信息隐藏毕业论文
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第一章摘要 .................................................................................................... 错误！未定义书签。第二章作品介绍 ............................................................................................. 错误！未定义书签。
研究背景 ................................................................................................... 错误！未定义书签。
产品功能简介 (7)
可行性分析 (4)
基于图像的信息隐藏加密传输的产生 ........................................... 错误！未定义书签。
基于图像的信息隐藏加密传输的优点 ........................................... 错误！未定义书签。
基于图像的信息隐藏加密传输的发展 ........................................... 错误！未定义书签。
产品特色与意义 (7)
市场前景 ................................................................................................... 错误！未定义书签。第三章实现方案 . (8)
系统概要 (8)
系统功能概述 (8)
系统功能示意图 ............................................................................... 错误！未定义书签。
功能模块 ................................................................................................... 错误！未定义书签。
功能模块简介 ................................................................................... 错误！未定义书签。
总工作流程 ....................................................................................... 错误！未定义书签。
系统流程说明 ........................................................................................... 错误！未定义书签。
用户登录验证 ................................................................................... 错误！未定义书签。
图像的选择与转换 ........................................................................... 错误！未定义书签。
信息的加密与隐藏 ........................................................................... 错误！未定义书签。
保密信息的传输 ............................................................................... 错误！未定义书签。
安全模型 ................................................................................................... 错误！未定义书签。
安全性方案 (11)
用户登录验证机制 ........................................................................... 错误！未定义书签。
信息加密机制 ................................................................................... 错误！未定义书签。
信息隐藏机制 ................................................................................... 错误！未定义书签。第五章功能测试 ............................................................................................. 错误！未定义书签。
用户登录阶段 ........................................................................................... 错误！未定义书签。
信息处理阶段 ........................................................................................... 错误！未定义书签。
选择信息隐藏载体图像 ................................................................... 错误！未定义书签。
选择下一步操作 ............................................................................... 错误！未定义书签。
文本或文件信息的隐藏 ................................................................... 错误！未定义书签。
文件传输阶段 ........................................................................................... 错误！未定义书签。
信息提取和解密阶段 ............................................................................... 错误！未定义书签。第六章创新性 (13)
第七章总结 (14)
参考文献 ........................................................................................................... 错误！未定义书签。
第一章摘要
随着因特网的飞速发展和应用，信息安全问题日益突出,特别是在一些特殊
环境下，如国家安全机构、情报安全部门以及国防部队等领域，如何有效的保证
数字化信息的机密性、完整性、可用性、可控性和不可抵赖性是当前信息安全技
术研究领域亟待需要解决的课题。传统的信息加密解密技术是解决此类问题的有
效途径，但由于其存在固有的缺陷性，信息隐藏技术正受到越来越多的关注与研究，并逐渐成为信息安全领域内的热门前沿课题之一。
本系统利用Matlab相关技术的研究基础，将传统的信息加密技术与信息隐藏技术相结合，使要传输的信息"既不懂"又"不可见"，实现特定环境下信息的安全传输。在发送端，选择图像作为载体信息，对待传输的文本信息或文件信息首先进行混沌加密或者DES加密，然后采用基于LSB的信息隐藏算法将加密后的信息隐藏于载体图像中形成合成图像；在接收端，对接收到的合成图像通过相应的算法提取加密信息，再通过相应的解密算法进行解密便恢复了原隐蔽信息。系统对合法用户的登录信息进行MD5加密，能够有效地防止攻击者盗取数据库信息进而伪造合法用户登录系统，并且采用P2P网络传输方式，实现各用户之间的直接交流与信息传输。
系统根据人机实用特性优化了操作过程，界面友好，操作简单；综合利用多种信息安全技术，信息隐藏量大，传输安全性高，并且具有理想的传输速率和误码率，在特殊环境、特定领域内，具有一定的实用价值和发展前景。
关键词：信息隐藏，DES加密，混沌加密
第二章作品介绍
一、研究背景
随着信息化建设的不断发展，计算机网络在带来信息共享、方便、快捷的同时也存在着许多安全问题，特别是通过网络针对隐蔽信息进行的拦截等活动给信息安全带来巨大威胁。各国一方面通过组建网络战部队应对网络安全的挑战，另一方面也在不断寻求通过改变信息内容形式保护信息安全的方法。
作为传统加密技术的有效补充和发展手段，信息隐藏作为数字媒体信息安全领域一个新兴的技术，已成为学术界和产业界研究的热点。它不仅可以作为
版权保护的重要手段，而且还可用于一些特殊环境下如国家安全机构、情报安全部门以及军队等单位重要信息的保存和传输。以军队为例，当前各军兵种都设计并研发了用于实战的指挥信息系统。在这些系统中，文电传输是其重要而又必不可少的通信手段，由于这类文电密级高，一旦被敌人截获或破坏将会造成不可估量的损失，因此就需要一种更加安全的传输技术。传统的通信传输采用密码技术，通过加密手段将明文转换为密文，但这种做法最大缺陷在于攻击者可以进行非法截取破译，另外这种方式从某种程度上“暗示”了攻击者哪些是重要信息，从而增加了被截取和破坏的可能性。信息隐藏之所以可以弥补传统密码技术的不足，是因为密码技术仅仅隐藏信息的内容，而信息隐藏不但隐藏内容而且隐藏信息的存在，使得除通信双方以外的任何第三方并不知道秘密通信这个事实的存在，这就较之单纯的密码加密更多了一层保护，使得保密机制从“看不懂”变为“看不见”，从而不至于成为攻击目标。目前，国内对信息隐藏用于军队指挥系统的研究还处于探索研究阶段，并引起广泛的注意。而信息隐藏技术与密码技术并不是互相矛盾和互相竞争的，而是互为补充的。
信息隐藏技术沿袭了密码技术中的一些基本思想和概念，而且对隐藏的信息进行加密更能增强信息的安全性。由此可知，秘密信息在互联网上的传输不能仅依赖于加密技术和保密信道。为了安全、隐蔽、便捷的通过互联网传输秘密信息，需要研究解决信息隐藏在隐蔽通信中应用的问题，以使得发送方能够将秘密信息隐蔽在图像、音频、视频、文字等一些普通公开的媒体中，以瞒天过海的方式通过普通的互联网传输。由于隐藏信息的不可感知性，第三方要在互联网上传输的海量信息中判断是否存在秘密通信是一件难度极大的工作，即使觉察到存在秘密传输，在不知道隐藏算法和密钥的情况下，要提取隐藏信息也十分困难，从而减少了秘密信息被截获和攻击的可能性。因此这种隐蔽通信具有十分重要的意义。
就目前的信息加密隐藏传输来看，基于图像的信息隐藏方法正在网络密性信息传输的领域中具有极大的应用前景，是防止失密窃密、提高信息安全性、保证安全传输性能的重要手段。目前电子商务传输、电子政务传输、军用信息传输等领域都开始逐渐采用图像信息加密隐藏技术对重要保密性信息进行传输。
二、可行性分析
1、基于图像的信息隐藏传输的产生
20世纪90年代初，俄罗斯间谍在公共网页上传司空见惯的照片，其中却包含了密码信息，这是首次确证这类方法被用于间谍活动。专家称，这是第一次证实此类高技术手段在现实生活中被用于隐匿信息。哥伦比亚大学密码学实验室的助理教授塔尔·马金称，他们所使用的基础技术是通过改变计算机分配色彩的数字代码将信息嵌入到图像中去的。
1994年的图像处理会议上Schyndel提出了数字水印技术，从此掀起了现代信息隐藏技术研究的高潮。国际上的第一届信息隐藏研讨会于1996年在英国剑桥大学举行，内容涉及数据隐藏、保密通信、密码学等相关学科领域，这次大会推动了信息隐藏技术的发展。如今，此类技术已经非常成熟。许多领域都通过此类手段将重要隐蔽信息隐藏在极其平常的图像当中，并将合成图像通过网路进行传输，达到了哄骗攻击者并防止其解密的效果。
2、基于图像的信息隐藏传输的优点
信息隐蔽性强：嵌入信息后不会显著改变载体图像的外部特征，即不会引起人体感官上的察觉，以使拦截者无法判断有无隐蔽信息的存在。
信息容量大：可以将具有一定容量的文档文件进行加密处理后嵌入到载体图像中。
解密难度大：将信息加密手段融合在信息隐藏中，即对隐蔽信息先加密后隐藏增强了解密难度。
迷惑性强：使用普通图像作为载体图像，很难引起攻击者的怀疑。而且攻击者对合成图像产生怀疑并对图像进行信息提取，即使侥幸成功，得到的却是乱码，容易使攻击者对自己的判断产生怀疑。
鲁棒性较好：经过图像的某种改动或恶意攻击后，合成图像不会因为这些操作而丢失掉嵌入其中的隐蔽信息。
操作方便：隐蔽信息的嵌入和提取操作简单，而且信息加密密钥由系统自动生成，信息解密也只需自定的简单密钥。
3、基于图像的信息隐藏传输的发展趋势
随着全球化进程的发展，不仅具有高度机密性的军事、政治、外交、经贸等方面的信息需要保障信息的安全传输，而且电子商务中越来越多的敏感数据、秘密协议及合同的互递、网上银行交易中敏感信息的传送、重要文件的数字签名及个人隐私等，都需要通过技术处理保障信息安全。信息隐藏逐渐成为网络通信环境中一种新的、重要的信息安全方法。虽然目前使用密码加密仍是秘密信息传输的主要手段，信息隐藏技术在理论研究、技术成熟度和实用性方面都无法与之相比，但它潜在的价值是无法估量的，特别是在秘密信息保护等方面，可以说是根本无法被代替的，对于基于图像的信息隐藏技术在隐蔽通信中的应用研究正在逐渐深化，其发展趋势必将是被广泛应用于信息安全领域。
三、产品功能简介
本系统主要由信息加密解密和基于图像的信息隐藏提取两部分组成，主要任务是实现特殊环境下隐蔽信息的安全保密传输。其基本功能如下：（1）信息加密——对隐蔽信息实施加密处理，并产生相应密钥
（2）载体图像游览——游览本地图像文件，选择合适的载体图像。
（3）信息隐藏——将隐蔽信息嵌入到载体图像中。
（4）图像加密——对载有隐蔽信息的合成图像进行加密置乱。
（5）信息提取——将隐蔽信息从合成图像中提取出来。
（6）信息解密——输入密钥对提取得到的隐蔽信息进行解密处理。
四、产品特色与意义
本系统最大的特色在于对信息加密和隐藏技术的结合及密钥的产生方法，并针对现实操作的实用性进行了很多方面的改善。
基于图像的信息加密隐藏传输技术正得到越来越广泛的应用，但是仍然存在很多的缺点和不足，安全性普遍不高，适用场合也有所限制。因此，开发出一套
既有较高的安全性能又有极高实用性能的基于图像的信息隐藏加密传输系统是具有重要价值和意义的。
第三章实现方案
一、系统功能概述
实现图像的游览、信息的加密与隐藏和隐蔽信息的传输等功能；实现隐蔽信息的接收、信息的提取与解密和图像加密等功能。通过两者的融合实现完整的系统功能，完成特殊环境下隐蔽信息传输的任务。其系统功能构造图如下：
二、加密系统功能模块
首先，对文本或文件信息进行加密与隐藏处理。先选取载体图像，再对信息进行加密处理并将加密后的密文信息隐藏在载体图像中。
（1）若对文本信息进行操作，先写入文本信息再进行加密处理。若对文件信息进行操作，通过游览选择欲操作的文件再进行加密处理。
（2）将加密后的信息隐藏在已经选定的载体图像之中，并保存为新的合成图像文件。
（3）将生成的合成图片置乱。
（4）其操作流程图如下
图2.2 操作流程图
：
1.2系统功能说明
1）图像和信息的浏览与选择
通过浏览载体图像和合成图像的相关信息对隐藏的效果得到一个直观的评价。
将欲传输的文本信息写入文本框中，首先对其进行加密处理，加密后的乱码会显示在文本框中，以保证加密的实现。然后将加密后的密文隐藏在图像之中并存储为新图像。用户不需输入密钥，其由系统自动产生。
3）文件信息的加密与隐藏
通过浏览选择欲传输的文件信息，首先进行加密处理如果加密成功会弹出相关对话框。然后将其隐藏在选择的载体图像之中。
2．解密系统功能模块
2.1功能模块概述
首先，选择接收到的合成图像并显示出来。如果是文本信息，将隐藏在内的加密信息提取并显示出来，输入正确的密钥进行解密后保存为文本文档。如果信息是文件，将隐藏在内的加密信息提取出来并保存为新文档文件。然后选择提取出来的文档文件，输入正确的密钥进行解密处理并将信息保存。
2.2信息解密操作流程说明
（1）如果隐藏的信息是普通的文本信息，先将其提取出来并显示在文本框中，然后输入正确的密钥进行解密处理并显示在文本框中。
（2）如果隐藏的信息是文件信息，先将其提取出来并保存在合适位置，然后输入正确密钥进行解密处理并保存在本地。
其操作流程图如下：
图2.3 操作流程图
2.3功能说明
1）文本提取与解密
通过游览将接收到的图像显示在系统界面当中，先将信息提取出来后输入正确的密钥进行解密，并保存在新创建的文本文档中。
2）文件信息提取与解密
通过游览将接收到的图像显示在系统界面当中，先将信息提取出来并保存到合适的位置，然后选择提取后的文件输入正确的密钥进行解密处理并保存在本地。
三、安全性方案
1．信息加密机制
本系统利用DES加密算法对信息进行自动加密，并结合伪随机数产生密钥。
DES算法为密码体制中的对称密码体制，又被成为美国数据加密标准，是1972年美国IBM公司研制的对称密码体制加密算法。DES 使用一个56 位的密钥以
及附加的8 位奇偶校验位，产生最大64 位的分组大小。这是一个迭代的分组密码，使用称为Feistel 的技术，其中将加密的文本块分成两半。使用子密钥对其中一半应用循环功能，然后将输出与另一半进行“异或”运算；接着交换这两半，这一过程会继续下去，但最后一个循环不交换。DES 使用16 个循环，使用异或，置换，代换，移位操作四种基本运算。
本系统利用伪随机数产生密钥，系统可以自动进行处理，而接收者通过输入本地IP地址信息就可以进行解密。
2．信息隐藏机制
本系统利用LSB算法将信息隐藏在图像文件中，鲁棒性很强。
LSB替换算法是宿主图像的空间域信息隐藏算法的典型代表，它通过调整宿主图像像素值的权值较低的一位或少L位来隐藏信息。该算法可以看做就是将待隐藏的数据变成二进制的比特流后，隐藏到图像的低有效位中，由于人的视觉系统的不敏感性，所以宿主图像像素值的低有效位的更改不会影响视觉效果。
本系统采用具有较强隐蔽性和一定的鲁棒性的LSB隐藏算法将信息嵌入到载体图像中构造合成图像。
第五章功能测试.
一、信息加密
1．信息加密
2．图像浏览
3．信息隐藏
4．图像置乱
二、信息解密
1．置乱图像浏览
2．置乱图像解密
3．隐藏信息提取
4．加密信息解密
第六章创新性
我们对基于图像的数据隐藏做了安全性实用性的优化，主要创新点如下：
1．对LSB算法进行了优化，提高了图像的抗检测性，和鲁棒性，使得目标更不易被发现。
2．对DES算法进行了改进。对每一层的子密钥进行进一步的加密组成新的子密钥,使得采用差分密码攻击和线性分析攻击等手段几乎是不可能,因而,攻击者大多用穷举法。因为在改进加密方式中增加了一个S转换盒,根据不同的明文,每一层的新子密钥也不同,而由明文来分析密钥的运算量是指数级别,所以改进后的DES加密对攻击者来说无疑是不可逾越的障碍。
3．将DES加密与LSB结合。借助DES的加密和LSB的隐藏技术，对信息实施双重保护，使得隐蔽信息看不到，即使看到，也看不懂，通过双重保护使得信息的安全性大大地提高
第七章总结
本产品主要解决了将信息、文本以图像为载体的信息隐藏问题，通过用户登录，DES加密，LSB信息隐藏，保障了信息较高的不可见性与密文的破解难度，使得隐蔽信息的保存和传输具有较高的安全性，具有较高的应用价值。随着信息技术和信息隐藏技术的不断发展，以及信息以藏算法的改进，相信该软件将会得到和好的推广，在隐蔽信息的存储和传输中发挥越来越重要的作用。
当然，本产品现在对于广泛的商业用途来说是远远不够的，还有非常多的问题没有解决，比如对于用户的添加，如何进一步提高图像的鲁棒性，如何进一步改善产品的界面，是指更加人性化等等。这些也是本产品将来需要完善的地方。