LSB算法的基本原理

LSB算法的基本原理是：對空域的LSB做替換，用來(lái)替換LSB的序列就是需要加入的水印信息、水印的數字摘要或者由水印生成的偽隨機序列。由于水印信息嵌入的位置是LSB，為了滿(mǎn)足水印的不可見(jiàn)性，允許嵌入的水印強度不可能太高。然而針對空域的各種處理，如游程編碼前的預處理，會(huì )對不顯著(zhù)分量進(jìn)行一定的壓縮，所以L(fǎng)SB算法對這些操作很敏感。因此LSB算法最初是用于脆弱性水印的。

文獻[1]提出了第1個(gè)水印模型，它把N×M大小的原始圖像Z分解為n個(gè)8×8塊Zi(1≤i≤n)，把Zi的LSB部分置零，對各個(gè)塊做數字摘要。同時(shí)把作為水印的logo圖像A變換為N×M，進(jìn)行同樣的分塊，數字摘要和Ai對應異或，得到嵌入水印的數字摘要。然后對它用私鑰加密，結果嵌入到相應塊的LSB部分。檢驗過(guò)程要用到A，并且用戶(hù)得到的圖像有任何的改變，水印都不可能檢測出來(lái)。

由于聯(lián)合攝影專(zhuān)家組(Joint Photographic Experts Group，JPEG)是一種常用的圖像壓縮算法，當把這種處理看成是合法時(shí)，文獻[2]對LSB算法做了改進(jìn)，提出了抵抗JPEG的半脆弱水印系統。該系統基于公鑰密碼系統和hash函數特點(diǎn)，能反映彩色圖像在紅色(R)、藍色(B)、綠色(G)層的哪部分受到攻擊。RGB圖像在B部分對應的頻率響應最低，所以把原始圖像分為R、G、B三部分，對于R、G的LSB部分用一個(gè)公鑰密碼系統以外的密鑰(簡(jiǎn)稱(chēng)k1)加密，再和原始水印W作XOR運算，得到的M用公鑰密碼系統加密，得到E。同時(shí)把B部分的LSB部分清零。最后，把E加入到B的LSB部分。