유한 체 기반의 개선된 가역 비밀이미지 공유 기법

Vol. 23, No. 3, pp. 359-370, 6월. 2013
10.13089/JKIISC.2013.23.3.359, Full Text:
Keywords: Reversible Secret Image Sharing, Galois field, Steganography, PSNR, Embedding Capacity
Abstract

2010년, Lin과 Chan은 가역 비밀이미지 공유(reversible secret image sharing) 기법을 최초로 제안했다. 이 기법의 장점은 쉐도우 이미지(shadow images)의 왜곡 비율(distortion ratio)이 작고, 비밀이미지의 삽입량(embedding capacity)이 기존의 기법들에 비해 높으며, 가역(reversible)이 가능하다. 그러나 그들의 기법은 몇 가지 문제점들이 존재한다. 첫째, 나머지 연산(modular operation)에 사용하는 소수 m에 의하여 전체 참가자들의 수가 제한된다. 둘째, 비밀 공유 과정 내 양자화 값(quantized value)과 다항식의 결과 값의 덧셈 연산에서 오버플로우(overflow)가 발생한다. 마지막으로, 다항식 최고차항의 계수가 0이 되어 t-1명의 참가자로도 비밀데이터 접근이 가능해지는 문제점을 가진다. 본 논문에서는 Lin과 Chan이 제안한 기법의 문제점을 해결하는 동시에 쉐도우 이미지의 왜곡 비율이 작고 비밀 이미지의 삽입량을 향상시키는 기법을 제안한다. GF($2^8$)상에서의 다항식 연산을 통해 전체 참가자 수의 제한과 오버플로우 문제를 해결하고, 다항식 최고차항의 계수 중 MSB 4-비트를 고정하는 방법을 적용하여 계수가 0이 될 수 있는 문제점을 해결한다. 실험결과에서는 Lin과 Chan의 기법에서 PSNR과 삽입량이 서로 반비례하지만 제안한 기법의 경우 삽입량이 증가하더라도 PSNR은 45dB 이상으로 유지됨을 알 수 있다.

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Cite this article
[IEEE Style]
D. Kim, J. Kim and K. Yoo, "An Improved Reversible Secret Image Sharing Scheme based on GF(28)," Journal of The Korea Institute of Information Security and Cryptology, vol. 23, no. 3, pp. 359-370, 2013. DOI: 10.13089/JKIISC.2013.23.3.359.

[ACM Style]
Dong-Hyun Kim, Jung-Joon Kim, and Kee-Young Yoo. 2013. An Improved Reversible Secret Image Sharing Scheme based on GF(28). Journal of The Korea Institute of Information Security and Cryptology, 23, 3, (2013), 359-370. DOI: 10.13089/JKIISC.2013.23.3.359.