论文阅读：使用RSA加密和压缩隐写术技术隐藏数据
论文阅读：使用RSA加密和压缩隐写术技术隐藏数据
本文介绍了一种使用RSA加密和压缩隐写术技术来隐藏数据的研究论文。该研究通过结合密码学和隐写术（空间域LSB）提供双重安全性，同时配合数据压缩技术减小消息大小，使消息易于隐藏。
数据压缩的重要性
数据压缩可以使数据更安全和易于处理，可以被应用于各种数据格式。图像压缩的主要目的是减少图像中用户不感兴趣的部分，这是通过减少像素数来减少图像尺寸。压缩比与所需要的内存空间直接相关，压缩比越好，缓存空间也越小。可以使用不同的算法来执行压缩比，有些保留了原始信息，称为无损，而有些则是有损的。很多压缩方法都是针对特定类定的图像设计，并不能很好的处理非预期图像。
研究目的
本研究的目的是压缩数据使其物理空间占用更少、网络传输速度更快，同时完全保证对这些数据进行加密，对第三方完全不可见。提出了一种混合数据压缩算法，在输入中添加了RSA (Rivest-Shamir-Adleman)方法加密的数据，以提高安全级别。
本文思路
采取密码学和隐写术（空间域LSB）提供双重安全性，同时配合数据压缩技术减小消息大小，使消息易于隐藏。将压缩后的秘密信息随发送方一起发送，并对接收方的隐写图像进行解密、解压缩和提取。本文中RSA密码学与隐写术的结合可以使用霍夫曼编码和DWT有效实现。
基本模型
如下图所示：秘密信息采用RSA加密，再采用霍夫曼算法进行压缩；载体图像采用DWT算法压缩。然后，通过LSB将载体图像和秘密信息相结合，并将它们以压缩文件的形式通过互联网发送到目的地。解码器将图像作为输入解码出秘密信息。Lossy 和Lossless image decompression 被用于减少展示图像所需要的比特数。
模型中提到的各个方法
RSA密码学
密码学算法大致分为两类：对称秘钥算法和非对称密钥算法。如果数据由公钥加密，则只能由私钥解密，则该系统被称为非对称系统。RSA即高级加密标准，是一种对称秘钥加密标准。
霍夫曼算法（无损压缩）
设数字图像有7个源码：B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7，他们的近似值：0.25，0.25，0.125，0.125，0,125，0.0625，0.0625。获取霍夫曼编码的过程如图所示。
离散小波变换DWT（有损压缩）
在DWT中，可以实现几个滤波器来处理信号，Haar是最常用的最简单的滤波器。在二维图像中实现DWT的方法是将图像分成四个子带。LL-LH-HL-HH，如图所示。
为了获得每个子带的系数，可以使用Haar滤波器进行如下计算：
其中，p为图像像素，x为行号，y为列号。一级分解共得到4个子带号（LL1,LH1,HL1,HH1）,接着在LL1中重复类似的过程，我们得到LL2,LH2,HL2,HH2，等等。
算法描述
- RSA处理秘密信息，通过轮换和秘钥提供加密信息。
- 使用霍夫曼编码压缩秘密消息
- 使用DWT分解载体图像，得到LL,LH,HL,HH四个子带
- 从已获得的压缩图像中，将其包含在选定的子带（LH,HL,HH）中，并生成载体图像的密闭子带
- 利用LSB将加密的秘密信息嵌入载体图像，得到压缩后的隐写图像。
- 计算CR、BPP、SP、MSE和PSNR