半色调技术在可视密码学中的研究方案

马冬鹤+刘佳雨

摘 要：为解决传统可视密码分存图像无意义的问题，文中提出了一个具有掩盖图像的（2，2）可视密码方案。方案中密图为黑白反色图像，操纵半色调技术将灰度图象处理后的半色调图像作为掩饰图像，按照密图修改掩饰图像生成分存图像，叠加分存图像恢复密图。方案符合可视密码解密简单的特效且分存图像有意义。

关键词：可视密码；可视密码分享方案；半色调技术

一、 前言

随着科学技术的兴起，社会不断更替的进步，人们对获取信息的要求和质量也变得越来越看重。然而网络的迅速发展在给人们带来方便的时候，也出现了一些有待解决的问题。如在网络上传输数据时有黑客可能没经过本人同意就恶意破坏他人信息，让人们很没有安全感。如何有效地防范对信息的非法改动，成为我们要探讨的一个重要问题。Naor和Shamir在1994年第一次提出了可视密码方案，它是针对黑白图片的秘密共享方案。解密时只用叠加分存图像，利用人的眼睛就可以直接看出秘密信息而不用复杂的密码学计算。

二、 可视秘密分享的基本原理

（k，n）门限方案是最基础的秘密分享方案，其道理是將秘密信息分切成n个分享图画，只要任何k（K≤n）个分享图画就可以得到原始图画的秘密信息，而任何少于k个的分享图画即不能获得任何原始的秘密信息。想要恢复信息时，将分享图片简单的叠加。各个分享图片像素之间的重叠之后就会具有以如下图片性质：

从上图可知它们从一张分存图片上是无法分辨出秘密图像的庐山真面目的，但是当两张分享图片重叠时就可得知。本文结合半色调技术，讨论一下具有掩盖图像的（2，2）可视密码方案的想法。

三、 方案设想

半色调技术能将调图像转换成黑白图像。其中误差扩散法就是一种利用普遍的半色调技术。基本思路是先阈值量化图像像素点，然后将量化过程当中发生的误差分配给四周像素点。随着Error扩散而产生了一些修正和调整，使出现的图像能够在视觉上和原来的图像很接近。使之产生黑白对比度。本文方案中利用的公式如下：

（一） 阈值化ì

Qi，j≡0Ii，j≤128

1Ii，j>128

（二） 计算误差

Ei，j=Ii，j-Qi，j

这种算法保存了一定的部分的量化误差，就临近的像素来说是一种改进，使变化前后图像的总灰度保持一样。

四、 实验结果

五、 结论

结合半色调技术构造了一个具有掩盖图像的（2，2）可视密码方案，此方法简单而且容易操作，使人们能够感兴趣。通过对密图进行处理，从生成的两个图片都看不出任何与密图相似的地方，这就是成功的所在之处。从而大大的保存了密图，达到了人们期望隐藏信息的目的。然而如何改善分存图像的质量是我们仍然需要关注的问题。希望大家能够更加努力学习文化知识，从而达到更高水平的提高。

参考文献：

[1]Naor.M，Shamir.A.Visual cryptography[C].Proceeding of Eurocrypt'94；Berlin：Springer-Verlag，LNCS，1995，950：1-12.

[2]牛冬梅.具有掩盖图像的（2，2）可视密码方案.通信技术[J].2009-07-10.

[3]甘明，甘志，陈克非.具有掩盖图像的可视秘密共享方案[J].计算机应用与软件.2005，22（7）：1-2.

作者简介：

马冬鹤，刘佳雨，吉林省长春市吉林师范大学数学学院。endprint