論、技術以及健全的評價體系，能夠根據具體問題分析算法、設計算法、實現算法并能綜合評價算法。PPT講解與答辯，50%3.基本概念、原理目標1作業或測試，20%結課考核與過程考核比例結課考核：60%過程考核：40%評閱人：2022年7月10日報告摘要通過LSB技術原理，使用python編寫程序，實現對圖片編碼添加盲水印，并且解碼得到水印。演示編碼和解碼過程，查看編碼的抗攻擊能力。關鍵詞：LSB；圖片盲水印；

報告正文1概述數字水印（DigitalWatermark）一種應用計算機算法嵌入載體文件的保護信息。數字水印技術，是一種基于內容的、非密碼機制的計算機信息隱藏技術。它是將一些標識信息（即數字水印）直接嵌入數字載體當中（包括多媒體、文檔、軟件等）或是間接表示（修改特定區域的結構），且不影響原載體的使用價值，也不容易被探知和再次修改。但可以被生產方識別和辨認。通過這些隱藏在載體中的信息，可以達到確認內容創建者、購買者、傳送隱秘信息或者判斷載體是否被篡改等目的。數字水印是保護信息安全、實現防偽溯源、版權保護的有效辦法，是信息隱藏技術研究領域的重要分支和研究方向。2LSB盲水印原理LSB(theLeastSignificantBits)即最不重要比特位。改變LSB主要的考慮是不重要數據的調整對原始圖像的視覺效果影響較小。以圖像為例，圖像部分像素的最低一個或者多個位平面的值被隱藏數據所替換。即載體像素的LSB平面根據要隱藏的數據改變為“1”或者不變，以此達到隱藏信息的目的。常見的jpg圖像采用的是RGB模式，也就是三個通道，每個通道的像素點采用8bit表示。3程序代碼importsysfromPILimportImage,ImageMathclassLSB:SUPPORTED=['RGB','RGBA','L','CMYK']def_set_bits(self,bits):self.bits=int(bits)ifnot0<=self.bits<=8:print('[!]Numberofbitsneedstobebetween0-8.')sys.exit()def_get_image(self,path,itype):try:img=Image.open(path)exceptIOErrorase:print('[!]{}imagecouldnotbeopened.'.format(itype.title()))print('[!]{}'.format(e))sys.exit()print('[*]{}imagemode:{}'.format(itype.title(),img.mode))ifimg.modenotinself.SUPPORTED:print('[!]Nonsupportedimagemode.')sys.exit()returnimgdef_save_img(self,img,outfile):try:img.save(outfile)exceptIOErrorase:print('[!]{}imagecouldnotbewritten.'.format(outfile))print('[!]{}'.format(e))sys.exit()exceptExceptionase:print('[!]Unabletosavefile.')print('[!]{}'.format(e))sys.exit()classLSBEncode(LSB):def__init__(self,cover,secret,bits,outfile,mode=None):print('[*]AttemptingLSBEncodingwithbits={}'.format(bits))self._set_bits(bits)self.outfile=outfileself.cover=self._get_image(cover,'cover')ifmode!=None:self.cover=self.cover.convert(mode.upper())print('[*]Convertedcoverimagemodeto{}.'.format(self.cover.mode))self.secret=self._get_image(secret,'secret').convert(self.cover.mode)print('[*]Convertedsecretimagemodeto{}.'.format(self.cover.mode))self._encode_img()def_encode_img(self):c=self.cover.split()s=self.secret.split()expr='convert((c&(256-2**bits))+((s&(256-2**(8-bits))-1)>>(8-bits)),"L")'out=[ImageMath.eval(expr,c=c[k],s=s[k],bits=self.bits)forkinrange(len(c))]out=Image.merge(self.cover.mode,out)self.cover.paste(out,(0,0))self._save_img(self.cover,self.outfile)print('[*]Createdoutfileat{}'.format(self.outfile))classLSBDecode(LSB):def__init__(self,steg,bits,outfile):print('[*]AttemptingLSBDecodingwithbits={}'.format(bits))self._set_bits(bits)self.outfile=outfileself.steg=self._get_image(steg,'steg')self._decode_img()def_decode_img(self):s=self.steg.split()expr='convert((s&2**bits-1)<<(8-bits),"L")'out=[ImageMath.eval(expr,s=s[k],bits=self.bits)forkinrange(len(s))]out=Image.merge(self.steg.mode,out)self._save_img(out,self.outfile)print('[*]Createdoutfileat{}'.format(self.outfile))defmain():iflen(sys.argv)in(6,7)andsys.argv[1]=='-e':LSBEncode(*sys.argv[2:])eliflen(sys.argv)==5andsys.argv[1]=='-d':LSBDecode(*sys.argv[2:])else:usage()if__name__=='__main__':main()4運行過程4.1編碼過程載體圖片：隱藏圖片：使用終端執行代碼python3