# Stegano

**Repository Path**: A1LinLin1/stegano

## Basic Information

- **Project Name**: Stegano
- **Description**: 信息隐藏与数字水印实验仓库
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: MPL-2.0
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 33
- **Forks**: 23
- **Created**: 2025-10-28
- **Last Updated**: 2025-11-14

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# Stegano

信息隐藏（Steganography）与数字水印（Digital Watermarking）**一体化平台**
面向教学、科研与工程落地的实验与评测套件：覆盖**图像/音频/视频/文本/PDF** 等多模态，集 **嵌入/提取/加密/纠错/鲁棒性攻击/指标评测/可视化与对比** 于一体，提供 **Web 控制台 + REST API + CLI**，支持插件式算法扩展与批处理流水线。

## 🎯 平台目标

* **教学友好**：内置经典算法（LSB、DCT/DWT/SVD、QIM、扩频、零水印等）与可视化对比，让初学者 30 分钟上手。
* **科研可复现**：统一数据协议与指标（PSNR/SSIM/LPIPS、BER/BEP、NCC、Payload bpp 等），一键复现实验与攻击基准。
* **工程可落地**：任务队列、断点续跑、批处理、鉴权与审计、对象存储与版本化、模型/密钥管理、导入导出与自动报告。

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## ✨ 关键功能

1. **多模态信息隐藏与水印**

   * 图像：LSB / LSB-M / LSB-MR、DCT、DWT、SVD、QIM、扩频、零水印（Zero-watermark）
   * 音频：LSB、相位编码、回声隐藏、量化索引调制（QIM）
   * 视频：基于 I/P 帧的 DCT/DWT 嵌入，GOP 感知嵌入
   * 文本：行/段/词/字间距，空白字符编码，同形异义字，词序改写（可选自然度重写）
   * PDF：对象流与间距微改、注释层隐藏
   * **可扩展插件**：自定义 `Algorithm` 接口，一键加载新算法（含参数校验、UI 自动表单）。

2. **安全增强**

   * 机密性：**SM4/AES** 可选加密（CBC/GCM），**盐化与KDF**（PBKDF2/Argon2）
   * 完整性：HMAC-SHA256；可选 **数字签名**（RSA/ECC）做所有权证明
   * **纠错编码**：Hamming(7,4), BCH, Reed–Solomon；编码链可配置（压缩→加密→纠错→分段）

3. **鲁棒性攻击与对抗评测**

   * 图像：JPEG 压缩、缩放、裁剪、旋转、添加噪声、模糊/锐化、直方图均衡、颜色抖动、WebP/AVIF 重编码
   * 音频：重采样、时扩时缩、加噪、滤波、归一化、失真
   * 视频：重编码（H.264/HEVC）、帧打乱/丢失、码率变化
   * **攻击编排**：可视化拖拽流水线，复用参数组，批量对比前后指标。

4. **评测与报告**

   * 质量：PSNR、SSIM、LPIPS（可选）、VMAF（视频）
   * 有效性：BER/BEP、嵌入/提取速率、容量（bits-per-pixel / bits-per-second）
   * 可视化：前后对比、热力图（像素/频域位置敏感性）、ROC/PR 曲线
   * 一键导出：PDF/HTML **实验报告**（含摘要、配置、图表与结论）

5. **平台能力**

   * **Web 控制台**：任务创建、状态追踪、参数模板、数据集管理、对比页、报告页、密钥库
   * **REST API / SDK**：Python/JS SDK；与现有系统集成
   * **CLI**：面向自动化/CI
   * **任务系统**：队列执行、重试与超时、并发资源池、可选 GPU
   * **存储**：对象存储（MinIO/S3）+ 元数据（PostgreSQL）；版本化与审计
   * **权限**：用户/角色/Token、操作审计、IP 白名单（可选）

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## 🏗️ 系统架构

* 前端：**React + Vite + TypeScript**（shadcn/ui + recharts），仪表盘、表单自动生成、拖拽攻击编排
* 后端：**FastAPI (Python)** 提供算法服务与任务编排 REST API
* 任务队列：**Celery + Redis**（或 RQ/Arq），支持定时、优先级、并发控制
* 存储：**PostgreSQL**（元数据/任务/指标）、**MinIO/S3**（原始/中间/结果文件）
* 日志与监控：**Prometheus + Grafana**，结构化日志（JSON）
* 可选：**PyTorch**（深度学习水印/隐藏模型）、**OpenVINO/CUDA** 加速


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## 🖥️ Web 控制台页面

* **总览仪表盘**：近期任务、成功率、平均 PSNR/BER 趋势（24h/7d）
* **任务中心**：创建/克隆任务、实时日志、重试、对比
* **攻击编排**：拖拽式流水线，参数组保存与一键复用
* **算法库**：算法卡片（简介、适用模态、参数、示例）
* **数据集**：上传/浏览、批处理、版本化、标注（可选）
* **密钥与证书**：SM4/AES 密钥、签名密钥、密钥轮换、审计
* **报告中心**：一键生成 PDF/HTML，附图与结论摘要

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## 🗃️ 数据与存储

* **对象存储 (S3/MinIO)**：原样本、隐写样本、攻击结果、报告
  命名：`s3://stegano/{project}/{dataset}/{run}/{stage}/{file}`
* **PostgreSQL**：任务表、算法表、指标表、报表表、密钥与审计表
* **版本化**：结果带 `run_id` 与 `config_hash`，保证可追溯

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## 🔒 安全与合规

* 密钥与凭证分离存储，最小权限访问（IAM/STS）
* 加密优先：传输（HTTPS）、存储（服务端加密/SSE）
* 审计日志：关键操作与下载留痕
* 版权与水印所有权证明：**可选签名证据链**（签名 + 时间戳）

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## 🗺️ 开发路线图

**M1（2 周）**：骨架搭建

* FastAPI/React/Celery/Redis/Postgres/MinIO 打通；实现 LSB 与 DCT 两个图像算法、PSNR/SSIM、基本任务流

**M2（2–3 周）**：鲁棒链路

* JPEG/Resize/Noise 攻击模块；Hamming 纠错；SM4 加密；报告导出（HTML）

**M3（3 周）**：多模态 + 可视化

* 音频 LSB/QIM、视频 I 帧 DCT；前端攻击编排拖拽；热力图与曲线

**M4（3 周）**：工程强化

* 角色/Token、对象存储版本化、批量跑批、GPU 加速（可选 LPIPS/VMAF）、PDF 报告

**M5（持续）**：插件生态

* 插件市场/模板、社区文档与示例数据集、Benchmark 脚本

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## ✅ 测试与基准

* **单元测试**：算法正确性（嵌入=提取）、边界参数、异常路径
* **集成测试**：端到端任务 + 攻击 + 评测链
* **回归与基准**：固定随机种子与数据集，保留期望指标区间
* **CI**：pre-commit（black/ruff/mypy）、pytest、报告工件归档