传统隐写术有个致命弱点——密钥本身成了最脆弱的一环。一旦伪噪声序列被截获,整个通信系统形同虚设。一项发表于IEEE Access的研究提出了一种激进思路:干脆抛弃密钥共享机制,让卷积神经网络(CNN)学会"看懂"隐藏的信息结构。
这项技术被称为"无密钥深度学习隐写术",核心是用ResNet-18取代传统的相关检测器。发送方不再把信息藏进噪声里,而是让信息本身成为噪声的"类别标签"。系统生成大量二维正弦波图案,按中心频率分组为不同类别。比如要发送二进制消息"01",就从类别1中随机选取一个波形图案嵌入图像。
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嵌入过程在傅里叶域完成。快速傅里叶变换(FFT)配合环形低通掩膜保护图像核心视觉数据,噪声序列被分配到高频段(如100、105、110、115)并乘以能量缩放因子α=0.05。这种处理将人工痕迹压缩到人眼不可感知的范围,同时保持图像的自然观感。
接收端的解密不再需要知道具体用了哪个波形。CNN经过训练后,能够识别高频伪影中的结构性频率模式,直接判断"这段结构属于类别1",从而还原出原始消息。整个流程彻底消除了密钥分发环节的安全隐患。
该架构由Hossein Fami Tafreshi、Emmanuel Papadakis与George Baryannis共同提出,发表于IEEE Access第14卷。实现中对原始设计进行了优化:伪噪声类别被映射到高频带并引入能量调制因子,以提升感知透明度和提取精度。这一思路将数字信号处理与深度学习深度耦合,为隐蔽通信开辟了新的技术路径。
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