Un Marco Unificado de Ocultación de Datos Reversible para Sistemas de Cifrado por Bloques con Desordenamiento y Compresión
Autores: Li, Ruifeng; Fujiyoshi, Masaaki
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2026
Acceso abierto
Artículo científico
2026
Un Marco Unificado de Ocultación de Datos Reversible para Sistemas de Cifrado por Bloques con Desordenamiento y Compresión
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Cifrado
Compresión
Preservación de la privacidad
Intercambio de imágenes
Ocultación de datos reversible
Sincronización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La encriptación-then-compresión (EtC) basada en el desordenamiento de bloques permite el intercambio de imágenes que preserva la privacidad mientras mantiene la compatibilidad con los códecs de imagen estándar, sin embargo, interrumpe las correlaciones espaciales y las señales de sincronización requeridas por el ocultamiento de datos reversible convencional (RDH). Esta dificultad se amplifica aún más en las tuberías EtC basadas en escala de grises, donde la conversión de RGB a YCbCr y la serialización de componentes introducen cambios de representación y efectos de redondeo/clamp no biyectivos, complicando la inserción y extracción confiables. Este documento presenta un marco RDH unificado compatible con sistemas EtC de desordenamiento de bloques tanto basados en RGB como en escala de grises, sin alterar los procedimientos de encriptación subyacentes. La idea central es restaurar la sincronización de inserción y extracción directamente en el dominio encriptado utilizando dos señales invariantes a la encriptación: la diferencia absoluta de píxeles diagonales (DPAD) y un índice de sincronización invariante a la encriptación (EISI), junto con un manejo consistente del dominio de la tubería de conversión a escala de grises. Los resultados experimentales en conjuntos de datos estándar demuestran una reversibilidad perfecta y un rendimiento de inserción estable bajo las configuraciones evaluadas, con un impacto negligible en la compresibilidad sin pérdidas. Además, observamos que la inserción propuesta puede aumentar la dispersión estadística dentro de los bloques encriptados; aunque no está diseñada como una mejora de seguridad, este efecto degrada el rendimiento de los análisis basados en texturas representativas en el contexto considerado de solo texto cifrado.
Descripción
La encriptación-then-compresión (EtC) basada en el desordenamiento de bloques permite el intercambio de imágenes que preserva la privacidad mientras mantiene la compatibilidad con los códecs de imagen estándar, sin embargo, interrumpe las correlaciones espaciales y las señales de sincronización requeridas por el ocultamiento de datos reversible convencional (RDH). Esta dificultad se amplifica aún más en las tuberías EtC basadas en escala de grises, donde la conversión de RGB a YCbCr y la serialización de componentes introducen cambios de representación y efectos de redondeo/clamp no biyectivos, complicando la inserción y extracción confiables. Este documento presenta un marco RDH unificado compatible con sistemas EtC de desordenamiento de bloques tanto basados en RGB como en escala de grises, sin alterar los procedimientos de encriptación subyacentes. La idea central es restaurar la sincronización de inserción y extracción directamente en el dominio encriptado utilizando dos señales invariantes a la encriptación: la diferencia absoluta de píxeles diagonales (DPAD) y un índice de sincronización invariante a la encriptación (EISI), junto con un manejo consistente del dominio de la tubería de conversión a escala de grises. Los resultados experimentales en conjuntos de datos estándar demuestran una reversibilidad perfecta y un rendimiento de inserción estable bajo las configuraciones evaluadas, con un impacto negligible en la compresibilidad sin pérdidas. Además, observamos que la inserción propuesta puede aumentar la dispersión estadística dentro de los bloques encriptados; aunque no está diseñada como una mejora de seguridad, este efecto degrada el rendimiento de los análisis basados en texturas representativas en el contexto considerado de solo texto cifrado.