隐藏技术篇（1）

多媒体技术和通信技术带来极大方便，但数字化的多媒体信息很容易受到非法访问、篡改、复制和传播，给人们的生产生活及生命财产带来隐患。魔高一尺道高一丈，信息隐藏技术应运而生。

一、信息隐藏技术及其特征

信息隐藏技术利用载体数据的冗余性以及人的感官局限性，将一个特定信息隐藏在另外一个被称为载体的信息中。信息隐藏技术融合电子工程、计算机科学、信号处理、通信、多媒体技术等多学科，是新兴技术体系。信息隐藏所用载体可以是文本、图像、音频、视频，甚至可以是某个信道或某套编码体制。信息能够隐藏在载体中，载体数据本身具有很大的冗余性，未压缩的多媒体信息编码效率是很低，将某些信息嵌入到该载体信息中进行秘密传送完全可行，不会影响多媒体信息本身的传送和使用；人的感觉器官对于所接收信息都有一定掩蔽效应，如人耳对不同频段声音敏感程度不同，可将信息隐藏到载体中而不被觉察。

信息隐藏技术的特征明显：不可察觉性，嵌入信息后，要求不会引起载体发生可感知变化；不可检测性，嵌入隐藏信息后，计算机不能发现和检测；安全性，嵌入信息后，必须拥有相关信息才能够提取所嵌入内容；纯正性，提取操作时，即便载密文件受到损压缩、解压缩、滤波、转换等扰动，也能提取隐藏信息；稳定性，隐藏信息能“永久”存在；安全性，第三方在不知道隐藏算法和隐藏密钥情况下，不能获取信息相关数据。信息隐藏技术按载体分为，基于文本、图像、音频、视频、超文本、网络层、图形等媒体的信息隐藏技术；按嵌入域分为基于空域（或时域）和变换域的隐藏技术；按嵌入策略分为替换调制、模式调制和扩频叠加调制等技术；按提取要求分为盲隐藏技术和非盲隐藏技术；按作用分为隐蔽通信和数字水印技术；按密钥分为无密钥隐藏和有密钥隐藏。

二、信息隐藏技术的研究及演进

信息安全事关个人利益，也事关国家安全、社会稳定以及经济发展，各国政府无不重视信息和网络安全。密码技术一直是保障信息安全的重要手段，但这并不能解决问题。截获者发现网络文件加密，往往会引起注意，并激发其破解欲望，即使不能成功破解，也能轻易拦截并破坏秘密信息，干扰通信进行。针对密码技术的局限性，上世纪90年代国际上出现了信息隐藏技术（InformationHiding）。

现代信息隐藏研究主要集中在静态图像领域，目前信息隐藏所用载体已扩展到文字、图像、声音及视频等领域。在全球信息化、数字化迅猛发展时代背景下，对知识产权保护、隐密通信等需求激发了对信息隐藏技术的研究热潮。国际上研究信息隐藏的机构主要有剑桥大学、麻省理工学院、NEC美国研究所、IBM研究中心等，已提出了一些优秀隐藏算法。我国于1999年在何德全、周仲义、蔡吉人等三位院士大力倡导下召开了第一届信息隐藏学术研讨会，我国对信息隐藏的研究也取得重要成果。目前在信息隐藏中无论是数字水印还是隐密通信，都得到越来越广泛应用。应用领域不断扩大，从最初静态图片发展到文本、音频、视频、电脑文件、流媒体、网页及网络传输中的数据包，甚至是无线通信领域中的语音通信和手机彩信等领域。我国对信息隐藏的研究取得了很多成果，基本与世界水平保持一致。如今信息隐藏研究已出现百花齐放、百家争鸣局面。

三、信息隐藏技术的应用

随着信息技术飞速发展，人类利用的信息越来越丰富，通信技术发展使人们能够方便、快捷、灵活地使用文本、语音、图像与视频等多种方式通信；各种数字化信息处理技术使得网络中传输任何类型的文件（如文本、图像、音频和视频等）都可被数字化，极大方便了对各种信息数据压缩、存储、复制、处理和利用。

信息隐藏技术主要有隐写术和数字水印。目前，信息隐藏技术的应用主要在以下方面：一是隐密通信。通过隐写术将秘密信息嵌入在公开媒体文件中传播消息。早期的隐密通信，接收方和发送方甚至不必交换电子邮件，直接交互文件或登录特定计算机和账户。随着网络及通信技术发展，隐密通信所用通信方式从简单数据文件交互到互联网以及无线通信领域。二是版权保护。通过数字水印技术在媒体文件中嵌入特定数字标识或签名，标识媒体文件所有权和版权信息等。三是数据完整性保护。防护篡改、完整性保护中所采用的数字水印为易损水印或脆弱水印，任何对媒体文件修改都会从隐藏数据中反映出来。四是印刷品防伪。印刷品印刷之前嵌入一定标识信息，印刷后作品可经过扫描再次输入计算机，通过特定水印提取和鉴别方法来鉴别作品真伪。五是拷贝控制。控制媒体文件拷贝次数，防止大规模盗版或非法复制。

信息隐藏技术重点运用领域是移动通信领域。移动通信网络方便快捷，在军事和商业通信中广泛应用。移动通信领域多媒体短信将文本、图片、音频、视频等组合成多媒体消息进行发送。移动通信领域中多媒体短信以其特有的直观性、生动性和集成性，面市以来得到广泛关注。多媒体短信即彩信的最大特色是支持多媒体功能，可将不同的媒体，如文本、图片、音频、视频等组合在一起进行发送。彩信标准并没有对彩信所支持的文件格式给出具体限制，理论上只要在封装打包时为彩信所包含的各媒体文件设置好适当类型参数即可；但实际上具体的彩信所支持媒体格式还是有限的，这主要与手机终端彩信软件和MMSC支持传送媒体格式有关。随着3G普及以及手机终端行业发展，彩信所支持的媒体文件格式将更丰富多样，为信息隐藏技术在彩信中的应用提供了更为广阔的空间。

【参考文献】

隐藏技术篇（2）

【 中图分类号 】 TN915.08 【 文献标识码 】 A

【 Abstract 】 This paper presents a kind of information hiding technology， first of all， through using DES encryption algorithm to encrypt files， and then through information hiding， encrypted file hidden in the BMP image， the encryption image is exactly the same with the original image， the protection of the data is implemented very well.

【 Keywords 】 information hiding； des； encryption image

1 引言

信息隐藏是上世纪90年代开始兴起的信息安全新技术，并成为信息安全技术研究的热点。传统通信领域为了保证传递的信息能够不被窃听或破坏，常采用密码来保护信息，即让窃听者无法看到或听懂，但是这种技术的缺点是告诉窃听者这就是秘密信息，特别是随着计算机技术的发展，密码的安全性受到很大挑战。而新的信息隐藏技术是将需要传递的秘密信息，隐藏在一个普通的非秘密消息当中，再进行传输，这样即使窃听者窃听了传输的信息，也只会将其当成普通的消息，而不会怀疑或者无法得知是否有秘密信息的存在。

BMP是目前最常见的一种图像格式，采用BMP图像作为隐藏消息的载体具有许多优点。首先，BMP图像格式是互联网上图像传输的事实标准，使用这一图像格式比起其它格式来更不会引起怀疑。其次，BMP压缩造成的和秘密消息嵌入带来的图像质量退化是肉眼很难分辨的。为了更好地保证信息的安全性，本文把文件密码加密和信息隐藏这两种技术结合起来：首先利用DES（Data Encryption Standard）把信息文件进行加密，然后把加密后的文件通过选定的BMP图像以特定算法进行隐藏。

2 信息隐藏算法

信息隐藏把前面的加密信息隐藏在无关紧要的载体BMP图片中，第三方并不知道秘密通信这个事实的存在，也就是将秘密信息本身的存在藏起来，即使得到了载密对象，也看不到存在的秘密信息。

隐藏算法通过对BMP图像中选定的DCT系数进行微小变换，以满足特定的关系来表示一个比特的信息。在提取隐藏的信息时，根据隐藏的逆过程抽取比特信息。其特点是隐藏的数据量较少，但是其抵抗几何变换等攻击的能力较强。

在BMP编码中，量化过程是多对一的映射，它是有损变换过程，如果在量化前嵌入秘密消息，会丢失一些信息，从而导致解码时不能正确的获得秘密信息。因此，BMP图像的隐写算法的基本原理必须在量化后进行。由前所述，人眼对亮度信号比对色差信号更敏感，因此本工作将秘密消息与量化后的Y分量的DCT系数的LSB联系起来，从而达到嵌入和提取秘密信息的目的。

隐藏流程如图1所示，具体分为三步骤。

（1）对BMP图像的压缩数据进行解码，得到量化后的DCT系数。

（2）按照隐写算法的嵌入规则对Y分量的DCT系数进行修改，将要隐藏的秘密消息嵌入到其中。

① 首先对载体图像按照8×8的分块方式进行分块。如果载体图像的行数和列数的像素个数不为8的倍数时，则要进行边界扩充处理，使得行数和列数的像素个数都是8的倍数。设载体图像的行数为ImgHeight，列数为ImgWidth，Y在行和列方向上的采样率分别为SampRate_Y_H和SampRate_Y_V，则整幅图像被分为MCUNum = ImgWidth * ImgHeight / （64 * SampRate_Y_H * SampRate_Y_V）个小块。

② 读入待隐信息文件，把其转换为二进制的位流。设待隐信息文件的长度为FileLength。为了以后提取待隐信息，需要传递文件长度，用2个字节表示，可表示的最大数为65535。这样总的需要隐藏的信息长度 TotalFileLength = FileLength + 2，单位是字节。

③ 对一个MCU，按照对Y分量的DCT系数最低位进行修改。查找预定义的矩阵MIDBAND，该矩阵由数值0，1组成，对其中数值为1的位置修改对应DCT的频率系数：如果当前待隐信息的二进制值为0，则把相应位置的频率系数值的最低为修改为0；如果当前待隐信息的二进制值为1，则把相应位置的频率系数值的最低为修改为1。

④ 对待隐信息文件的二进制流按照③的隐藏方案进行信息隐藏。如果待隐信息文件长度大于载体图片的最大隐藏量，则把待隐信息文件按照最大隐藏量进行分段，然后分批按照隐藏流程处理。

（3）对修改后的DCT系数进行编码，重新生成压缩数据，即载密BMP图像。对于上面分批隐藏的，生成系列载密图像如图2所示。

秘密消息的提取过程是嵌入过程的逆过程，提取算法要和隐写算法相对应。

3 结束语

在网络飞速发展的今天，信息隐藏技术的研究具有现实意义。本文将DES加密技术与信息隐藏技术相融合，将加密后的信息隐藏到最常见的BMP图片中，使整个信息隐藏过程达到比较高的安全级别。信息隐藏技术在商业中的广泛应用，是一个跨多领域、多学科（数字信号处理、图像处理、模式识别、数字通信、多媒体技术、密码学、语音处理等）的技术体系，由于它与具体的应用密切相关，这也决定了信息隐藏技术研究成果的多样性以及信息隐藏技术研究的不完善性，仍有许多技术问题需要解决。但可以相信，随着科学技术越来越发达，信息隐藏将有更加广阔的发展空间。

参考文献

[1] 夏煜，郎荣玲，曹卫兵等.基于图像的信息隐藏检测算法和实现技术研究综述[J].计算机研究与发展，2004， 41（4）：728-736.

[2] 陈波，谭运猛，吴世忠.信息隐藏技术综述[J].计算机与数字工程， 2005， 33（2）：21-23.

[3] 陈雅.基于数字图像的信息隐藏技术综述[J].福建电脑，2008， （2）：6-6.

隐藏技术篇（3）

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（4）

中图分类号： TP309.7 文献标识码： A 文章编号： 1003-6938（2011）04－0062-04

Research on the Application of the Information Hiding Technology in Communication

Qiao Mingliang Song Li （People's Liberation Army No.68026, Lanzhou, Gansu， 730020）

Abstract：The emergence and development of the information hiding technology, have exploited a new field for the research and application of the information security. Compared with the information encryption technology, the principle and characteristics of the information hiding technology are discussed in detail. In addition, the application of the information hiding technology in communication in the future is discussed also.

Key words： information hiding； communication； information security

CLC number： TP309.7 Document code： A Article ID： 1003-6938（2011）04-0062-04

1 引言

随着通信技术的飞速发展，信息安全正逐渐成为一个重要的研究课题。传统的信息安全机制普遍采用信息加密方式。但随着计算机软硬件技术的发展对加密信息破译能力的大幅提升，迫使人们对加密算法的强度提出越来越高的要求。此外，加密技术在一些领域日益呈现出一定的局限性，它在防止信息泄密的同时，也暴露了机密信息的存在，因此，容易引起攻击方的注意是加密技术一个不可避免的显著弱点。信息隐藏（Information Hiding）是信息安全领域一个新兴的研究热点，涉及感知科学、信息论、密码学等多个学科，并涵盖信号处理、扩频通信等多个专业技术的研究方向，它的出现和发展，为信息安全的研究和应用拓展了一个新的领域。［1 ］ ［2 ］ ［3 ］

信息隐藏的实现利用了数据文件（主要是多媒体文件）的冗余性和人类感觉器官分辨信息的能力有限性等特点，通过各种嵌入算法，将秘密信息嵌入到作为载体的多媒体文件中。［4 ］ ［5 ］ 由于隐密载体与原载体在特征上没有区别，不易引人注意，从而容易逃过攻击者的破解，实现秘密信息的安全传输。因此，信息隐藏技术所具备的特殊优势决定了其可广泛应用于电子商务、保密通信、版权保护、拷贝控制及操作跟踪、认证和签名等各个信息安全领域。本文通过对信息隐藏与信息加密技术的比较，对信息隐藏技术的原理、分类、实施方法、具体特征等进行详细分析，并研究了其在通信中的应用前景。

2 信息隐藏技术的原理和特征

2.1 信息隐藏与信息加密

信息加密是利用密码学技术将机密文件进行加密编码，把明文变换成密文后，通过公开信道送到接收者手中（见图1）。由于经过加密处理的密文是一组乱码，当监视通信信道的攻击者发现并截获到乱码后，就可以利用已有的各种攻击方法对密文进行破译。这种方式虽然不易被解密，但通信易被第三方察觉，一定程度上向攻击者明确提示了重要信息的存在，所以容易引起攻击者的注意，进而遭受到干扰和攻击，导致密文通信失败。同时，即使攻击者无法对密文进行破译，也可在破译失败后将该信息进行破坏，使得合法的接收者也无法获取密文。

信息隐藏也称“信息隐匿”，是信息安全研究领域中的一门新兴的交叉学科，也是当前信息安全领域国内外各机构研究的热点方向。信息隐藏与信息加密的目的相同，都是为了保护秘密信息的存储和传输，使之免遭第三方的破坏和攻击，但两者之间具有显著的区别。信息隐藏技术是将机密信息秘密隐藏于另一公开信息（载体、宿主、掩体对象）中，即将秘密信息（嵌入对象）嵌入到另一表面看起来普通的信息载体中，然后通过该公开信息（隐藏对象）的传输来传递秘密信息（见图2）。第三方很难从公开信息中判断机密信息是否存在，即无法直观地判断所监视的信息中是否含有秘密信息。这种方式使含有隐匿信息的宿主信息不会引起第三方的注意和怀疑，降低了机密信息的截获率，从根本上保证了机密信息的安全。其关键技术主要是在确保宿主文件格式、质量和大小不变的前提下，将密文保存在该宿主文件中，且能对密文实现无损还原。

2.2 信息隐藏技术的原理

信息隐藏系统（典型模型见图3）包括一个嵌入过程和一个提取过程。在嵌入和提取过程中通常都会使用一个秘密信息来对其进行控制，使得只有合法授权用户才能对其进行操作，这个秘密信息被称为隐藏密钥，隐藏密钥在嵌入过程中称为嵌入密钥，在提取过程中称为提取密钥。

在嵌入过程中，信息隐藏者利用嵌入密钥，将密文添加到载体中，生成隐蔽载体。隐蔽载体在传输过程中有可能被隐藏分析者截获并进行处理。在提取过程中，提取者利用提取密钥从接收到的、可能经过修改的隐蔽载体中恢复出密文。在密文提取时，根据隐藏算法的不同，有可能需要载体，也可能不需要。

信息隐藏的研究分为隐藏技术和隐藏分析技术两部分。隐藏技术研究的主要内容是寻求向载体中秘密嵌入密文的方法；隐藏分析技术研究的主要内容则是考虑如何从隐蔽载体中发现密文的存在，从而正确获取所嵌入密文，或通过对隐蔽载体的处理达到破坏嵌入密文和阻止攻击方提取嵌入密文的目的，这一过程中使用的算法通称为分析算法，其中用于隐藏信息检测的算法又称为检测算法。

信息隐藏可在不改变原有通信设备的基础上实现，只需要在原通信系统的收发设备，增加信息隐藏/隐藏信息提取模块，便能够在完成信息隐蔽传送的同时，保持系统原有的通信功能不受其影响（见图4）。［5 ］首先获取密文信息，为进一步提高安全性，可结合信息加密技术对密文信息进行预处理，得到加密信息，之后可采取交织、纠错等编码措施。接下来，获取载体信息，如音频、图像、文本等原始宿主信息；如果采用的是变换域信息隐藏算法，则需要对载体信息进行相应的域变换；同时，为使接收端能对隐藏信息进行准确的盲检测，可在载体信息中加入同步信号。之后，便可将秘密信息嵌入到载体信息中、完成变换域的反变换，得到隐蔽载体。最后，由发送端将隐含密文信息的隐蔽载体通过公共信道进行传送。

接收端获得隐蔽载体后，对其进行相应的域变换、信道解码和解密后，就获取了所嵌入的密文信息。

2.3 信息隐藏技术的分类及特征

信息隐藏技术一般具有如下分类方法：

（1）按载体类型分类。根据信息隐藏所采用载体的不同，信息隐藏技术可分为文本信息隐藏、音频信息隐藏、图像信息隐藏、视频信息隐藏等。音频信息和图像信息隐藏是信息隐藏的重要分支。

（2）按密钥分类。若嵌入和提取采用相同密钥，则称其为对称隐藏算法，否则称为公钥隐藏算法。

（3）按嵌入域分类。主要可分为空域（或时域）方法及变换域方法。

（4）按提取的要求分类。若在提取隐藏信息时不需要利用原始载体，则称为盲隐藏；否则称为非盲隐藏。

（5）按保护对象分类。主要可分为隐写术和水印技术（见图5）。

隐写术的目的是在不引起任何怀疑的情况下秘密传送消息，信息隐藏技术在通信中的应用主要是指隐写术。数字水印是指嵌在数字产品中的数字信号，可以是图像、文字、符号、数字等一切可以作为标识和标记的信息，其目的是进行版权保护、所有权证明、指纹（追踪多份拷贝）和完整性保护等。匿名通信就是寻找各种途径来隐藏通信的主体，即信息的发送者和接收者。

2.3.1 基于音频信号的信息隐藏

基于语音信号的信息隐藏技术，以嵌入信息所采用的域为依据，可将语音信息隐藏划分为时域音频隐藏、频域音频隐藏、离散余弦变换（DCT）域音频隐藏，小波（Wavelet）域音频隐藏和压缩域音频隐藏等。［7 ］ ［8 ］ ［9 ］ ［10 ］这些方法各有其优缺点：时域和频域的嵌入方法相对容易实现，但健壮性较差；而DCT域和Wavelet域方法虽然透明性和健壮性均较好，尤其是在抵抗A/D、D/A攻击时具有非常优秀的表现，但其操作复杂，实现难度相对较高；压缩域隐藏算法具有较好的透明性，但健壮性相对较差。

（1） 时域隐藏。时域音频信息隐藏，主要是对音频信号的幅度或者音频文件结构进行处理，是较为简单的一类隐藏方法。它主要包括最低有效位（LSB， Least Significant Bit）算法及改进LSB隐藏、回声隐藏和音频文件结构隐藏等。其中，LSB隐藏的实现方法，是将待隐藏信息按一定的规律对音频数据的最不重要位进行替换，嵌入秘密信息，其容量较大，实现容易，但健壮性较差，甚至不能抵抗微弱噪声的攻击。基于回声的隐藏方法，是在音频信号上叠加一些微弱的回声，通过改变回声的初始幅度、衰退速度和时间延迟等来嵌入隐秘信息。

（2）频域隐藏。频域音频信息隐藏，是对音频信号进行离散傅立叶变换（DFT）变换，然后对音频的频域特征进行相关处理，以实现信息的嵌入，主要包括频域LSB隐藏、扩频隐藏、相位隐藏和频带分割隐藏等。其中，扩频隐藏借鉴了扩频通信理论，将待隐藏信息以伪噪声的形式扩散到整个音频通带上，因此透明性好，抗噪能力强，具有很高的实用价值。频带分割隐藏将音频载体的频带分割成无数个子带，充分利用听觉阈值和听觉掩蔽效应等人耳听觉特性，在听觉不太敏感的子带上进行隐藏，听觉透明性好，但频域透明性较差。

（3）离散余弦变换域隐藏。离散余弦变换域隐藏，是对音频载体进行DCT变换，然后对DCT系数进行相关操作，从而完成信息的嵌入，包括DCT域LSB隐藏、DCT域相位隐藏等方法。

（4）小波域隐藏。小波域隐藏，是对音频载体进行Wavelet变换，然后对其系数进行修改，以实现信息的嵌入，包括Wavelet域LSB隐藏、Wavelet域能量比隐藏等。

（5）压缩域隐藏。压缩域隐藏方法是近年来才出现的一类隐藏方法，主要目标是将信息嵌入到压缩算法的码流或相关码表中，如MP3哈夫曼码表，MIDI乐器码表等。

2.3.2 基于图像信号的信息隐藏

基于图像信号的信息隐藏技术主要有两大类［11］：基于空间域和基于变换域。

（1）基于空间域的信息隐藏。空间域隐藏技术多采用替换法，即利用秘密信息替换隐蔽载体中的不重要位，如载体图像上某些选定像素点的最低有效位的值，将其用隐藏信息进行替换。这类方法算法简单，信息隐藏容量大，但抗干扰能力较差，在进行数字图像处理和图像变换后，图像的低位往往容易被改变，使隐藏信息被破坏。

（2）基于变换域的信息隐藏。变换域隐藏是将载体信息转换到变换域，利用变换域的特性将秘密信息嵌入，再将隐蔽载体进行反变换。比较典型的有离散余弦变换隐藏、离散傅立叶变换隐藏、小波变换隐藏等。基于变换域的信息隐藏方法，健壮性较好，但计算复杂度较高，嵌入信息的容量较低。

2.3.3 信息隐藏技术的特征

信息隐藏应具备四个主要特性：［12 ］［ 13］ ［14］

（1）透明性。这是信息隐藏的基本要求，载体在嵌入隐藏信息后没有明显的降质，不影响载体的感觉效果和使用价值；第三方从感官或通过计算机监测都不易觉察隐藏信息的存在。

（2）健壮性。在不严重损害载体的前提下，当经受常见的信号处理（包括有损压缩、滤波、调制等）、有意或无意的攻击（如非法攻击、篡改、删除等）或者信道中随机噪声的影响后，还可以提取出原始的隐藏信息。

（3）嵌入量满足要求。由于信息隐藏的目的是隐藏信息，因而隐藏算法能嵌入的数据量要大，以满足隐藏机密信息的需要；隐藏算法所需的时空开销代价要小。

（4）自恢复性。不需要原始载体信号，便能从载体中提取隐藏的机密信息；信息在经过各种操作和变换后仍能很好地恢复。

3 信息隐藏技术在通信中的应用前景

当前，我国在信息安全的应用方法和研究领域方面，大多还是采用传统意义下的信息加密技术，例如用hash函数，伪随机序列等密码学技术等，这种信息安全模式存在两大弊端：一是信息安全无法保障，不能保证加密的信息不被破译；二是耗资巨大，现代先进信息安全技术往往对设备要求较高，这在很大程度上增加了对基础工业的投入。

因此，对信息隐藏新技术与新模式的研究和发展，在信息安全领域具有很大的潜在价值。具体而言，信息隐藏技术在通信中的应用前景有以下几个方面：

（1）将被动保密变主动隐藏。新型信息隐藏技术使需要保护的消息由“看不懂”变为“看不见”；将传统的“让攻击方解密不了”的信息加密理念提升为“让攻击方想象不到”的层面，从而使通信中传统的保密、预防的被动模式，转型到既安全又能够迷惑第三方的主动模式。

（2）现有传输条件下的低信息截获率。采用先进的信息与信号处理技术，以及多级包装式信息隐藏新模式，可在很大程度上降低现有传输条件下秘密信息的截获率。举例而言，假如需要传输秘密文本信息A，我们将该文本A隐藏于另一文本信息B中，之后，我们将该文本B隐藏于图片C中，再将图片C隐藏于图片D中，最后将图片D隐藏于普通话音中。即文本A（隐藏于）文本B（隐藏于）图片C（隐藏于）图片D（隐藏于）普通话音。通过上述方式，一是攻击方不会想到秘密信息正在以一种特殊多级包装形式进行传输，也就没有试图解密的意图；二是即使前几层包装信息（B、C、D）被破译，攻击方自以为解密成功，从而放弃继续解密的意图，却不知道真正的秘密信息（文本A）并没有被解密出来。

（3）多种信息安全方式的综合应用。根据不同的实际应用环境和需求，可将多种不同的信息安全技术结合应用［15 ］ ［16 ］ ［17 ］，进一步提高信息的安全度。例如，当需要传递秘密信息M时，首先将M利用密钥K通过传统加密技术，得到M。然后结合多变换域信息隐藏和加密技术，将载体信息C分成两部分（x，y），经不同的变换域（F（x），G（y）），一部分嵌入密文（?浊（F（x），M'）），一部分将密钥经公钥算法加密后嵌入（?滋（G（y），K'）），合并后得到隐蔽载体再进行传输。通过上述步骤，较大程度上增加了信息破解的难度，提高了信息的安全防护能力。

参考文献：

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［3］吴志军等.语音隐藏的研究及实现［J］.通信学报，2002，23（8）：99-104.

［4］Artz， D， “Digital Steganography： Hiding Data within Data”［J］．IEEE Internet Computing Journal，2001，（6）.

［6］［7］［13］袁开国等. 音频信息隐藏技术研究［J］. 中兴通讯技术， 2007，13（5）：6-9

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［9］Blackledge.J， Coyle，E： “Information Hiding by Stochastic Diffusion and its Application to Printed Document Authentication”．［C］．ISSC Conference，Dublin， 2009：1-6.

［10］Marvel， L.M.， Boncelet Jr.， C.G. & Retter， C.， “Spread Spectrum Steganography”［J］．IEEE Transactions on image processing， 1999， 8（8）：1075-1083.

隐藏技术篇（5）

互联网传输数据以及文件的过程中，很容易出现文件被攻击、数据被窃取等问题。尤其是关系到个人隐私以及国家安全的文件资料，如果被不法的黑客获取，对国家安全以及个人安全都会造成一定负面影响。为了保障电子信息安全，引入了电子信息隐藏技术，可以提升网络传输安全性，本文主要对电子信息隐藏技术的要点进行分析，并且总结了电子信息隐藏技术的应用现状。

2电子信息隐藏技术的涵义

电子信息隐藏和信息伪装，都是使用一些手段或方法把机密信息与其他信息混在一起，这样防止居心不良的人盗用信息。在实际生活中，信息隐藏技术的载体种类多种多样，例如，图片、音频、视频以及文档。所以，将机密信息隐藏在这些图片、文档中，不会轻易被黑客发现，即便被发现也没有大碍，黑客是没有办法提取其中的机密信息，这样就切实保证了机密信息的安全性。传统保护信息的方式是对信息进行加密，并且传统的加密技术在方法以及思想方面有可取之处，所以，新型信息隐藏技术并不完全摒弃传统加密技术，并且对传统进行了相应的调整以及发展。依据使用信息隐藏技术对象的不同，可以分为不同技术类型，例如，数字水印技术、替声技术、叠像技术等。其中，数字水印技术可以在网络环境下切实保护版权，将版权各项信息变成隐藏信息放入图片、音频、视频中，确定所有权以及防止侵权行为。替声技术是根据声音的内容分类，并对声音信息进行相应的处理，对原有的声音内容、原声对象等进行改变，这样可以有效将声音的真正信息隐藏起来。

3电子信息隐藏技术几大特征

电子信息隐藏技术具有非常独特且明显的优势，为人们的生产和生活活动提供了便利，其主要有以下几个特征：其一，安全性高，传统的信息一旦受到攻击，信息就会受到破坏；而隐藏信息在遭到攻击时，隐藏技术可以尽最大的能力保护信息，防止信息损坏。其二，具有隐蔽性，电子信息隐藏技术主要在传递信息时将机密信息隐藏成普通的信息，这样可以避免一些不良居心的人截获。其三，不可获得性，信息的原始载体通过信息隐藏技术将其转化成普通载体，两者之间的联系是难以发现的。就算是信息落入了不法分子手中，他们也是不能提取的，如果想要破译隐藏信息也是需要大量的时间，这可以为信息所有者解决这一盗取问题提供了充裕的时间。其四，不可见性，在使用隐藏技术时，主要是使用视听属性对信息进行隐藏，虽然信息的内容并没有变化，但是却无法正常感知。其五，不可变性。信息在传输的过程中，其载体可能会出现变化、也可能会经过不同手段处理以及人为的攻击，但是，载体中的信息并不会发生变化。其六，可恢复性，虽然信息隐藏技术可以保持信息的不变，但是这并不是绝对的不变化，其中可能有意外情况发生造成信息丢失、损坏。但是，信息隐藏技术的可恢复性能够有效解决信息载体的损坏、丢失这一问题，只要残留一些信息就可以通过一定的手段对信息进行恢复。

4电子信息隐藏技术应用现状

4.1电子信息隐藏技术在数据保密上的使用

随着互联网的发展，人们的生活方式得到了极大的改变，互联网让人们的生活更加方便，人们可以通过互联网来获得信息或传输信息。但是，由于互联网的开放性以及便捷性，不少不良分子开始利用互联网这一平台使用不法手段侵害他人的版权、截获他人的资料，使网络信息安全问题频发，同时也对信息所有者造成了极大的伤害。当前，随着经济全球化、信息全球化的发展，每一个人的生活都与互联网紧密相关，互联网也渐渐涉及到了各个方面，如政治、经济、军事以及个人隐私。这些信息一旦泄露将会造成不可估量的损失。所以，对信息进行隐藏保护是非常有必要的。信息隐藏技术让人们安全使用互联网进行交流，同时也可以对一些重要的信息进行有效保护。

4.2电子信息隐藏技术在鉴定数据完整性上的使用

比较常用的隐藏技术一般有数字水印技术、替声技术和叠像技术。针对这三种隐藏技术在生活中的使用情况进行分析可以得知，数字水印技术还是存在着一些不足之处，如果保护载体遭到篡改，隐藏其中的信息就会破坏或暴露出来，之后不法之徒就可以轻松获得隐藏信息。数字水印技术通常是在一些数字票据中使用，其可以将隐藏的水印保留在票据中，可以有效甄别数字票据的真伪。在对数据的完整性鉴定中主要有信号真伪的鉴定、信号是否完整的鉴定、信号之间的差别、信息资料是否遭到篡改或丢失等。通过对数据完整性进行鉴定能够鉴定出信号是否真实，有效减少虚假信息。在具体实践中的使用一般有以下两步：先需要通过数据库管理系统来确定数据是否完整，再输入准确的信息并储存信息。之后，根据具体的实际情况，使用较为合适的验证方式对其进行验证检查。

5结语

综上所述，信息隐藏技术的应用价值非常大以及前景广阔，作为有效的信息安全技术，这种技术还需要进行深入研究，当前的信息隐藏技术一般应用在数据保密以及鉴定数据完整性等工作上，还值得不断探究以及发展，促使信息隐藏技术在更多的领域发挥重要作用。

引用：

[1]钱蔚蔚,高洁.面向政府电子信息服务的公众体验量化模型构建研究[J].情报科学,2016,05:19-22.

[2]杨杨,张卫明,侯冬冬,王辉,俞能海.具有对比度增强效果的可逆信息隐藏研究进展与展望[J].网络与信息安全学报,2016,04:12-20.

[3]杨芳.论个人信息的隐私权保护——信息自由原则之下的有限保护[J].西南科技大学学报(哲学社会科学版),2016,02:76-82.

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。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

对于数据完整性的验证是要确认数据在网上传输或存储过程中并没有被窜改，可通过使用脆弱水印技术保护的媒体一旦被窜改就会破坏水印，从而很容易被识别。

隐藏技术篇（8）

中图分类号：TN918.6

当今社会已经进入到了一体化的网络时代，网络成为最重要的传媒手段，各种信息都通过网络进行传播，包括个人信息、军事信息、私密信息等，如何在这种开放的环境中，最大程度保证信息的安全，是当下网络技术的热点话题。但是随着信息技术的发展，计算机处理信息的能力也有所增强，传统的秘钥不再能保证信息的绝对安全，因此数据的隐藏技术成为了热点，也是保护信息的重要手段。

1 信息隐藏技术概述

1.1 信息隐藏技术基本内涵。信息隐藏技术主要是将秘密信息隐藏在普通的文件中，并通过数字化的信号进行处理，这样通过对于用户的视觉冗余来进行隐藏，最大程度保证信息的安全性。隐藏后的信息会使媒体的搜索目标变小，甚至无法发现，这样秘密的信息和文件便可以通过这种形式来保护信息。信息隐藏技术目前应用比较广广泛，主要包括以下内容。首先是隐藏术，主要内容是进行秘密形式的通信，并且将信息藏匿与其他的普通信息中，信息隐藏主要是以第三方信息保护的形式，便于将信息传输到目的客户端。第二是数字水印，可以是作者的序列号、公司的标识等，主要是能证明被保护的信息或者文件可以被证明以及查询侵权的一种途径。第三是数据嵌入。在不同形式的信息中，技术模式吸取了隐藏术与水印的优势，并通过嵌入的方式对于秘密信息进行保护。第四是指纹与标签，是水印的一种特殊用途，水印的每个特定的信息可以进行信息的拷贝。

1.2 信息隐藏技术的特点。信息隐藏技术与传统的信息加密不同，基本目的并不是限制文件资料的提取与保存，而是将数据信息隐藏最小化。除此之外，信息隐藏技术还要充分考虑到信息在通过多种程序处理之后，仍然具备可以运行操作的性质，不会被破坏基础属性，因此信息隐藏技术需要具备以下特点。

（1）隐蔽性。信息隐藏的首要特性便是隐蔽性，主要指的是信息在嵌入之后，最大程度避免信息质量的改变，同时也能掩饰信息的基本特征，在传输过程中不会引起察觉，在视觉方面可以很好保护信息不被发现，保证原始信息的一致性。例如拥有相同的统计分布，这样变会混淆拦截者的信息判断能力，保证信息的安全；（2）安全性。隐藏技术需要具备较强的安全性能，可以有效避免黑客的侵袭与共计，最大程度保护隐藏信息的安全；（3）恢复性。被保护的信息会经过多重程序进行处理与改变，因此特性上会发生一定改变，如果原始信息受到了破坏，那么隐藏技术需要通过保存下来的信息来恢复原来的文件，这样保证传输的信息准确性。

2 信息隐藏的技术方法

2.1 替换技术。人的感官系统对于一些细小的变化比较敏感，因此替换技术的核心就在于改变这些被保护文件中秘密的细节部分，并不被非法用户注意。这种形式并不会影响被保护信息的性质，而且可以对于被保护信息进行编码程序，当前应用比较广泛的替换技术包括最低比例的一换技术、随机的替换技术、特定区域替换技术等等。

2.2 变换技术。绝大多数的信息隐藏技术都是通过正交变换域来实现的，由此可见变换技术核心是通过扩频技术和密码学原理，将被保护的信息嵌入到普通信息的变换域中，同时利用算法来进行信息的提取，转换为隐蔽的形式。这种变换技术充分利用了人体感官对于空间频率差异的敏感程度，进而改变被保护信息的性质，确保信息不被察觉。

2.3 扩频技术。被保护信息在进行隐藏的过程中，有可能会导致信息的破坏，甚至信息的消除，因此为了保护信息的原始特性，可以利用重复编码的形式来进行扩频。在被保护的信息中插入一个参数，确保信息在处理后仍然可以进行扩频，通常选择高速率的随机码来进行发送，而且这种信息数据自身的信号也可以完成扩展。

3 信息隐藏技术的应用

3.1 数字水印技术的应用。数字水印技术是信息隐藏技术最重要的一种形式，主要是通过在多媒体中插入不可感知的信息，因而实现对于信息的保护以及对于操作的记录、跟踪。

（1）版权保护。在数字水印技术的应用中，版权保护是最重要的内容，主要是将重要的版权信息嵌入到图像、音频、文本中，目的是进行区分、标识以及解释版权。在一些逐步实现数字化的行业，例如数字图书馆、数字新闻等，很多信息容易受到篡改，知识产权保护能力比较差，因此通过信息隐藏技术中的水印技术，既可以最大程度保持作品的原始性，又难以被非法用户进行篡改，通过特殊标识的嵌入，可以是数字、文字、图标，与原始文件的结合，不会严重破坏数据的功能，还能具备一定的商用价值。这种水印通常情况下是不可见的，特别是在涉及知识产权纠纷中，可以通过特定秘钥提取出水印，进而实现保护自主知识产权的目的；（2）指纹识别。通过数字水印技术可以在文件中标注出授权的单位以及特殊名称，通过文件的原始性保证在特殊处理之后以及用户的接受、存储之后，文件特性不会发生改变。因此如果在被保护文件通过隐藏技术传输之后，便可以标注的信息追踪到文件的相关责任人，这样对于调查、规则也有据可循。这种指纹识别的技术实质是一种跟踪功能，特别是在数字产品的应用中，版权人可以将不同用户的序列号进行处理，嵌入到这些合法的拷贝中，这样在出售合法的拷贝的时候，可以与嵌入的信息相对照，如果是非法的、未经授权的拷贝产品，版权人便可以通过指纹来追踪，进而找寻到泄密者。

3.2 隐藏通信技术的应用。隐藏通信技术主要是将被保护的秘密的信息、文件隐匿于某些普通的公开文件中，进而保证在传输过程中秘密信息的安全性。以隐藏载体形式的不同，可以划分为文本的隐藏、语音的隐藏和视频的隐藏等。在实践中主要应用于数据的保密，例如在电子商务中时常会涉及到一些重要的信息，如商业机密、秘密协议、金融交易等，这些重要的数据信息一旦泄露可能会为个人或者企业带来损失，因此防止非法用户中途拦截这些数据，便可以采用隐藏通信技术，将信息以隐藏的形式进行传输，有效避免非法用户的拦截，最大程度保证信息安全。

4 结束语

信息隐藏技术方式多样，应用灵活，在未来的信息保护中将会得到广泛应用，但是这种技术手段目前还在发展阶段，在理论体系方面还在不断趋于成熟与完善，特别是在现实应用中还有待于进一步优化，存在的问题亟待解决。例如数字水印模型的构建、抗攻击性的提升等等，在算法上也在逐步完善。信息隐藏技术作为一把双刃剑，在应用方面也要利用特征优势，更好地为当下的信息传输做贡献。

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[5]特列克别克・米沙.一种新的信息隐藏算法的设计研究[D].电子科技大学，2013.

隐藏技术篇（9）

 

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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[2] 张书真．信息安全中的信息隐藏技术[J]．电脑知识与技术．2005，18．

[3] 陈　波，谭运猛，吴世忠．信息隐藏技术综述[J]．计算机与数字工程．2005，2．

[4] 左伟明，秦姣华．信息隐藏技术研究[J]．湖南城市学院学报．2005，3．

隐藏技术篇（10）

目前用于印刷品的防伪技术,种类众多,原理各异,信息隐藏技术是其中常用的一种技术,它是把一定的信息或者特藏到印刷品中,正常条件下,别人不容易发现这些信息和特性,检查产品真伪时,就可依据隐藏的信息或者某些特性的变化,来判断印刷品是真的还是伪造的。在印刷品上隐藏信息的方法也有很多种,大概可以分成利用纸张、油墨、制版及印刷技术的隐藏方法。

2利用纸张隐藏信息

利用纸张隐藏信息的方法,是在纸张生产的时候完成的,把一定的信息隐藏进去,让它和普通纸张在某些方面具有不同的特征,这样的纸一般都是特种纸。

(1)水印纸。

水印纸是在造纸的过程中压制图案进去的,对光观察是可以看到水印图案,据报道国外研制出来一种新型透明水印,只能从某个角度观察时才会显示出来,大大提高了水印的隐蔽性,而且扫描仪无法复制,防伪性能更好。

(2)化学加密纸。

在纸张中加入特殊的微量元素或者化合物,作为隐藏的信息,检验时用相应的化学检验试剂与纸张接触,让它与加入的物质发生反应,显示出特定颜色,即可鉴别真伪。

(3)分层染色白纸板。

该纸板由多层纸浆复合而成,在造纸过程中,对其内部纸浆进行分层染色,纸板表面与普通纸板无明显区别,当把纸板从中间撕开时,就可看到内部界限分明的染色层,人们就可根据有无此染色层来判断真伪。

(4)防复印纸。

防复印纸张的原理有多种,有一些是在纸张中加入特殊物质或者表面加上特殊涂层,在复印机的光照射时,加入的物质能干扰光线的反射,防止别人用复印的方法制假。

(5)光致变色防伪纸。

纸张中加入光变物质,只有在特定波长的光照射下,纸张颜色发色变化,离开这种光的照射时,纸张恢复原来的颜色。

(6)纤维丝和彩点加密纸。

造纸时加入纤维丝或者彩色的点,这些纤维和彩点要在紫外线下才能显现出来。有些可见的纤维丝,其中的个别纤维的位置信息是记录在计算机系统中的,消费者可以将查询码输入查询系统来检验产品的真伪。还有些纤维由不同材料复合而成,具有一定的电磁特性,可用专门仪器检测辨别其真伪。

(7)安全线纸。

造纸过程中将特制的金属线、聚酯类塑料线、缩微印刷线等线埋入纸张中,这些线称为安全线或张伯伦线。有的安全线是带有磁性的安全线;有的安全是热敏安全线,受热后就能显示隐藏的缩微的文字;有些埋在纸里的安全线是金属线,用相应的检测仪器可以检测出特定的信号。

3利用油墨隐藏信息

利用油墨隐藏信息,一般是采用特种油墨,在印刷品上印制一些无色的图文,把这些图文作为隐藏的信息,在普通的光照条件下,不会显现出来,别人不容易伪造,在特定的光线照射下,就能显现出来,以此来判定印刷品的真伪。

(1)磁性油墨。

磁性油墨防伪是在油墨中加入磁性物质制成,油墨的外观颜色比较深,用它印刷的图文,用磁检测仪器检测时,可以检查出磁信号的存在。

(2)热敏变色油墨。

这种油墨在常温下,呈现一定的颜色,当其受热而温度升高时,颜色也会发生相应的变化,当温度降低时,有的油墨颜色可以恢复到常温时,的颜色。我们都可以根据这个特性来检测产品的真伪。

(3)荧光油墨。

这种油墨是把荧光颜料加到油墨中制成的,有些荧光颜色是无色的,在印刷品上完成印刷后,并不能看出印上的图文,只有用相应波长的光照射时,荧光物质受到激发,才会发出肉眼可见的另一种颜色的光,才能看到所印上的图文。

(4)化学反应变色型油墨。

油墨中加入特定的化学物质,用这样的油墨印刷出来的图文,接触到相应的化学试剂,甚至环境条件发生变化,都有可能导致图文颜色的改变。如潮湿变色的湿敏油墨、受压使微胶囊破裂而变色的压敏油墨、含有毛发粉末的生化化学油墨等。

4利用制版及印刷的方法隐藏信息

利用制版和印刷的方法隐藏信息,通常是在印版上加工出非常微小精细的图文或者设计巧妙的图文,印刷时用相应的设备,按较为严格的印刷要求,将这些图文转移到承印物上。按一定的观察要求或者用放大镜和配备的检测膜片才能检测出来,具有很好的隐蔽性。

(1)缩微文字。

把文字设计的非常小,印在印刷品的底纹中间或者安全线上的位置,肉眼看上去类似些线条或者小点,仔细观察或者借助于放大镜才能看清楚所印的文字。这些文字还可以在排列上加以变化做成花边、曲线、团花等,以增强防伪效果。

(2)潜影技术。

将文字或者图形潜藏在版纹中,利用横竖线条对光的反光效应不同,在纸张的同一部位印制成两种图文,当把印刷品对着光源平放在眼前时,可看到横线或者竖线凸起的油墨在背光侧投下的阴影,成为可见的图文,其它角度很难看到隐藏的图文。如100元人民币头像右边的椭圆形区域中隐藏的“100”三个字是由接近水平的细线构成,周围的底纹是接近垂直的细线构成,二者非常接近,不按角度观察的话很难看出隐藏的字。

(3)特殊网点技术。

图像在进行加网时所用网点形状不是常见的圆形、方形、菱形等网点形状,而是选择特殊形状的网点,如砖形、天鹅形等,只有在放大镜下才能看出来网点形状不是普通的网点。

(4)劈线技术。

劈线是将一条粗线分为两条或多条细线,相当于线的分辨率或者频率发生了变化,其实这些线都较细,常做成底纹,只有要隐藏图文的地方才进行劈线处理。