第9章 信息隐藏技术原理-物联网安全导论(第2版)-李联宁-清华大学出版社

9.1 信息隐藏技术概述
• “密码术”主要通过设计加密技术，使保密信息不 可读，但是对于非授权者来讲，虽然他无法获知 保密信息的具体内容，却能意识到保密信息的存 在。
• 而“匿形术”则致力于通过设计精妙的方法，使得 非授权者根本无从得知保密信息的存在与否。
• 相对于现代密码学来讲，信息隐藏的最大优势在 于它并不限制对主信号的存取和访问，而是致力 于签字信号的安全保密性。
第9章 信息隐藏技术原理
学习任务
本章主要涉及：
1 信息隐藏技术的分类与基本要求
2 信息隐藏的基本原理和模型
3 信息隐藏的基本方法
4
信息隐藏协议
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5
信息隐藏技术的应用
9.1 信息隐藏技术概述
• 采用传统密码学理论开发出来的加解密系统致命 的缺点是：明确地提示攻击者哪些是重要信息随 着硬件技术的迅速发展，以及基于网络实现的具 有并行计算能力的破解技术的日益成熟，传统的 加密算法的安全性受到了严重挑战．
9.1 信息隐藏技术概述
• 信息隐藏基本思想起源于古代的伪装术（密写 术）。信息隐藏不同于传统的加密，其目的不在 于限制正常的资料存取，而在于保证隐藏数据不 被侵犯和重视。隐藏的数据量与隐藏的免疫力始 终是一对矛盾，目前还不存在一种完全满足这两 种要求的隐藏方法。
• 信息隐藏技术和传统的密码技术的区别在于:密 码仅仅隐藏了信息的内容，而信息隐藏不但隐藏 了信息的内容而且隐藏了信息的存在。信息隐藏 技术提供了一种有别于加密的安全模式。
9.1 信息隐藏技术概述
9.1.1信息隐藏概述 1. 简介 • “隐藏”的意思是，有效的模块化通过定义一组
相互独立的模块来实现，这些独立的模块彼此之 间仅仅交换那些为了完成系统功能所必需的信息， 而将那些自身的实现细节与数据“隐藏”起来。 • 通过信息隐藏，可以定义和实施对模块的过程细 节和局部数据结构的存取限制。
9.1 信息隐藏技术概述
• 信息隐藏是把一个有意义的信息隐藏在另一个称 为载体(Cover)的信息中得到隐蔽载体(Stego Cover)，非法者不知道这个普通信息中是否隐藏 了其它的信息，而且即使知道也难以提取或去除 隐藏的信息。
• 所用的载体可以是文字、图象、声音及视频等。 为增加攻击的难度，也可以把加密与信息隐藏技 术结合起来，即先对消息M加密得到密文消息M’， 再把M’隐藏到载体C中。
（3）信息加密与隐藏模式：对信息进行加密，然 后隐藏在载体中，形成带有加密后信息的伪装载 体进行信息传输。
9.1 信息隐藏技术概述
9.1.4 信息隐藏的分类 1. 信息隐藏技术的主要分支
信息隐藏技术的主要分支与应用
9.1 信息隐藏技术概述
（1）隐蔽信道 • 隐蔽信道由Lampson定义为：在多级安全水平的
外的任何人知道信息的传递事件（而不只是信息 的内容）的一门技巧与科学。 （4）版权标志 • 版权标志包括易碎水印和数字指纹、数字水印两 种鲁棒的版权标志。
系统环境中(比如军事计算机系统)，那些既不是专 门设计的也不打算用来传输信息的通信路径称为 隐蔽信道。 （2）匿名通信 • 匿名通信就是寻找各种途径来隐藏通信消息的主 体，即消息的发送者和接收者。Web应用强调接 收者的匿名性，而电子邮件用户们更关心发送者 的匿名性。
9.1 信息隐藏技பைடு நூலகம்概述
（3）隐写术 • 隐写术是关于信息隐藏，即不让计划的接收者之
9.1 信息隐藏技术概述
信息隐藏技术在以下几个方面可以得到应用：
（1）隐蔽通信
（2）数据保密
（3）数据的完整性 （4）版权保护
（5）数字指纹
（6）使用控制
（7）内容保护
（8）票据防伪
（9）真实性鉴别 （10）不可抵赖性
（11）数字水印与数字签名相结合
9.1 信息隐藏技术概述
9.1.2 信息隐藏技术和传统的密码技术的区别 1. 信息隐藏和密码技术的区别 • 密码技术主要是研究如何将机密信息进行特殊的
9.1 信息隐藏技术概述
2. 发展历史 • 信息隐藏的发展历史可以一直追溯到“匿形术
（ Steganography ）”的使用。“匿形术”一词来 源于古希腊文中“隐藏的”和“图形”两个词语的组 合。虽然“匿形术”与“密码术（Cryptography）” 都是致力于信息的保密技术，但是，两者的设计 思想却完全不同。
9.1 信息隐藏技术概述
信息加密和隐藏的区别
9.1 信息隐藏技术概述
9.1.3 信息加密和隐藏的三种模式 （1）信息加密模式：对信息进行加密，使用某种
方式将明文加密为密文
9.1 信息隐藏技术概述
（2）信息隐藏模式：对信息进行隐藏在载体中， 形成带有信息的伪装载体进行信息传输。
9.1 信息隐藏技术概述
9.1 信息隐藏技术概述
• 1992年，提出了一种新的关于信息安全的概念— —信息隐藏（Information hiding），即将关键 信息秘密地隐藏于一般的载体中（图像、声音、 视频或一般的文档），或发行或通过网络传递。
• 由于非法拦截者从网络上拦截的伪装后的关键信 息，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关键信息动机的乱码， 而是看起来和其它非关键性的信息无异的明文信 息，因而十分容易逃过非法拦截者的破解。
9.1 信息隐藏技术概述
3. 现代应用 • 信息隐藏的优势决定了其可广泛地应用于电子交
易保护、保密通信、版权保护、拷贝控制及操作 跟踪、认证和签名等各个领域。 • 根据处理方法和应用领域的不同，信息隐藏技术 主要分为数字水印技术和隐藏通信技术两大类。 其中，版权保护以及拷贝控制和操作跟踪等领域 主要使用信息隐藏技术中的数字水印技术，而网 络信息安全则主要使用信息隐藏的另一个分支隐 藏通信技术。
编码，以形成不可识别的密码形式 (密文 )进行传 递；对加密通信而言，攻击者可通过截取密文， 并对其进行破译，或将密文进行破坏后再发送， 从而影响机密信息的安全；
9.1 信息隐藏技术概述
• 信息隐藏，主要研究如何将某一机密信息隐藏于 另一公开的信息中，然后通过公开信息的传输来 传递机密信息。
• 对信息隐藏而言，攻击者难以从众多的公开信息 中判断是否存在机密信息，增加截获机密信息的 难度，从而保证机密信息的安全。