隐藏技术大全11篇
时间：2023-03-08 15:05:13
隐藏技术篇（1）
1.信息隐藏的基本方式
1.1传输隐藏
在视频通信系统中隐藏信息，利用视频通信压缩编码中可利用的资源，在确保不使视频信号质量严重下降的前提下，嵌入压缩的话音编码，形成秘密通信信道。同时数据通信中的IP包和TCP包，均有未使用的保留空间，可用来传输隐藏信息。另外，IP包的时间戳也可传送1个比特的数据。
1.2载体隐藏
在文本文件、图像文件及可执行文件中插入秘密信息，可实现信息隐藏。利用话音信号的自然冗余性，将秘密信息直接编码到文件内容中去，或将其编码到文本格式中，形成以文本为载体的信息隐藏。将秘密信息插入图像文件中对人的视觉系统不敏感的比特位，在不影响图像质量的前提下实现信息隐藏。利用可执行文件中的冗余信息，加载秘密信息。
1.3存储隐藏
利用计算机系统中保留或未使用的空间保存秘密信息，为隐藏信息提供另外一种方式，通过创建隐藏分区、使用操作系统分配给文件但未使用的空间来隐藏信息。同一个计算机系统中不同安全级别的两台主机，根据预先约定的规则，通过存储特定数据也可传递信息。级别高的主机在特定区域存储不同大小、不同名称的文件，级别低的主机虽不能访问数据，但可从文件列表获取所要的信息。
2.信息隐藏的实现方法
2.1基于替换的信息隐藏方法
基于替换的信息隐藏，就是用秘密信息比特替换掉伪装载体中不重要的比特，实现对秘密信息的隐藏。如果这种嵌入的信息在传输过程中不被察觉，接收者就可从秘密信息嵌入的位置提取出秘密信息。常用的替换方法：一是最低比特位替换。就是利用图像位平面最低几位比特对人的视觉系统不敏感的特性，将这些比特替换成秘密信息的相应比特。利用此种方法可在伪装载体中隐藏大量秘密信息而不被察觉。二是伪随机置换。就是把秘密信息比特近似随机地分散在整个载体中。用伪随机数发生器产生索引序列，并在以此为索引的载体元素中插入秘密信息。利用此种方法插入比特的顺序无规律可找，因而增加了被攻击的复杂度。三是载体区域和奇偶校验位替换。将载体伪随机地分成若干个不相接的载体区域，在每个区域的奇偶校验位上嵌入一个信息比特，若奇偶校验位与信息比特不匹配，则区域中所有值最低一个比特位反转，使二者相等，在译码过程中计算出所有区域的奇偶校验位，排列起来重构信息。四是量化和抖动替换。利用数字图像的抖动和量化处理过程插入秘密信息。运用预测编码的量化误差，通过调整差分信号Δi来传送秘密信息。五是OSI网络协议帧结构替换。就是将秘密信息插入TCP/IP包中未使用的空间，形成一个秘密的通信信道。
2.2基于变换的信息隐藏方法
基于变换的信息隐藏，即使用离散余弦变换或小波变换在图像中嵌入信息，以获得更为健壮的隐藏信息。小波变换法是将所要传送的图像初始化（每个像素后R位置1），后经小波变换，分解成不同尺度空间、不同分辨率的一系列子图像，再对这些子图像进行适当量化、编码和加密隐藏处理，完成秘密信息的隐藏。回声隐藏法是一种有代表性的变换技术，即在离散信号f(t)中引入回声f(t－Δt) ，生成伪装信号c(t)＝f(t)＋af(t－Δt)来隐藏信息。利用回声信号延时Δt进行编码，发送Δt表示信号编码“0”，发送Δt’表示信号编码“1”。发送端将信号分成间隔大小不一的多个信号段，每一个信号段插入一个秘密比特，接收方通过同步措施重构信号段，并从伪装信号中提取秘密信息。
2.3基于扩频的信息隐藏方法
借鉴扩频通信技术原理，将信号调制到远远大于所需的带宽内传输，让信号淹没于信道噪声和热噪声之中，接收端采用相关检测法恢复出有用信号，滤除干扰信号，实现信息隐藏。由于这种方法占用频带很宽，所传输信号的信噪比（可以工作于负信噪比条件下）和功率谱密度都很小，因而很难被检测和干扰，具有很强的隐蔽性和较低的截获概率。
除此之外，基于统计知识的信息隐藏、基于变形技术的信息隐藏、基于神经网络的信息隐藏等许多信息隐藏方法尚在研究中。
3.信息隐藏技术对发展隐蔽通信的启示
信息隐藏技术与密码技术相比，在于它麻痹了攻击者的意志，使得秘密信息隐藏于信息海洋之中，从而获得意想不到的安全效果，受到人们越来越多的关注，同时也为隐蔽通信提供了一种思路，可以用在特殊情况下的最低限度通信。
3.1“隐话于数”
隐藏技术篇（2）
关键词：
信息安全技术；信息隐藏技术；原理；应用
0引言
在Internet广泛应用下，网络已经深入到我们工作生活中的各个领域。当前的电子商务对网络安全提出了更高要求，如信息安全不能得到保障，国家信息安全建设就潜在巨大安全隐患。信息隐藏技术是信息安全领域中的新兴学科，能利用人类感觉器官及多媒体信号的冗余性，将信息隐匿到其它宿主信号中，让信息不易被觉察，也不影响宿主信号的使用价值[1-2]。信息隐藏技术具备不可见性、通用性、安全性等特点，应用前景广阔。本文主要对信息隐藏技术原理、特点及在信息安全领域中的应用进行简要阐述。
1信息隐藏技术
1.1基本原理
信息隐藏技术是一种将待隐信息（密文、软件序列号、版权信息等）利用某嵌入算法隐藏至一个载体信息中，从而获得一个隐藏载体的过程[3]。在此过程中，信息隐藏的目的是要确保信息不被觉察破坏，而此过程中信息的交流存储并不受限制。在信息隐藏技术下配合密码加密能更确保信息安全性。
1.2信息隐藏技术特点
信息在不同媒体掩藏下具备不同的特点，但信息隐藏技术都具备如下基本特点：（1）隐藏性：信息嵌入之后，遮掩载体外部特征不会显著改变，秘密信息的质量也不会下降，不会让人们从感官上察觉到掩护对象的变化，让非法拦截者对是否有秘密信息不能判断。（2）不可测性：隐蔽载体同原始载体特性一致，非法拦截者要将秘密信息检测并提取出来非常困难[4]。（3）不可见性：经过隐藏处理，目标资料质量不会明显下降，对这些隐藏信息，人们不会看见，也不会听见。（4）鲁棒性：信息隐藏技术不会因图像文件出现了某种改动而让隐藏的信息丢失。我们所说的改动包括如下几方面：滤波、重采样等一般信号处理；分割、缩放、平移等一般几何变换；恶意攻击等。（5）自恢复性：隐蔽载体尽管在经过变换操作后会受到破坏，但是只要存在部分数据，就可在宿主信号缺失情况下恢复隐藏信息[5]。（6）安全性：信息隐藏技术中的隐藏算法抗攻击力强，可承受较强程度人为攻击，确保隐藏信息安全可靠。
1.3模型
我们将待隐藏信息称之为为秘密信息，将公开信息称之为载体信息，他可以是文本、图像、视频或者是音频信号。信息隐藏多由密钥来控制，密钥将秘密信息利用嵌入算法隐藏到公开信息中，隐藏载体利用通信信道进行传递，随后在检测器中利用密钥将秘密信息从隐蔽载体中进行检测或恢复.
2信息隐藏术与加密技术的关系
信息的密码技术及隐藏技术都是信息安全保障技术，但两者是有显著区别的。信息加密技术能把明文在加密算法下转换成密文并利用公开信道传送至接收者的手中，非授权者能意识到保密信息存在，但却不能获知信息具体内容。信息隐藏技术下攻击者则不能对保密信息进行直观判断。两种技术不是相互竞争、相互矛盾的，是相互补充的，如果在信息隐藏技术中融入加密技术，那么信息在数据传输的过程中会达到理论上的一个最高的安全级别。
3信息隐藏的常用技术
3.1替换技术
替换就是指的是用秘密信息将伪装载体内的不重要部分替换掉，并对秘密信息进行编码的一种技术，属于空间域操作，将适合的伪装载体嵌入到适当区域，确保数据失真度保持在人的视觉允许的范围之内。这种技术算法简单，但不能抵抗图像压缩、尺寸变化等攻击，鲁棒性较差。
3.2变换技术
变换技术主要包括离散小波变换（DWT）、离散余弦变换（DCT）及离散傅利叶变换（DFT）等，每个技术都具有自身特点，DWT可对图像进行多空间、多尺度、多频率分解，可将输入信号分解成系列低分辨率细节信号；DCT能让空间域内能量重新分布，图像相关性降低；DFT能将图像分割为多个感觉的频段，让秘密信息能选择更适合部分去嵌入。这种技术鲁棒性较好，可抵抗压缩、噪音等的攻击。
3.3扩频技术
扩频技术指的是将一个比特多次嵌入到伪装载体中，让隐藏的信息在过滤之后仍能保留。这种技术尽管传输率差，但是实际应用中，在随机码下能使载有信息数据的基带信号频谱扩展，让信号变成宽带低功率谱密度的信号。其中，跳频扩频、直序扩频最为典型。且这种技术检测只需盲检，即使传输中受到乘性、加性噪音攻击，隐藏信息也不会丢失。
4信息安全技术中信息隐藏技术的应用
4.1对数字知识产权进行保护对数字知识产权进行保护是将数字指纹技术及数字水印技术来解决信息隐藏技术中所遇到的问题[6]。信息隐藏技术利用“数字
水印”在数字知识信息中嵌入签字信号，对数字知识进行产权保护。通过信息隐藏技术可将音频信号、视频信号机数字图像中嵌入不可见的信号标签，可防止攻击者对其进行数据跟踪及非法拷贝。为确保数字信息安全，服务商向用户发送产品同时可在作品中以水印形式将双方信息代码隐藏其中，一旦数字产品出现非法传播，能够利用水印代码对非法散播者进行追查。信息隐藏技术对数字知识产权进行保护中数据嵌入量小，因此对签字信号鲁棒性及安全性都要求很高。数字水印技术在使用中有一定缺陷，一旦所保护媒体被篡改，水印就会被破坏，信息就变得容易识别。而对数字票据来说就不会出现这种情况，数据票据中的隐藏水印在打印之后仍是存在的，因此对于数据票据可以利用对数据进行扫描这一形式对防伪隐藏水印进行提取，以此来判断票据真实与否。
4.2对数据完整性进行鉴定
所谓的数据完整性鉴定指的是对信号完整性及真伪进行判别，指出信号同原始信号间的差别，借此确认信息在传输及存储过程中有没有被破坏、篡改。如果接收到音频、视频等多媒体形式的信号，需对信号原始式进行判断，看信号是否为某一真实信号的修改版本，并要对原始信号内容进行是否真实性的判断[7]。要完成这种鉴定需首先在数据库的管理系统中输入各种完整数据，并制定相应的约束机制，这样才能确保数据在输入及存储过程中的完整性。其次，如数据传输可视的情况下，可以采用数据校验的方式对这些数据进行检测。
4.3对数据进行保密
网络上进行秘密数据传输的过程中最重要的就是要防止一些非法用户将其截获及使用，确保数据安全也是信息安全技术的一个主要内容。随经济全球化，电子信息技术得到了飞速发展，已经涉及到国家军事、政治、金融、商业等众多领域，关系到国家安全及个人隐私。而信息隐藏技术就是要确保网上交流信息的安全性，为信息数据进行保密。例如网上银行的交易数据，电子商务的秘密合同，电子政务的敏感信息，重要文件的数字签名等等都可以利用网络隐藏技术进行保护。除此之外，信息隐藏技术还能够将不愿让人知道的信息内容采用隐藏方式来存储，让数据更为隐匿，保密性更强，信息也更为安全。
4.4对资料不可抵赖性进行确认
网上交易的过程中，参与交易的任何一方对自己的行为都不能抵赖，对于曾接收过、接收到了对方信息也不能否认，这是确保网上交易安全的一个重要环节。在交易系统中应用信息隐藏技术之后，交易体系下的任何一方在接收及发送信息时就可以将自身独特的标记隐藏到传递的信息中，这些隐藏的标记不能被清除，从而能够确保交易过程中任何一方都不能对自己行为进行抵赖[8]。
5结语
综上所述，信息隐藏技术为多媒体信号处理及多媒体通信领域内的一个新兴研究方向，信息隐藏技术能为多媒体信息安全提供新思路。当前国际上的信息隐藏技术可以做到将隐藏信息进行仪器检测，抵抗人为攻击，但是还没有发展到可以实用的阶段，今后将密码技术同信息隐藏技术有机结合，建立不可感知性的数学度量模型，有效进行信息隐藏容量上界的计算，是今后信息隐藏技术需要努力的方向。
作者：李蟾膺 单位：民航西南空管局
参考文献：
[1]古春杰.信息隐藏技术的理论及应用[J].计算机光盘软件与应用,2014(10):189-190
[2]李彩容,胡瑞敏,涂卫平.使用信息隐藏技术保障档案信息安全[J].中国电子商情•通信市场,2013(1):183-187
[3]马秀芳,时晨,赵洪钢.具有广泛军事应用前景的信息隐藏技术[J].电信快报：网络与通信,2013(12):11-13
[4]刘会平,国伟.数字加网信息隐藏技术在隐秘保密通信中的应用[J].计算机应用,2014,34(9):2645-2649
[5]谢灵智.数字水印——信息安全研究新方向[J].信息安全与通信保密,2013(2):28.
隐藏技术篇（3）
一、信息隐藏技术的发展概况
信息隐藏技术追溯到古代，从密写术开始，经历了多种多样不同的技术，但是都没有成为一门系统的学问。1996年在英国剑桥成功召开的第一届国际信息隐藏学术会议，标志着信息隐藏作为一种新的学科登上了历史的舞台。
信息隐藏是指将需要加密的秘密信息通过特定的算法嵌入到隐秘的载体文件中，并通过公开的渠道传送出去，接收方接收到隐秘载体后通过约定的提取手段，将秘密信息提取出来。这样的方式将秘密信息的存在藏起来，使攻击方无法知道秘密信息的传达。信息隐藏技术主要集中在两个方面：隐秘通信和水印技术。水印技术主要是针对一些商家的专利版权的保护和数字方面的认证等；隐秘通信主要集中在保护秘密信息的安全，以准确及时地将信息传递给接收方，隐秘技术的领域主要集中在文本、图片、音频和视频中。
二、隐秘通信的分类
信息的隐藏按照不同的方法有不同的类别，按照载体的类型来分，可以分为文本隐秘通信、图像隐秘通信、音频隐秘通信、视频隐秘通信、超文本隐秘通信、网络层隐秘通信和图形隐秘通信等媒体隐秘通信技术；按照信息隐藏时所使用的密钥方式来分，可以分为有密钥隐秘和无密钥隐秘两大隐秘技术；按照嵌入域的不同还可以分成时域方法和变换域方法。
2.1 按照载体分类的隐秘通信
2.1.1 文本隐秘通信
文本的隐秘通信主要是在一些需要加密的文件中，将其格式文本中的排版或者其他的特征进行调整，调整幅度根据需要加密文件的重要性来决定，这样就能够将文本信息通过加密的方式传达出去。
2.1.2 图像隐秘通信
图像的隐秘通信主要是将图像的部分数据或者图像的部分描述参数进行替换或者修改，以此将图像中人的眼睛无法感知的信息嵌入其中，图像隐秘通信的方法主要是利用了人类普遍的视觉心理特征。
2.1.3 音频隐秘通信
音频隐秘通信的主要方面是语音信息的隐藏，它是根据人耳能够听到的声音的频率和强度而定的。按照正常人的听力范围，能够听到的声音的频率在2kHz-18kHz之间，听到的分贝强度是-5分贝到130分贝之间。根据这个范围，给各个专用词下了定义，其中听阈是指能够被听到的最低的声压，根据听阈曲线以及其他数据表明：人耳对声音的相应程度受到不同的声音频率影响，对3-5kHz频率范围内的声音最为敏感，高于或者低于这个频率范围，人耳的听觉的灵敏度就会大大地降低。
在语音信息隐藏中，有一个效应叫人耳掩蔽效应，它是指在两个声音同时存在时，且一个声音较强，另一个声音较弱，较弱的那个声音不能被听到，即被掩蔽了。其中较强的声音被称为掩蔽声，较弱的声音被称为被掩蔽声。举例来说，在马路上打电话，对方听到的声音有汽车呼啸的声音和人说话的声音，马路上较大的车辆声音就是掩蔽声，而打电话者的声音较难被对方完全听清楚，就是被掩蔽声。概括来说，在数字化的音频中嵌入秘密信息，主要是利用了人类普遍的听觉心理。
2.1.4 视频隐秘通信
视频的隐秘通信原理和图像隐秘通信较为相似，即在图像信息中将需要隐藏的信息通过替换或者修改的方式隐藏起来，这样就能够将秘密信息嵌入数字化的视频中。该种方法同样利用了人类的视觉心理特征。
2.1.5 超文本隐秘通信
超文本隐秘通信同文本通信相比有相似的部分，即是通过对文本的结构或者排版进行调整或者修改，使得秘密信息能够秘密地传达出去。超文本隐秘通信的特殊之处在于，它会在文件中加入一些不会被注意的排版标记符号，比如回车键、波浪线等排版符号。
2.1.6 网络层隐秘通信和图形隐秘通信
网络层的隐秘通信是通过网络协议中的一些内容进行隐秘信息的传递的，比如网络协议中一些没有利用和使用的保留区域或者格式区域，就可以用作隐秘信息的传达空间；图形隐秘通信是通过修改图形文件中的细部网格区域或者格式区域来实现的。
2.2 按照密钥隐藏方式分类
2.2.1 有密钥隐秘通信
有密钥隐秘通信有三种隐秘方式：公钥隐秘、对称密钥隐秘和非对称密钥隐秘。公钥隐秘是指在秘密信息的嵌入和提取过程中都是根据公钥体制的规定来执行，这种方式主要适用于群体性的使用者，该群体公用该密钥，这样方便了该群体的工作，但安全性较低；对称密钥隐秘是指秘密信息的嵌入者和提取者都知道该密钥，但是除此之外的人不知道。这种方法是对应而言的，因此被称为对称密钥隐秘；非对称密钥隐秘是指秘密信息的嵌入者和提取者所使用的密钥不同，这就大大地增强了秘密信息的安全性。
2.2.2 无密钥隐秘通信
无密钥隐秘通信不能保障秘密信息的安全性，因为在使用过程中，嵌入者在将秘密信息嵌入载体时不做任何的加密处理，而且在信息嵌入过程中也没有密钥进行控制，因此无密钥隐秘通信又被称为“纯隐秘术”。
2.3 按照嵌入域方法的分类
2.3.1 时域方法
时域方法是直接将有待处理的秘密信息嵌入到载体中，或者替换载体中较为冗杂的部分，它最为简单的方法是将载体中较为冗余的部分内容，用有待隐藏的信息进行替换，这种方法比较容易实现，且其计算量较小。
2.3.2 变换域方法
变换域方法是将原始的需要隐藏的信息进行变换或运算，再将变换后的结果嵌入到已经修改过的文本信息中，并且在隐藏提取信息时还需要反复的反变换。变换域方法中对原始信息进行变化和计算的方法有离散小波变换、傅立叶变换和离散余弦变换。变换域方法相较于时域方法，其隐藏效果更加明显，并且其鲁棒性较强。
通信隐秘技术多种多样，但是在技术使用过程中还应有其基本原则来保障该技术的安全和有效使用。
隐藏技术篇（4）
关键词：
电子信息；隐藏技术
在利用互联网传送数据、文件的时候，极有可能会出现数据、文件被攻击、窃取等问题，尤其那些关于国家安全、经济发展、个人隐私的资料，一旦被非法分子获取，极有可能会影响国家的经济以及个人的安危。为了有效的解决这些问题，人们引入了网络加密技术。但是加密技术将文件、数据变成了乱码，更易激发某些人“挑战权威”的欲望。为了解决新问题，人们又引进了信息隐藏技术，将机密文件“伪装”成普通文件，这样就能有效的混淆人们的视听，提升网络传输的安全性。
一、电子信息隐藏技术
电子信息隐藏与信息伪装是同一个概念，都是利用有效手段将机密信息隐藏于另一个非机密信息之中，用以混淆“有心人”视听的一种电子信息技术。隐藏技术的载体类型非常的多样，可以是图像、声音、视频还可以是文档，因此，不易被一般人辨识，即便某些人发现了隐藏信息，也难以提取信息，这就使得机密的信息、文件得以安全传输。因传统的加密技术思想和方法具备优势，所以现阶段人们所使用的信息隐藏技术是在有所保留的同时进行了改进。按照处理对象的不同信息隐藏技术可以被分为数字水印技术、叠像技术以及替声技术等。其中，叠像技术是一种将信息隐藏在载体中进行安全传输的技术。数字水印技术可以在开放的网络环境下保护版权，可以识别与版权相关各方的信息，并将这些信息转化成“隐藏信息”嵌入图像、音频、视频等，以实现确认所有权和信息跟踪目标。替声技术按照声音包含的内容进行分类，可以通过处理声音信息，改变原声的对象、内容等隐藏真正的声音信息。
二、电子信息隐藏技术的特征分析
与传统的信息相比，安全技术电子信息隐藏技术具备六个明显的特征优势：第一，安全性。能够有效的抗击强攻击能力，即便是遭受了一定的人为攻击，隐藏信息也可以最大限度的保存，而不受破坏。第二，隐蔽性。因为电子信息隐藏技术将需要传递的信息、资料隐藏于普通载体之中，信息对象的外部特征得以伪装，也更难以被不法分子察觉、阻拦。第三，不可测性。因为隐蔽载体与原始载体存在某些潜在的、不容人轻易窥见的关联性，即使被人拦截，想要正确的提取，却也存在较大的困难。即便是能够提取，也需要消耗大量的时间，这也就为信息、资料拥有者采取有效措施提供了时间。第四，不可见性。电子信息隐藏技术利用人类视听觉属藏处理资料、信息，目标资料的内容、质量并没有改变，但却无法被人为的看见或是听见。第五，不可变性。即便是隐藏载体发生变化，比较常见的变化类型包括诸如增强、滤波、有损压缩、重采样等一系列传输过程中的载体信号处理，诸如旋转、平移、分割、缩放等一般的几何变换以及恶意攻击等，目标文件所包含的信息也不会丢失。第六，自恢复性。虽然电子信息隐藏技术具备不可变性，但是这种性质并不能保证信息百分之百的绝对的“不可变”，因此，自恢复性有效的解决了操作损毁、变换文件的问题，只要损毁的标文件还残留部分的数据，即使没有宿主信号，也可以采取有效的措施，对目标文件进行恢复。
三、电子信息隐藏技术的应用状况
（一）数据保密方面的应用互联网的使用方便了人们的生活、学习，人们利用互联网进行资料、数据的传输。然而，随着互联网技术的普及，很多不法之徒也将目光转向了互联网方向，非授权用户利用不法手段截获、使用相关资料，导致网络不安全问题发生，严重的损害信息、资料所有者的权益。现阶段，经济全球化发展迅猛，互联网传输资料所涉及的面也更加的广泛，政治、军事、商业、金融、个人隐私等的泄漏将会带来的不良结果，谁也无法妄下断言。因此，信息隐藏是及其重要且必要的。信息隐藏技术可以保护网上信息交流的安全系，还可以满足一些人隐藏存储私人的、“不愿为外人道”的个人隐私。
（二）数据完整性鉴定方面的应用现阶段最常使用的信息隐藏技术包括数字水印技术、叠像技术以及替声技术，通过分析这三种技术的实际应用情况，不难发现数字水印技术存在缺陷，一旦保护媒体被篡改，数字水印技术所隐藏的目标文件将会被破坏、暴露，进而被不法之徒识别。数字水印技术的使用在数字票据中比较常见。由于隐藏的水印经打印后仍可保留，因此在鉴别数字票据真伪的时候，可以利用再扫描的方法使水印变为数字形式，提取防伪水印。数据完整性鉴定包括鉴定信号真伪、鉴定信号的完整性、指出信号差别以及资料传输过程有无发生篡改、丢失等情况。数据完整性鉴定可以准确的鉴定获知信号的真实性，大幅度的降低虚假、错误信息的使用。在具体应用的时候主要包括如下两个步骤：首先，利用数据库管理系统保证数据完整、准确的输入和储存。其次，充分考虑实际情况，选择最合适的数据校验方式对传输数据进行校验检查。
四、结束语
综上所述，信息隐藏技术具备难以估量的应用价值以及广阔的应用前景。但是作为一种有效的新型信息安全技术，信息隐藏技术的体系以及技术等都还有待加强。相关人士应充分的认识现阶段的信息隐藏技术的优势与劣势，深入的研究信息隐藏技术，进而使信息隐藏技术更好的发挥作用。
参考文献:
[1]陈素霞，陈亚锋．浅谈信息隐藏技术及其应用[J]．沿海企业与科技，2010（03）．
隐藏技术篇（5）
通常人们认为对信息加密就可以保证通讯的安全，但是在网络传输中仅仅使用加密技术通常是不够的。现代密码学开发出来的加解密系统不管是对称密钥系统（如des），还是安全性更高的公开密钥系统（rsa），经过加密算法处理所生成的密文具有随机性、不可读，反而明确提示了保密信息的存在，因而很容易引起监控者的注意，并以此为依据进行对密文的破译或对发送者和接收者的攻击。采用加密技术的另一个潜在缺点是随着计算机硬件的迅速发展，具有并行计算能力的破解技术的日益成熟，仅通过增加密钥长度来达到增强安全性已不再是唯一的可行方法。因此，近年来国际上出现了信息隐藏技术，它是一种不同于密码术的技术,它在电子商务中安全体系中必将起到重要作用。
一、信息隐藏技术的含义与方法
信息隐藏技术（information hiding），也称作数据隐藏（data hiding），它是集多学科理论与技术于一身的新兴技术领域。信息隐藏技术主要是指将特定的信息嵌入数字化宿主信息（如文本、数字化的声音、图像、视频信号等）中，它的目的不在于限制正常的信息存取和访问，而在于保证隐藏的信息不引起监控者的注意和重视，从而减少被攻击的可能性，在此基础上再使用密码术来加强隐藏信息的安全性，因此信息隐藏比信息加密更为安全。应该注意到，密码术和信息隐藏技术不是互相矛盾、互相竞争的技术，而是相互补充的技术，他们的区别在于应用的场合不同，对算法的要求不同，但可能在实际应用中需要互相配合。特定的信息一般就是保密信息，信息隐藏的历史可以追溯到古老的隐写术，但推动了信息隐藏的理论和技术研究始于1996年在剑桥大学召开的国际第一届信息隐藏研究会，之后国际机构在信息隐藏领域中的隐写术、数字水印、版权标识、可视密码学等方面取得大量成果。
信息隐藏是一个十分活跃的研究领域，虽然其载体可以是文字、图像、语音或视频等不同格式的文件，但使用的方法没有本质的区别。因此，下面将以信息隐藏技术在图像中的应用即遮掩消息选用数字图像的情况为例进行说明。
在图像中应用的信息隐藏技术基本上可分为两大类：时域法或频域法。时域法就是直接改变图像元素的值，一般是在图像的亮度或色带中加入隐藏的内容。这种方法比较有代表性的是最不重要比特位（the least significant bits,lsb）方法，该方法也是最早被应用的信息隐藏方法。遮掩消息的lsb直接被待隐消息的比特位或两者之间经过某种逻辑运算的结果所代替。lsb算法的主要优点是可以实现高容量和较好的不可见性。但是该算法容易被第三方发现并得到，遭到破坏，而对图像的各种操作如压缩、剪切等，都会使算法的可靠性受到影响。为了增强算法的性能，提出了各种改进的方法，如利用伪序列，以“随机”的顺序修改图像的叠像技术（lsm）；在使用密钥的情况下，才能得到正确的嵌入序列等。频域法是利用某种数学变换，将图像用频域表示，通过更改图像的某些频域系数加入待隐信息，然后再利用反变换来生成隐藏有其他信息的图像。各种不同的数学变换都可以被使用，目前已有的方法主要集中在小波变换、频率变换、dct（低频分量）变换等。
二、信息隐藏技术在电子商务中的应用
目前信息隐藏技术在电子商务中的应用主要体现在以下几个方面：
1.数据保密
在具体电子商务活动中，数据在internet上进行传输一定要防止非授权用户截获并使用，如敏感信息、谈判双方的秘密协议和合同、网上银行交易中的敏感数据信息、重要文件的数字签名和个人隐私等等。另外，还可以对一些不愿为别人所知道的内容使用信息隐藏的方式进行隐藏存储。
2.数据的不可抵赖性
在网上交易中，交易双方的任何一方不能抵赖自己曾经做出的行为，也不能否认曾经接收到的对方的信息，这是交易系统中的一个重要环节。这可以使用信息隐藏技术中的水印技术，在交易体系的任何一方发送或接收信息时，将各自的特征标记以水印的形式加入到传递的信息中，这咱水印应是不能被去除的，可达到确认其行为的目的。
3.防伪
商务活动中的各种票据的防伪也是信息隐藏技术的用武之地。在数字票据中隐藏的水印经过打印后仍然存在，可以通过再扫描回数字形式，提取防伪水印，以证实票据的真实性。
4.数据的完整性
隐藏技术篇（6）
通常人们认为对信息加密就可以保证通讯的安全，但是在网络传输中仅仅使用加密技术通常是不够的。现代密码学开发出来的加解密系统不管是对称密钥系统（如des），还是安全性更高的公开密钥系统（rsa），经过加密算法处理所生成的密文具有随机性、不可读，反而明确提示了保密信息的存在，因而很容易引起监控者的注意，并以此为依据进行对密文的破译或对发送者和接收者的攻击。采用加密技术的另一个潜在缺点是随着计算机硬件的迅速发展，具有并行计算能力的破解技术的日益成熟，仅通过增加密钥长度来达到增强安全性已不再是唯一的可行方法。因此，近年来国际上出现了信息隐藏技术，它是一种不同于密码术的技术,它在电子商务中安全体系中必将起到重要作用。
一、信息隐藏技术的含义与方法
信息隐藏技术（information hiding），也称作数据隐藏（data hiding），它是集多学科理论与技术于一身的新兴技术领域。信息隐藏技术主要是指将特定的信息嵌入数字化宿主信息（如文本、数字化的声音、图像、视频信号等）中，它的目的不在于限制正常的信息存取和访问，而在于保证隐藏的信息不引起监控者的注意和重视，从而减少被攻击的可能性，在此基础上再使用密码术来加强隐藏信息的安全性，因此信息隐藏比信息加密更为安全。wWw.133229.COm应该注意到，密码术和信息隐藏技术不是互相矛盾、互相竞争的技术，而是相互补充的技术，他们的区别在于应用的场合不同，对算法的要求不同，但可能在实际应用中需要互相配合。特定的信息一般就是保密信息，信息隐藏的历史可以追溯到古老的隐写术，但推动了信息隐藏的理论和技术研究始于1996年在剑桥大学召开的国际第一届信息隐藏研究会，之后国际机构在信息隐藏领域中的隐写术、数字水印、版权标识、可视密码学等方面取得大量成果。
信息隐藏是一个十分活跃的研究领域，虽然其载体可以是文字、图像、语音或视频等不同格式的文件，但使用的方法没有本质的区别。因此，下面将以信息隐藏技术在图像中的应用即遮掩消息选用数字图像的情况为例进行说明。
在图像中应用的信息隐藏技术基本上可分为两大类：时域法或频域法。时域法就是直接改变图像元素的值，一般是在图像的亮度或色带中加入隐藏的内容。这种方法比较有代表性的是最不重要比特位（the least significant bits,lsb）方法，该方法也是最早被应用的信息隐藏方法。遮掩消息的lsb直接被待隐消息的比特位或两者之间经过某种逻辑运算的结果所代替。lsb算法的主要优点是可以实现高容量和较好的不可见性。但是该算法容易被第三方发现并得到，遭到破坏，而对图像的各种操作如压缩、剪切等，都会使算法的可靠性受到影响。为了增强算法的性能，提出了各种改进的方法，如利用伪序列，以“随机”的顺序修改图像的叠像技术（lsm）；在使用密钥的情况下，才能得到正确的嵌入序列等。频域法是利用某种数学变换，将图像用频域表示，通过更改图像的某些频域系数加入待隐信息，然后再利用反变换来生成隐藏有其他信息的图像。各种不同的数学变换都可以被使用，目前已有的方法主要集中在小波变换、频率变换、dct（低频分量）变换等。
二、信息隐藏技术在电子商务中的应用
目前信息隐藏技术在电子商务中的应用主要体现在以下几个方面：
1.数据保密
在具体电子商务活动中，数据在internet上进行传输一定要防止非授权用户截获并使用，如敏感信息、谈判双方的秘密协议和合同、网上银行交易中的敏感数据信息、重要文件的数字签名和个人隐私等等。另外，还可以对一些不愿为别人所知道的内容使用信息隐藏的方式进行隐藏存储。
2.数据的不可抵赖性
在网上交易中，交易双方的任何一方不能抵赖自己曾经做出的行为，也不能否认曾经接收到的对方的信息，这是交易系统中的一个重要环节。这可以使用信息隐藏技术中的水印技术，在交易体系的任何一方发送或接收信息时，将各自的特征标记以水印的形式加入到传递的信息中，这咱水印应是不能被去除的，可达到确认其行为的目的。
3.防伪
商务活动中的各种票据的防伪也是信息隐藏技术的用武之地。在数字票据中隐藏的水印经过打印后仍然存在，可以通过再扫描回数字形式，提取防伪水印，以证实票据的真实性。
4.数据的完整性
隐藏技术篇（7）
通常人们认为对信息加密就可以保证通讯的安全，但是在网络传输中仅仅使用加密技术通常是不够的。现代密码学开发出来的加解密系统不管是对称密钥系统（如DES），还是安全性更高的公开密钥系统（RSA），经过加密算法处理所生成的密文具有随机性、不可读，反而明确提示了保密信息的存在，因而很容易引起监控者的注意，并以此为依据进行对密文的破译或对发送者和接收者的攻击。采用加密技术的另一个潜在缺点是随着计算机硬件的迅速发展，具有并行计算能力的破解技术的日益成熟，仅通过增加密钥长度来达到增强安全性已不再是唯一的可行方法。因此，近年来国际上出现了信息隐藏技术，它是一种不同于密码术的技术,它在电子商务中安全体系中必将起到重要作用。
一、信息隐藏技术的含义与方法
信息隐藏技术（Information Hiding），也称作数据隐藏（Data Hiding），它是集多学科理论与技术于一身的新兴技术领域。信息隐藏技术主要是指将特定的信息嵌入数字化宿主信息（如文本、数字化的声音、图像、视频信号等）中，它的目的不在于限制正常的信息存取和访问，而在于保证隐藏的信息不引起监控者的注意和重视，从而减少被攻击的可能性，在此基础上再使用密码术来加强隐藏信息的安全性，因此信息隐藏比信息加密更为安全。应该注意到，密码术和信息隐藏技术不是互相矛盾、互相竞争的技术，而是相互补充的技术，他们的区别在于应用的场合不同，对算法的要求不同，但可能在实际应用中需要互相配合。特定的信息一般就是保密信息，信息隐藏的历史可以追溯到古老的隐写术，但推动了信息隐藏的理论和技术研究始于1996年在剑桥大学召开的国际第一届信息隐藏研究会，之后国际机构在信息隐藏领域中的隐写术、数字水印、版权标识、可视密码学等方面取得大量成果。
信息隐藏是一个十分活跃的研究领域，虽然其载体可以是文字、图像、语音或视频等不同格式的文件，但使用的方法没有本质的区别。因此，下面将以信息隐藏技术在图像中的应用即遮掩消息选用数字图像的情况为例进行说明。
在图像中应用的信息隐藏技术基本上可分为两大类：时域法或频域法。时域法就是直接改变图像元素的值，一般是在图像的亮度或色带中加入隐藏的内容。这种方法比较有代表性的是最不重要比特位（the Least Significant Bits,LSB）方法，该方法也是最早被应用的信息隐藏方法。遮掩消息的LSB直接被待隐消息的比特位或两者之间经过某种逻辑运算的结果所代替。LSB算法的主要优点是可以实现高容量和较好的不可见性。但是该算法容易被第三方发现并得到，遭到破坏，而对图像的各种操作如压缩、剪切等，都会使算法的可靠性受到影响。为了增强算法的性能，提出了各种改进的方法，如利用伪序列，以“随机”的顺序修改图像的叠像技术（LSM）；在使用密钥的情况下，才能得到正确的嵌入序列等。频域法是利用某种数学变换，将图像用频域表示，通过更改图像的某些频域系数加入待隐信息，然后再利用反变换来生成隐藏有其他信息的图像。各种不同的数学变换都可以被使用，目前已有的方法主要集中在小波变换、频率变换、DCT（低频分量）变换等。
二、信息隐藏技术在电子商务中的应用
目前信息隐藏技术在电子商务中的应用主要体现在以下几个方面：
1.数据保密
在具体电子商务活动中，数据在Internet上进行传输一定要防止非授权用户截获并使用，如敏感信息、谈判双方的秘密协议和合同、网上银行交易中的敏感数据信息、重要文件的数字签名和个人隐私等等。另外，还可以对一些不愿为别人所知道的内容使用信息隐藏的方式进行隐藏存储。
2.数据的不可抵赖性
在网上交易中，交易双方的任何一方不能抵赖自己曾经做出的行为，也不能否认曾经接收到的对方的信息，这是交易系统中的一个重要环节。这可以使用信息隐藏技术中的水印技术，在交易体系的任何一方发送或接收信息时，将各自的特征标记以水印的形式加入到传递的信息中，这咱水印应是不能被去除的，可达到确认其行为的目的。
3.防伪
商务活动中的各种票据的防伪也是信息隐藏技术的用武之地。在数字票据中隐藏的水印经过打印后仍然存在，可以通过再扫描回数字形式，提取防伪水印，以证实票据的真实性。
4.数据的完整性
隐藏技术篇（8）
一、关于信息隐藏
所谓的信息隐藏，是利用媒体信息普遍存在的冗余特性，将秘密信息隐藏在其他媒体信息中，其首要目标就是使加入隐藏信息后的媒体目标的质量下降，尽可能地小，使人无法觉察到隐藏的数据，或者知道它的存在，但未经授权者无法知道它的位置。并不像传统加密过的文件一样，看起来是一堆会激发非法拦截者破解机密资料动机的乱码，而是看起来和其它非机密性的一般资料无异，因而十分容易逃过非法拦截者的破解。其道理如同生物学上的保护色，巧妙地将自己伪装隐藏于环境中，免于被天敌发现而遭受攻击。被人们誉为历史学之父的古希腊历史学家希罗多德（Herodotus, 486―425），在其著作中讲述了这样一则故事：一个名叫Histaieus的人筹划着与他的朋友合伙发起叛乱，里应外合，以便推翻波斯人的统治。他找来一位忠诚的奴隶，剃光其头发并把消息刺在头皮上，等到头发又长起来了，把这人派出去送“信”，最后叛乱成功了。
信息隐藏技术是20世纪90年代中期从国外兴起的一门集多学科理论与技术与一身的新兴技术领域，它涉及感知科学、信息论、密码学等多个学科领域，涵盖信号处理、扩频通信、图像处理等多种专业技术的研究方向。
人的眼睛或耳朵本身对某些信息都有一定的掩蔽效应，利用人的这些特点，可以很好地将信息隐藏而不被察觉。信息隐藏过程一般由密钥来控制，通过嵌入算法将有意义的信息即嵌入对象隐藏于掩护对象中，从而生成隐密载体，隐密载体通过信道传输到接受端。在密钥的控制下采用特定的提取算法从隐藏载体中提取出嵌入对象，利用密钥从中恢复或检测出隐藏的秘密信息，从而使用户获得真实可靠的信息。使非法者不知道这个载体信息中是否隐藏了其它的信息，而且即使知道，也难以提取隐藏的信息，从而实现信息的保密。
据目前已经提出的信息隐藏算法，从它们对载体的修改方式上进行分类，可以分为：时域（空域）替换技术、变换域技术、扩展频谱技术、统计方法等等。
二、信息隐藏的特点
利用不同的媒体进行信息掩藏时有着不同的特点，但是它们都必须具有下列基本特征。
1．隐蔽性。指嵌入信息后在不引起秘密信息质量下降的前提下，不显著改变掩护对象的外部特征，即不引起人们感官上对掩护对象变化的察觉。以使非法拦截者无法判断是否有秘密信息的存在。
2．不可测性。指隐蔽载体与原始载体具有一致的特性，即非法拦截者要检测到秘密信息的存在并提取出来应相当困难，至少在秘密信息的有效期内是不可能的。
3．不可见性。利用人类视觉系统和听觉系统的属性，经过一系列隐藏处理， 使目标资料没有明显的降质现象，而隐藏的资料却无法人为地看见或听见．
4．鲁棒性。指不因图像文件的某种改动而导致隐藏信息丢失的能力。这里所谓“改动”包括传输过程中的隐藏载体对一般的信号处理（如滤波、增强、重采样、有损压缩等）、一般的几何变换（如平移、旋转、缩放、分割等）和恶意攻击等情况，即隐藏载体不会因为这些操作而丢失了隐藏的秘密信息。
5．自恢复性。论文大全。指经过了一些操作和变换后，可能会使隐蔽载体受到较大的破坏，如果只留下部分的数据，在不需要宿主信号的情况下，却仍然能恢复隐藏信息的特征就是所谓的自恢复性。
6．安全性。指隐藏算法有较强的抗攻击能力，即它必须能够承受一定程度的人为攻击，而使隐藏信息不会被破坏。
三、信息隐藏的应用
在信息安全领域中，信息隐藏技术的应用可归结为下列几个方面。
1．数字知识产权保护
知识产权保护是信息隐藏技术中数字水印技术和数字指纹技术所力图解决的重要问题，信息隐藏技术的绝大部分研究成果都是在这一应用领域中取得的。随着网络和数字技术的快速普及，通过网络向人们提供的数字服务也会越来越多，如数字图书馆、数字图书出版、数字电视、数字新闻等。这些服务提供的都是数字产品，数字产品具有易修改、易复制、易窃取的特点，因此，当前的数字知识产权保护就已经成为迫切需要解决的实际问题。
信息隐藏技术应用于版权保护时，所嵌入的签字信号通常被称作“数字水印”，数字水印技术可以成为解决此难题的一种方案。现在越来越多的视频信号、音频信号和数字图像中被贴上了不可见的标签，用以防止非法拷贝和数据跟踪。服务提供商在向用户发送产品的同时，将双方的信息代码以水印的形式隐藏在作品中，这种水印从理论上讲应该是不被破坏的。论文大全。当发现数字产品在非法传播时，可以通过提取出的水印代码追查非法散播者。其主要特点是版权保护所需嵌入的数据量小，对签字信号的安全性和鲁棒性要求很高。
2．数据完整性鉴定
使用数字水印技术有一定的缺陷，用于数字水印技术保护的媒体一旦被篡改水印就会被破坏，从而很容易被识别。在数字票据中隐藏的水印经过打印后仍然存在，可以通过再扫描回数字形式，提取防伪水印，以证实票据的真实性。数据完整性鉴定是指对某一信号的真伪或完整性的判别，并需要进一步指出该信号与原始真实信号的差别，以确认资料在网上传输或存储过程中并没有被篡改、破坏或丢失。假定接收到一个如音频、视频或图像等多媒体信号，并初步判断它很可能是某一原始真实信号的修改版本，数据篡改验证的任务就是在对原始信号的具体内容不可知的情况下，以最大的可能判断是否是真实的。首先，要充分利用数据库管理系统提供的数据完整性的约束机制和各种输入数据的引用完整性约束设计，以便保证数据完整、准确的输入和储存。其次，在数据传输过程中可视情况选用相应的数据校验方式对传输数据进行校验检查。
3．数据保密
在网络上传输秘密数据要防止非法用户的截获和使用，这是网络安全的一个重要内容，随着信息技术的发展以及经济的全球化，这一点不仅涉及政治、军事领域，还将涉及到商业、金融机密和个人隐私。信息隐藏技术为网上交流的信息采取了有效的保护，比如电子政务中敏感信息、电子商务中的秘密协议和合同、网上银行交易的重要数据、重要文件的数字签名以及个人隐私等，还可以对一些不愿为别人所知道的内容使用信息隐藏方式进行隐藏储存，从而使数据得到保密，保证了信息的安全性。论文大全。
4．资料不可抵赖性的确认
在网上交易中，交易双方的任何一方不能抵赖自己曾经做出的行为，也不能否认曾经接收到对方的信息，这是交易系统中一个重要环节。这可以使用信息隐藏技术，在交易体系的任何一方发送和接收信息时，将各自的特征标记形式加入到传递的信息中，这些标记应是不能被去除的，从而达到确认其行为的目的。
结论
总之，信息隐藏技术是多媒体通信和多媒体信号处理领域中近年来新兴的研究方向，它为信息安全提供了一种新的思路，为我们研究信息安全提供了一个新的方向．
目前国际上先进的信息隐藏技术已能做到隐藏的信息可以经受人的感觉检测和仪器的检测，并能抵抗一些人为的攻击。但总的来说，信息隐藏技术尚没有发展到可实用的阶段，使用密码加密仍是网络信息传输的主要安全手段。虽然目前对信息隐藏的研究有了很大的进展，在信息安全中起到了重要的作用，但存在大量的实际问题亟待解决，如信息隐藏的容量问题，如何建立不可感知性的数学度量模型，信息隐藏的容量上界如何计算等；信息隐藏的对立面――隐藏分析如何得到同步发展；如何对信息隐藏进行分析和分类；如何找到信息隐藏技术自己的理论依据，形成完善和科学的理论体系等等。
信息隐藏是一项崭新的技术领域，也是多媒体技术、网络技术研究的前沿，应用前景十分广阔，必将吸引广大图像、语音、网络、人工智能等领域的研究者加入到这一行列，从而推动信息安全技术更快的发展。
参考文献：
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隐藏技术篇（9）
中图分类号：TP391 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 16-0000-02
Information Hiding Technology Research Based on Digital Image
Si Yingshuo,Yang Wentao,Zhang Sen
(Zhengzhou Institute of Aeronautical Industry Management,Zhengzhou450046,China)
Abstract:Security of information transmission is becoming more and more important along with the development of media digitized and network technology.In this paper,we mainly studied the information hiding technology based on digital images,and analyzed the advantages and disadvantages of spatial domain hiding algorithm and transform domain hiding algorithm.
Keywords:Digital Image;Information hiding;Spatial domain;Transform domain
一、信息隐藏的基本原理
信息隐藏技术通常使用文字、图像、声音及视频等作为载体，信息之所以能够隐藏在多媒体数据中，主要是利用了多媒体信息的时间或空间冗余性和人对信息变化的掩蔽效应。
（一）多媒体信息本身存在很大的冗余性，从信息论的角度看，未压缩的多媒体信息的编码效率是很低的，所以将某些信息嵌入到多媒体信息中进行秘密传送是完全可行的，并不会影响多媒体信息本身的传送和使用。（二）人的视觉或听觉感官系统对某些信息都有一定的掩蔽效应。在亮度有变化的边缘上，该边界“掩蔽”了边缘邻近像素的信号感觉，使人的感觉变得不灵敏、不准确，这就是视觉掩蔽效应[2]。通常人眼对灰度的分辨率只有几十个灰度级，对边缘附近的信息不敏感。利用这些特点，可以很好地将信息隐藏而不被觉察。
随着多媒体技术的迅速发展，图像成为信息表达的主要方式，数字图像大量存在，因而被研究最多的是图像中的信息隐藏，而且，图像信息隐藏所研究的方法往往经过改进可以轻易地移植到其他的载体中[1]，是研究其他载体的隐藏算法的基础。因此，对基于数字图像的信息隐藏技术的研究成为了当前信息隐藏领域的一个研究热点。
二、基于数字图像的信息隐藏基础知识
（一）数字图像的概念。随着数字技术的不断发展和应用，许多信息都可以用数字形式进行处理和存储，数字图像就是以数字形式进行存储和处理的图像。数字图像可看作是平面区域上的二元函数Z=F（x，y），（x，y）∈R。在绝大多数情况下区域R是一个矩形。对R中任意的点（x，y），则F（x，y）代表图像的信息（如灰度值，RGB分量值等）。表示图像的二元函数有其特殊性，这就是相关性。在图像被数字化之后，Z=F（x，y）则相应于一个矩阵，其元素所在的行与列对应于自变量取值，元素本身代表图像信息。（二）数字图像信息隐藏模型。图像信息隐藏通过将秘密信息做适当的预处理后，利用合理的嵌入机制将信息隐藏在可公开的图像媒体信息中，达到传递秘密信息的目的，即信息隐藏将“正在通信”的事实隐蔽起来，从而逃过拦截者的破解。信息隐藏必然会引起载体图像一定的失真，如果失真过大就会被视觉感知，因此不可见性或者说不可感知性是衡量信息隐藏技术的重要标准。
图像信息隐藏将秘密信息隐藏或变换成另一非机密性的图像文件中，使得加入秘密信息的目标图像看起来难以察觉到有变化，这种隐藏的可能性除了来自于人眼视觉的掩蔽特性外，还有一个原因就是图像数据的数据冗余。图像数据中存在很多与有用信息无关的数据，即所谓的数据冗余，如果能够有效地利用这些冗余数据嵌入信息，就能达到很好的隐藏效果，图像信息隐藏的一般模型如图1所示：
图1：图像信息隐藏的一般模型
三、基于数字图像的信息隐藏算法
根据秘密信息嵌入域的不同，图像信息隐藏算法主要分为两大类：空域信息隐藏算法和变换域信息隐藏算法，二者在数据的嵌入原理上有根本的区别[3]。基于空域的信息隐藏算法通过直接改变图像某些像素的值来嵌入信息，具有较大的容量和较好的不可见性，但是安全性不高；基于变换域的信息隐藏算法通过改变某些图像变换域的系数来嵌入信息，变换域的方法在近来以至今后，都是信息隐藏算法的主流。
（一）空域信息隐藏技术。空域隐藏技术是指将秘密信息嵌入数字图像的空间域中，即对像素灰度值进行修改以隐藏秘密信息。
1.LSB算法。最低有效位（Least Significant Bits，LSB）方法是最早提出来的最基本的空域图像信息隐藏算法，许多其它的空域算法都是从它的基本原理进行改进扩展的，使得LSB方法成为使用最为广泛的隐藏技术之一。其原理是最不重要数据的调整对载体图像的影响很小，在视觉上无法察觉。LSB算法中，载体图像的LSB平面先被置0，然后根据要嵌入的秘密数据修改为“1”或不变，直至嵌入完成。嵌入数据后，载体图像部分像素的最低一个或多个位平面的数值被秘密信息所替换。
LSB算法每个像素点可以隐藏一比特、两比特甚至三比特的信息，达到了一个较大的隐藏容量及较好的不可见性，随机间隔法选择嵌入位置提高了算法的秘密性，这些特点为信息隐藏算法的研究提供了一定的参考。但是，LSB算法鲁棒性较差，给应用带来了一定的限制。
2.Patchwork算法。另一种空域信息隐藏算法是Bender等提出的直接扩频隐藏算法Patchwork。扩频算法为图像像素添加噪声，并且不需要改变噪声的统计特征就可以在每个噪声成分中隐藏一个比特。算法步骤如下：（1）用一个密钥K初始化一个伪随机数发生器；（2）根据随机数发生器的输出，随机选取n个像素对，其灰度值表示为（ai，bi）；（3）令 ，完成信息嵌入。检测时，假设检验被用来证实秘密信息的存在。令（2.1）
如果 ，判定秘密信息存在。
Patchwork的检测方法基于如下统计假设：图像中随机选取的像素，其灰度值是独立同分布的。如果在一副图像中随机选取像素对，则统计量S的期望值为
（2.2）
对于已知位置的像素对，S≈2n。
Patchwork算法改进了LSB算法改变图像统计特性的不足，但是隐藏容量较小，容易受到各种综合攻击的影响，只能应用在某些需要嵌入少量信息的场合。为了增加算法的鲁棒性，一种改进的方法是将图像分块后，再嵌入秘密信息，算法的鲁棒性和不可见性都会增加。
总的来说，空域信息隐藏算法具有较好的不可见性和较高的隐藏容量，计算速度快，但鲁棒性较差，对于载体图像的压缩、噪声扰动等攻击的抵抗力较弱，很多研究更倾向于基于变换域的信息隐藏算法。
（二）变换域信息隐藏技术
变换域隐藏技术就是指将秘密信息嵌入数字图像的某一变换域中。比较常用的是离散傅立叶变换（DFT）、离散余弦变换（DCT）和离散小波变换（DWT）等，它们主要是通过修改载体图像某些指定的频域系数来嵌入数据。其基本思想是利用扩频通信原理来提高隐藏系统的鲁棒性。考虑到对低频区域系数的改动可能会影响到载体图像的感知效果，而高频系数又易被破坏，因此，信息隐藏技术一般选取载体图像中频区域上的系数来嵌入秘密数据，从而使之既满足不可感知性，又满足对诸如失真压缩等操作的鲁棒性。
1.基于DFT的数字图像隐藏算法。基于DFT的数字图像隐藏算法将图像分割成多个感觉频段，然后选择合适部分来嵌入秘密信息。文献[4]提出基于原始图像的傅立叶变换，将调制后的秘密信息依次加入到某些固定位置的幅值谱上，文献[5]利用傅里叶变换的可加性和图象去噪原理提出了一种基于频域的三维运动盲水印算法。傅里叶变换具有一些变换无关的完整特性。例如：空间域的平移只引起频域上的相移，而幅度不变；空间域尺度的缩放会引起频域尺度反向的缩放；空间域旋转的角度和所引起的频域的旋转的角度是一致的。这些特点可以抵御诸如旋转、尺度、平移等几何攻击。2.基于DCT的数字图像隐藏算法。基于DCT域的图像信息隐藏算法的一般步骤为，首先对载体图像分块进行二维DCT变换，然后用秘密信息对DCT系数进行调制，最后对新的系数作离散余弦反变换（IDCT），即可得到隐藏图像，完成信息隐藏过程。基于DCT的信息隐藏算法因其具有较强的鲁棒性，计算量较小，且与国际图像压缩标准（JPEG，MPEG，H.263，H，264等）相兼容（这些标准中均采用DCT变换），因而具有诸多的潜在优势，成为近年来研究最多的一种信息隐藏技术
3.基于DWT的数字图像隐藏算法。基于DWT域的图像信息隐藏算法的一般步骤为，首先对载体图像进行多级离散小波变换，得到不同分辨率下的细节子图和逼近子图，然后用秘密信息对DWT系数进行调制，最后对嵌入秘密信息后的小波系数进行相应级别的离散小波逆变换，完成信息隐藏过程。利用小波变换把原始图像分解成多频段的图像，能适应人眼的视觉特性且使得信息的嵌入和检测可分多个层次进行，小波变换域信息隐藏方法兼具时空域和DCT变换域方法的优点。因此，基于离散小波变换的信息隐藏算法已经成为当前研究的热点和最重要的研究方向。目前，常见的几类小波变换域信息隐藏嵌入算法有：非自适应加性和乘性嵌入方式、基于量化的嵌入方式，基于自适应嵌入方式、基于多分辨率嵌入方式。此外，还有基于替换的嵌入方式，基于树结构的嵌入方式等等。
由于变换域信息隐藏技术是在频域嵌入信息，因此它有频域所固有的抗攻击和变换的能力，使这一隐藏方案对比例变化、JPEG压缩、抖动、剪辑、打印/扫描以及合谋攻击都具有很好的鲁棒性。它的优点体现在以下几点：（1）在变换域中嵌入的信号能量可以分布到空间域的所有像素上，有利于保证秘密信息的不可见性；（2）在变换域中，人类视觉系统的某些特性（如频率掩蔽效应）可以更方便的结合到秘密信息编码过程中，提高算法的鲁棒性；（3）交换域方法与大多数国际数据压缩标准兼容，从而可以直接实现压缩域内的隐藏算法，提高效率，同时，也能抵抗相应的有损压缩。
四、结束语
信息隐藏在信息安全、电子商务、军事、医疗系统、国家情报等方面有着非常重要的意义，正是由于它广泛的应用和重要的地位，使信息隐藏的研究成为科学研究的热点之一。
基于图像的信息隐藏技术具有载体数字图像的一些自身特点，同时具备信息隐藏技术的共性，以图像为载体的信息隐藏技术是信息隐藏研究的一个重要分支。本文主要介绍以数字图像为载体的信息隐藏技术，主要以信息隐藏算法的一般流程为依据，阐述了信息隐藏的基本概念，归纳了信息隐藏的一般模型、基本方法，并分析、总结了该领域的常见经典算法，为下一步的深入研究奠定了坚实的基础。
参考文献：
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隐藏技术篇（10）
追溯码的隐藏技术
1.数字水印技术
数字水印是基于内容的非密码机制的信息隐藏技术，通过对数据的内容做微量修改来嵌入水印信息，从而达到信息隐藏的目的。该过程不影响原来数据的正常使用，不改变原媒体的外观，是迄今为止唯一可以跨媒体应用的信息安全与防伪技术。嵌入的水印信息可以通过技术软件或者特定的设备提取出来。当前，在国际研究领域中盛行的数字水印技术是采用信号分析的理论，通过傅里叶变换、小波变换等手法，寻求肉眼不易发现的地方埋入信息。一个完整的数字水印系统包括两个阶段，即水印信息的嵌入和水印信息的提取。在食品包装印刷中运用数字水印的原理与在普通数字媒体中运用的原理基本上是一样的，只不过印刷品是以半色调的网点来再现连续调原稿的层次和颜色变化，而在提取或检测水印过程中要对印刷品进行扫描，在扫描中有一个模/数转换过程。因此在数字水印嵌入和提取或检测过程中，必须结合半色调加网技术和模/数转换的算法，把追溯码作为水印以视觉不可见的形式隐藏在食品包装印刷中，通过特定的检测设备就能提取到追溯码的信息，进行食品的安全追溯。
2.隐形光栅防伪技术
隐形光栅防伪技术是基于半色调图像加网技术与光栅材料的光学折射特性相结合的防伪方法。该方法主要用于对半色调图像进行防伪设置，半色调图像经过防伪处理后，隐藏在图像中的信息只能通过特定的光栅才能看到，如图1所示。该方法简便易行，对设备及印刷工艺没有太高的要求，在不增加生产成本的情况下即可达到防伪的目的，因此该防伪技术有较好的发展前景。
隐形光栅防伪技术又叫开锁防伪技术，隶属于版纹防伪技术。它是利用光线的干涉原理，通过线条的变化来表现隐藏文字和图像等信息，加上制作的膜片，稍稍调整角度即可使隐藏信息显现出来的一种防伪技术。隐形光栅防伪技术属于二线防伪技术，也是隐藏防伪技术，需要工具才能检验。该技术的设计在制版中完成，在印刷中实现，不增加额外的制作成本，其素材在选择上不受限制，制作形式极为广泛。它是一种利用光学原理进行信息隐藏的技术，使用相应的解码设备解码后可以显示出事先设计的隐含信息，起到了一定的防伪效果，非常适合运用到食品的外包装上。
3. 二维码技术
早期国际上普遍采用印刷EAN.UCC一维条码来嵌入追溯信息，它最大的优点在于简化输入，使用条码读取设备就可方便地进行信息输入，但是由于一维码存储的信息量小，在一定程度上使其应用范围受限，因此产生了二维码（Dimensional Barcode），图2为市面上见到的一些二维码。二维码是在两个方向（垂直和水平）上进行的编码和解码，使用平面（二维方向上）分布的图形来记录数据符号信息的，在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，这大幅增加了编码容量以及完善了编码加密机制，从而拓展了它的应用范围。通过图像输入设备或光电扫描设备就可以自动识读以实现信息的自动处理。
然而，二维码不能隐含于文字、商标、图案等之中，必须独立地印刷在包装的某一部分上，不易于暗号化，置放在明处容易被造假者仿冒，防伪安全性差，而且二维码的编解码是公开的算法，因此二维码的防伪和防复制是需要解决的问题。二维码最大可以存储1000个左右的汉字，存储空间相对较大，因此我们可以采用信息加密的方式解决防伪和防复制的问题，加密后的二维码必须通过相应的解密算法才能读取到相应的信息，否则读取到的将是一堆乱码，从而无法使用。防伪二维码的出现为食品的追溯和防伪辨识提供了一种更加简单便捷、准确详实的方法，加大了造假者的造假成本，使其无利可图。
4. 网屏编码防伪技术
网屏编码防伪技术是天津阿波罗信息技术有限公司总裁顾泽苍在国家有关部委的直接支持下，经过长期的开发研制出来的具有自主知识产权的国际领先水平的编码新技术。最初，网屏编码是针对一维码和二维码的不足研制的，实际其应用领域远远超过了一维码和二维码的应用。网屏编码技术就是将传统的由有限的数字组成的肉眼可见的二维条码，转换为无限容量且隐形的网屏编码，通过改变图形网点的不同位置、不同方向、不同形状等方式排列组合，满屏编码覆盖在包装的最底层，从而达到不可复制、难以破译的效果，如图3所示。网屏编码防伪技术隐藏到包装印刷图像中的信息，即使专业人员使用高精度设备也不容易识别出在什么地方埋有信息，更不易破解出信息的内容。
网屏编码防伪技术是一种可在使用印刷机印刷文字或图像的同时，大量埋入不同文字或图像的编码新技术。它实现了真正意义上的数字化纸张，在A4纸上最多可植入6万个以上的汉字，存储60KB以上的声音、图像、视频以及Word、Excel等任意格式的文件。此外，在纸介质上即使埋入彩色图像，其画质也不会受到影响。它超强的抗攻击能力更是令人刮目相看，即使纸张污染、破损仍然可以正确识读出隐藏的信息。网屏编码技术的信息植入是通过计算机方式处理的，一次成型为印刷品菲林或是CTP版，采用普通油墨正常印刷即可，印刷时无需二次印刷，在整个工艺流程中无需增加任何工艺成本，用Speakun识别器读取信息就可以发出声音。
5.RFID技术
RFID是英文“Radio Frequency Identification”的缩写，即无线射频识别技术，是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境中。RFID电子标签除了目前成本相对较高，它具有体积小、容量大、寿命长、穿透力强、可重复使用、支持快速读写、可定位和长期跟踪管理等特点，在食品安全质量管理方面有着极大的应用潜力。
使用RFID读写器将食品的追溯码存储到电子标签芯片中，可以无线读取，多次写入和修改。芯片里的数据除了采用密码保护外，还可用一些加密算法和认证过程来实现安全管理，造假者很难破解和仿造出一模一样的电子标签。而且使用RFID技术可以一次同时读取多个标签，加快食品的流通速度，提高食品供应链的效率。但是由于目前缺少国家标准，仅有一些行业标准，不同企业使用的频率、编码及数据内容等都可能会存在差异，读写器和标签难以完全通用，不同企业之间的数据交换和协调受到了限制。
隐藏技术篇（11）
中图分类号:G622.0文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 10-0000-01
Research of Experiment Teaching on Information Hiding Technology
Liu Fang,Lu Yinxiao
(First Aviation Institute of Air Force,Xinyang464000,China)
Abstract:The theory is abstract and difficult for students to understand.In order to enhance s a deep understanding of steganography for student,and upgrade their skills in information security and confrontation,RSA algorithm is an example for experiment teaching research in this paper.The study includes experiment teaching purposes,the basic theory,learning environment,implementation plans,the specific details and requirements and so on.
Keywords:Information hiding technology;RSA algorithm;Experiment teaching
为切实培养学生信息安全与对抗的意识,提高学生信息安全与对抗的技能,教学实验是学生实践活动中必不可少的重要环节。通过合理配置和开设系统性实验,结合专业基础和专业课程,使学生对信息安全与对抗专业知识具有更为深刻的理解和掌握。
一、信息隐藏技术实验教学目的
信息隐藏技术有多种形式,包括数据加密解密、数字水印、阀下通道等。本实验教学以数据加密解密为例,让学生充分理解和掌握信息隐藏的基本概念以及通过网络进行数据加密传输的原理。下面以RSA算法为例设计实验教学。
二、RSA算法的安全性原理
RSA算法是由R.Rivset、A.Shamir和L.Adleman三位教授于1978年在美国麻省理工学院研制出来的一种公钥密码系统。公钥密码算法使用不同的密钥进行加解密运算,通信双方各有一对密钥:公钥和私钥。在秘密通信的过程中,如果A向B发送信息,A应当用B的公钥加密信息,B在收到信息后使用自己的私钥解密信息。反之,当B向A发送信息,B应当用A的公钥加密信息,A在收到信息后使用自己的私钥解密信息。
RSA算法的安全性是建立在“大数分解和素数检测”著名数论难题的基础上,即:将两个大素数相乘在计算上很容易实现,但将该乘积分解为两个大素数因子的计算量是相当巨大的,以至于在实际计算中是不能实现的。
三、实验实施方案
(一)RSA加密解密系统实现
为了透彻理解RSA算法中加密和解密过程并设计出RSA加解密系统,本实验采用一种简单直观的方法来实现。在一些对加密要求不很严格的实际环境中,如果计算精度允许,可以采用扩充素数表来实现系统对数据的加密和解密,但同时也应该注意密钥对的选取,关键是在计算过程中一定使明文分组M小于模n。根据上述分析可总结出实现本系统的步骤如下:
1.建立等长的素数表,并将素数赋值给数组a[i]和a[j];
2.求两两乘积并将其打印出来,即得a[i]×a[j]=a[i][j];
3.从素数乘积表中随机选取一个公共模n、公钥pk并将其公开,同时也随机生成私钥sk;
4.利用随机生成的公钥pk对明文信息加密为C;
5.利用私钥sk解密得明文M。
在高级语言中,把文件可看做独立字符(字节)组成的序列,即是由一个一个字符(字节)按顺序组成,根据数据的组织形式可分为ASCII文件和二进制文件。二进制文件是把内存中的数据按其在内存中的形式输出到磁盘上存放。为了加快加密和解密的速度,这里采用二进制方式打开信息明文、密文及解密后的明文。定义加密函数encryption(char*plaintext,char*ciphertext,unsigned long int pk,unsigned long int modulen),解密函数decryption(char*ciphertext,char*plaintext,unsigned long int sk,unsigned long int modulen)。在这两个函数实现过程中,用到的密钥是通过等长素数表取得,而且都调用了同一个子程序求大数幂模的函数commod(),该函数主要是对大指数求模问题进行分析。
(二)实验内容和要求
本实验注重RSA加解密系统实现,并提出具体实验内容和要求。学生能够调试通过RSA加解密软件;并利用RSA对某一数据文件进行单次加密和解密操作;设计出的系统要能够提供大素数生成功能,可以导出素数,也可以从文件中导入素数,也可以产生一个指定长度的随机大素数。另外要求学生能够提交实验报告、并现场演示和说明。
以明文“RSA算法的安全性依赖于大数分解”为例,假设存储这句话的文件在E盘,且设明文文件名为mingw.doc,以密钥对(pk,n)=(17,2773),(sk,n)=(157,2773)为例对其进行加密和解密,生成密文文件名设为miw.doc。
本文是以信息隐藏技术中典型的公钥密码算法RSA为例进行实验教学探究,期望在数据加密解密、数字水印、阀下通道等信息隐藏技术的实验教学上有进一步的实践探索。
