信息隐藏技术及应用

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信息隐藏技术的应用领域及分类

信息隐藏技术的应用领域及分类
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.1 信息隐藏技术的应用
3. 扩充数据的嵌入 扩充数据包括对主信号的描述或参考信
息、控制信息及其他媒体信号等。描述信息可 以是特征定位信息、标题或内容注释信息等, 而控制信息的嵌入(Augmentation Data Embedding)则可实现对主信号的存取控制 和监测。
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1. 版权保护(Copyright Protection) 到目前为止,信息隐藏技术的绝大部分
研究成果都是在这一领域中取得应用。信息隐 藏技术在应用于版权保护时,所嵌入的签字信 号通常被称为“数字水印”(Digital Watermark)。版权保护所需嵌入的数据量最 小,但对签字信号的安全性和鲁棒性要求也最 高,甚至是十分苛刻的。
信息隐藏技术的应用领域及分类
信息隐藏技术的应用 信息隐藏技术的分类
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.2 信息隐藏技术的分类
除基于不同的应用背景外,信息隐藏技 术还有其他的一些分类方法。根据隐藏数据 的嵌入方法不同,信息隐藏技术可分为以下 两类。 1)在空域(Spatial Domain):也被称为 时域上实现信息的嵌入。 2)在变换域(Transformation Domain): 也被称为频率域、频域,如快速傅里叶变换 (Fast Fourzer Transform,FFT)域、离 散余弦变换(Discrete Cosine Transform, DCT)域、离散小波变换(Discrete Warelet Transform,DWT)域等上实现信 息的嵌入。
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网络信息安全技术
网络信息安全技术
信息隐藏技术的应用领域及分类
信息隐藏技术的应用 信息隐藏技术的分类
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.1 信息隐藏技术的应用

信息隐藏技术的原理和应用

信息隐藏技术的原理和应用

信息隐藏技术的原理和应用1. 介绍信息隐藏技术是指将一种或多种数据嵌入到其他媒介中,以实现对数据的保护、传输和共享的方法。

这种技术可以在不引起注意的情况下隐藏信息,使其不易被发现或识别。

本文将介绍信息隐藏技术的原理和应用。

2. 信息隐藏技术的原理信息隐藏技术的实现原理通常通过嵌入和提取两个过程来完成。

2.1 嵌入过程嵌入过程是将需要隐藏的信息嵌入到载体媒介中的过程。

常见的嵌入方法有以下几种: - 替换法:通过替换载体媒介中的部分数据来嵌入隐藏信息。

- 频域法:通过在载体媒介的频域中插入隐藏信息。

- 基于扩频技术:通过将隐藏信息进行扩频处理,再插入到载体媒介中。

- 视频序列中的隐藏:利用视频编码的特性,在视频序列中嵌入隐藏信息。

2.2 提取过程提取过程是将隐藏信息从载体媒介中提取出来的过程。

提取过程需要与嵌入过程相对应的算法来实现。

提取过程的准确性和可靠性直接影响到隐藏信息的完整性。

3. 信息隐藏技术的应用信息隐藏技术在各个领域有着广泛的应用。

以下是一些主要应用领域的列举:3.1 数字水印技术数字水印技术是一种将特定信息嵌入到数字媒体中的技术,可以用于版权保护、信息认证和身份验证等领域。

数字水印技术可以在不影响媒体质量的情况下,对媒体进行标记和保护。

3.2 视频加密技术视频加密技术是将视频信号进行加密,以防止未授权访问和非法复制的一种技术。

通过信息隐藏技术,可以将加密密钥和授权信息嵌入到视频中,实现对视频内容的保护。

3.3 隐私保护技术隐私保护技术是一种将个人隐私信息进行保护的技术。

通过信息隐藏技术,可以将个人隐私信息嵌入到其他无关信息中,达到保护个人隐私的目的。

3.4 数字版权保护技术数字版权保护技术可以用于保护数字内容的版权。

通过信息隐藏技术,可以在数字内容中嵌入版权信息,以防止非法复制和传播。

3.5 情报安全领域在情报安全领域,信息隐藏技术可以用于隐藏情报信息和保护通信的安全性。

通过将情报信息嵌入到其他媒介中,可以实现对情报信息的隐藏和传输。

常用的信息隐藏技术有哪些(一)2024

常用的信息隐藏技术有哪些(一)2024

常用的信息隐藏技术有哪些(一)引言概述:信息隐藏技术是一种用于保护数据隐私和确保信息安全的重要方法。

随着互联网的迅猛发展,隐私泄露和数据安全成为了一个日益严重的问题,因此,探索和应用常用的信息隐藏技术变得愈发重要。

本文将介绍一些常用的信息隐藏技术,以帮助人们更好地了解和应对数据隐私和安全问题。

正文内容:一、隐写术(Steganography)1. 图像隐写术:通过在图像中隐藏数据,例如隐藏在图像的像素值、颜色、像素位置等。

2. 文本隐写术:通过在文本中嵌入信息,例如将数据隐藏在文本的单词、字母、空格等位置。

3. 音频隐写术:通过在音频文件中隐藏信息,例如在音频的音轨、频率谱等位置嵌入数据。

二、水印技术(Watermarking)1. 数字水印:通过将数据嵌入到数字媒体(例如图像、视频、音频等)中,以提供源数据的认证和保护。

2. 视频水印:通过在视频中嵌入标识符号或其他区别于背景的信息,以保护视频的版权和真实性。

3. 数字音频水印:通过在音频中嵌入数字签名或相关信息,用于版权保护和数据完整性验证。

三、加密算法(Cryptography)1. 对称加密算法:使用相同的密钥进行加密和解密,例如AES、DES等。

2. 非对称加密算法:使用不同的密钥进行加密和解密,例如RSA、ECC等。

四、拟态技术(Obfuscation)1. 代码混淆:通过对程序代码进行转换和重组,使其难以理解和分析,以保护知识产权和防止代码逆向工程。

2. 数据混淆:通过改变数据的结构和形式,使其难以被恶意使用者识别和解析。

五、数据备份与恢复技术(Backup and Recovery)1. 数据备份:将数据复制到其他存储介质中,以防止数据丢失和灾难性故障。

2. 数据恢复:通过从备份中恢复数据,将其还原到原始状态。

总结:本文介绍了常用的信息隐藏技术,包括隐写术、水印技术、加密算法、拟态技术以及数据备份与恢复技术。

这些技术在保护数据隐私和信息安全方面起到了重要作用。

网络数据传输中的信息隐藏技术应用(九)

网络数据传输中的信息隐藏技术应用(九)

网络数据传输中的信息隐藏技术应用随着信息技术的迅猛发展,人们对网络数据传输的安全性和私密性要求也日益增加。

为了保护隐私和信息安全,许多信息隐藏技术应运而生。

信息隐藏技术通过在网络数据中隐藏秘密信息来实现数据传输的安全和私密性。

本文将讨论网络数据传输中的信息隐藏技术应用,以及对个人和企业的影响。

一、信息隐藏技术的原理信息隐藏技术是一种将秘密信息嵌入到载体中的技术。

载体可以是图像、音频、视频等多种形式的数据。

信息隐藏的原理是通过改变载体数据的某些特征,例如像素值,来隐藏秘密信息。

这样,在外观上,载体数据看起来并无异常,但实际上,秘密信息已经嵌入其中。

只有拥有相应解密密钥的人才能够提取出秘密信息。

二、信息隐藏技术在个人隐私保护中的应用随着智能手机和社交媒体的普及,个人隐私日益受到威胁。

信息隐藏技术的应用为个人隐私保护提供了有效的手段。

例如,人们可以通过在个人照片中嵌入水印等方式来保护照片的版权和防止非授权使用。

另外,通过在文档和电子邮件中隐藏个人身份信息,个人隐私可以得到更好的保护。

这种技术可以减少用户在网络上的曝光,降低个人信息被泄露的风险。

三、信息隐藏技术在商业安全中的应用对于企业来说,信息安全是至关重要的。

竞争对手或黑客可能利用窃取关键信息来获取商业优势。

信息隐藏技术的应用可以大大增加商业机密的安全性。

企业可以在机密文件中隐藏重要信息,从而防止信息泄露。

此外,信息隐藏技术还可用于保护软件和数据库的安全。

通过将访问权限和敏感信息隐藏,企业可以更好地保护其商业机密。

四、信息隐藏技术的挑战与发展信息隐藏技术的应用虽然带来了很多好处,但也面临着一些挑战。

首先,随着网络攻击和数据泄露事件的增加,对信息隐藏技术的破解也变得更加频繁和复杂。

此外,信息隐藏技术对数据传输和存储的要求较高,因此需要更强大的计算和存储能力。

此外,信息隐藏技术的法律和伦理问题也相当复杂,例如在调查犯罪或涉及到国家安全的情况下,是否可以使用信息隐藏技术等。

信息隐藏技术的研究与应用

信息隐藏技术的研究与应用

信息隐藏技术的研究与应用信息隐藏技术是指将隐藏的信息嵌入到载体中,在不引起注意的前提下,进行传输、存储或共享的技术手段。

该技术在现实生活中有着广泛的应用,主要涉及安全领域、版权保护、数字水印等方面。

随着计算机和通信技术的发展,信息隐藏技术也在不断演进和应用,为保护信息安全、提升数据传输效率和实现数字版权保护提供了有力的支持。

信息隐藏技术的研究源于计算机信息安全领域,目的是隐藏敏感信息,防止黑客攻击和非法盗取,保护个人隐私。

例如,在网络传输中,可以通过隐写术将敏感信息隐藏在看似普通的数据包中,使其不易被第三方发现和解析。

同时,信息隐藏技术还可以用于加密和解密数据,保护数据的机密性。

例如,利用信息隐藏技术可以将机密信息嵌入图像、音频和视频等媒体中,达到数据加密和解密的目的。

此外,信息隐藏技术还用于提升数据传输效率。

在无线通信中,信息隐藏技术可以通过利用数据冗余部分,将隐藏的信息嵌入到数据流中,从而提高数据传输的容量和效率。

这种技术被广泛应用于无线传感器网络、移动通信和互联网等领域,提升了信息传输的速度和质量。

信息隐藏技术的研究和应用还存在一些挑战和问题。

首先,如何保证信息隐藏的稳定性和不可感知性是一个重要的研究方向。

信息隐藏技术需要保证隐藏的信息不易被改变或删除,同时嵌入的信息对载体的质量和感知性能影响较小。

其次,如何提高信息隐藏的容量和效率也是一个关注的问题。

目前的信息隐藏技术容量较低,效率有待提高。

最后,信息隐藏技术的安全性也需要重视。

信息隐藏技术可能被黑客攻击者利用进行隐蔽传输和恶意攻击,因此需要研究和开发更加安全和可靠的信息隐藏技术。

综上所述,信息隐藏技术在信息安全、版权保护和数据传输效率等方面有着广泛的研究和应用。

随着计算机和通信技术的发展,信息隐藏技术将会越来越重要,并在各个领域发挥更大的作用,为信息安全、版权保护和数据传输效率的提高做出重要贡献。

信息隐藏技术与应用1

信息隐藏技术与应用1

信息隐藏技术与应用1在当今数字化的时代,信息的传递和存储变得越来越便捷,但与此同时,信息安全问题也日益凸显。

信息隐藏技术作为一种保护信息安全的有效手段,逐渐受到了广泛的关注。

信息隐藏技术,简单来说,就是将秘密信息隐藏在看似普通的载体中,如图片、音频、视频、文本等,使得第三方难以察觉其存在。

这种技术与传统的加密技术有所不同,加密技术是通过对信息进行复杂的数学变换,使得信息变得难以理解,只有拥有正确密钥的合法接收者才能解密并获取信息。

而信息隐藏技术则是将信息隐藏起来,让攻击者根本不知道有秘密信息的存在。

信息隐藏技术的实现方式多种多样。

其中,最常见的一种是基于数字水印的技术。

数字水印就像是在数字作品上盖了一个隐形的印章,它可以是一段文字、一个标识或者一组代码。

比如,在一张图片中,通过对像素值的微小调整,可以嵌入数字水印,而这种调整对于人眼来说几乎是无法察觉的。

但当需要验证图片的版权或者来源时,通过特定的算法就可以提取出这个水印。

另一种常见的方式是隐写术。

隐写术可以将秘密信息隐藏在普通的文本中。

例如,通过调整文本中字符的间距、字体的大小或者颜色等属性,来隐藏信息。

还有一种是基于音频的信息隐藏,通过在音频信号中加入微弱的、不易察觉的噪声或者改变音频的某些参数来嵌入秘密信息。

信息隐藏技术在许多领域都有着广泛的应用。

在版权保护方面,数字水印技术发挥着重要作用。

对于数字作品,如图片、音乐、电影等,创作者可以将自己的版权信息嵌入其中。

这样,即使作品在网络上被广泛传播,也能够通过提取水印来证明自己的版权归属,有效地打击盗版和侵权行为。

在军事和情报领域,信息隐藏技术可以用于安全通信。

将重要的情报隐藏在看似普通的图像或者音频中进行传递,即使被敌方截获,也很难发现其中隐藏的秘密,从而保障了情报的安全。

在电子商务中,信息隐藏技术可以用于保护交易信息的安全。

比如,将用户的信用卡信息、交易密码等隐藏在商品图片或者交易记录中,防止被黑客窃取。

信息隐藏技术研究与应用

信息隐藏技术研究与应用信息隐藏技术,是指在不影响原始数据的前提下,将一定的信息嵌入到数据的某个部分中,从而实现信息的传递和保密。

信息隐藏技术的研究领域非常广泛,涉及到多个学科领域,如计算机科学、信息技术、密码学、通信等。

信息隐藏技术的应用信息隐藏技术具有广泛的应用前景,主要包括数据传输、信息隐蔽、防伪检测、数字水印等方面。

其中,数字水印技术是信息隐藏技术中应用最为广泛的一种技术。

数字水印技术通常用于版权保护、证明文档真实性、防止盗版等领域。

在防伪检测方面,信息隐藏技术也发挥着非常重要的作用。

比如在货币的印刷领域,通过在纸币中嵌入特定的图形、码文,可以保证货币的安全性和防伪性。

信息隐藏技术的分类根据隐蔽性和操作性质,信息隐藏技术可以被划分为不同的类别。

其中较为常见的分类如下:1.空间域隐藏技术空间域隐藏技术是指将信息嵌入到原始数据的空间信息中,例如在图片的像素进行一定的修改,或为一幅图像增加一些像素,这些都是空间域隐藏技术的典型应用。

该技术的优点在于隐藏的信息量较大,但是对嵌入的数据有一定要求,所以对于数据容量较小的情况不适用。

2.变换域隐藏技术变换域隐藏技术是指先将原始数据通过某种变换公式转换为另外一种数学表示形式,再将信息隐藏在这种变换后的数据中。

在隐藏信息时,需要使用一定的算法,对变换系数进行一定比例的调整,才能保证隐藏信息的安全性和隐蔽性。

3.时频域隐藏技术时频域隐藏技术是指将信息嵌入到原始数据的频率或时间序列中。

这种技术特别适用于音频、视频等多媒体数据,其优点在于信息隐藏后保留了良好的数据质量和信噪比,但是需要考虑时间序列变化对数据嵌入的影响。

信息隐藏技术的发展趋势随着数字化生活越来越多地依赖于网络和互联网通信,保护机密和信息财产的需求也得到了增加。

隐蔽的信息传递和保密数据存储需求也越来越高,许多企业和政府机构开始注重信息隐藏技术的研究和应用。

信息隐藏技术未来的发展趋势主要包括以下几个方面:1.大数据的应用信息隐藏技术将更加注重大数据方面的应用。

信息隐藏原理的举例

信息隐藏原理的举例 信息隐藏是指将一些敏感信息或重要信息嵌入在普通的数据中,让其在表面上看起来没有什么特殊之处,从而达到保护隐私或加密通信的目的。

在计算机科学和网络安全领域,信息隐藏被广泛应用于数据隐蔽传输、数字水印、身份认证等方面。

下面将从几个典型的例子出发,探索信息隐藏原理的具体运用。

1、文本隐写术 文本隐写术是一种将隐藏信息嵌入普通文本中的技术。

一个常见的例子是通过在文本中的空格、换行或注释字符等位置嵌入隐藏信息。

这种方法可以用于在社交媒体平台上传递秘密消息,或者在通信中进行隐蔽传输。

例如,在两段看似普通对话的文字中,通过修改字体或调整文字的粗细,可以隐藏一些特定的指令或敏感信息。

2、音频隐写术 音频隐写术是将隐藏信息嵌入音频数据中的技术。

一个著名的例子是数字音频水印技术,它在音频中嵌入一些特定的信号,用于版权保护或身份验证。

音频水印的嵌入过程是通过微调音频的频谱或改变声音的相位来实现的。

这种技术可以用于保护音乐、广播等领域的版权,并提供音频的身份认证。

3、图像隐写术 图像隐写术是将隐藏信息嵌入图像中的技术。

一个典型的例子是将隐藏信息嵌入像素值中,对人眼来说,嵌入的信息是不可见的。

这种技术常用于数字水印和隐蔽传输等领域。

通过在图像中嵌入信息,可以对图像进行身份认证、防伪和保护版权等。

4、视频隐写术 视频隐写术是将隐藏信息嵌入视频数据中的技术。

一个常见的例子是将数字水印嵌入视频帧中以保护版权。

这种技术通过对视频帧进行微小的修改或调整来实现。

视频隐写术可以被用于验证视频的完整性、身份认证和基于内容的检索等应用。

总结: 信息隐藏提供了一种保护隐私和加密通信的有效方式。

文本隐写术、音频隐写术、图像隐写术和视频隐写术都是信息隐藏的典型例子。

它们通过将隐藏信息嵌入普通的数据中,实现对敏感信息的保护和隐蔽传输。

随着技术的进一步发展,信息隐藏将在网络安全、版权保护和数字水印等领域发挥越来越重要的作用。

网络安全中的信息隐藏和隐蔽通信技术

网络安全中的信息隐藏和隐蔽通信技术一、前言网络安全成为当今世界的一项重要议题,因为现在社会的信息化程度越来越高,几乎所有的交流都通过网络实现。

网络安全攸关国家安全和个人隐私,因此各国政府都加大了网络安全的投资力度。

信息隐藏和隐蔽通信技术是网络安全领域的一个重要分支,它们可以保护敏感信息不被不良分子盗取、窃取或篡改。

本文将对信息隐藏和隐蔽通信技术进行详细介绍,并探讨其实现方式和应用场景。

二、信息隐藏技术信息隐藏技术是一种将信息嵌入到其他数据中,达到隐藏信息的目的。

主要有四种方法,分别是LSB隐写术、DCT隐写术、量化隐写术和语言隐写术。

1. LSB隐写术LSB隐写术是一种将信息嵌入到图像或音频文件中,其中LSB代表最低有效位。

该技术将要隐藏的信息转化为二进制数据,然后将其插入到像素或采样的最低有效位中,从而实现信息的隐藏。

2. DCT隐写术DCT(离散余弦变换)隐写术是一种将信息嵌入到数字图像中。

它通过变换将原始图像转化为频域信号,然后将隐藏的信息嵌入到特定的频率中,达到隐蔽信息的目的。

3. 量化隐写术量化隐写术是一种将信息嵌入到视频流中,其基本原理与DCT隐写术相同。

它通过改变数据的量化值,将隐藏的信息嵌入到视频流中。

这种方法比LSB隐写术更加难以被检测。

4. 语言隐写术语言隐写术是使用一些特殊的技巧,将信息嵌入到一些明文中。

这种方法通常用于文字消息的隐蔽传输。

例如,在一篇文章中每隔若干个单词或字母插入一些隐藏的信息,读者很难察觉到这种变化。

三、隐蔽通信技术隐蔽通信技术是一种将通信内容嵌入到其他看似无关的通信中的通信技术,用于在可能存在监听和拦截的环境中安全通信。

主要有三种方法,分别是流量隐蔽、协议隐蔽和IP隐蔽。

1. 流量隐蔽流量隐蔽是一种将通信内容嵌入到网络流量中的技术,用于在可能存在网络监听、防火墙、IDS(入侵检测系统)和IPS(入侵预防系统)等安全设备的网络环境中安全通信。

它的基本思路是在隐蔽信道中将通信内容分割成小块,并将加密数据嵌入到每个小块中。

信息隐藏技术及其应用

信息隐藏技术及其应用信息隐藏技术及其应用1.引言1.1 研究背景1.2 研究目的1.3 文档结构2.信息隐藏技术概述2.1 信息隐藏的定义2.2 信息隐藏的分类2.2.1 隐写术2.2.2 数字水印2.2.3 隐写分析与检测2.3 信息隐藏的原理2.3.1 隐写术原理2.3.2 数字水印原理2.3.3 隐写分析与检测原理3.隐写术3.1 文字隐写术3.1.1 空白字符隐写3.1.2 文本加密隐写3.1.3 文本格式隐写3.2 图像隐写术3.2.1 LSB隐写3.2.2 直方图隐写3.2.3 量化隐写3.3 音频隐写术3.3.1 低频隐写3.3.2 相位隐写3.3.3 时域隐写4.数字水印4.1 软件水印4.1.1 图片水印4.1.2 音频水印4.1.3 文字水印4.2 硬件水印4.2.1 物理水印4.2.2 生物特征水印4.2.3 基于芯片的水印5.隐写分析与检测5.1 隐写术检测方法5.1.1 直方图分析5.1.2 文件统计分析5.1.3 纹理分析5.2 数字水印分析方法5.2.1 特征提取与识别5.2.2 相关性分析5.2.3 多媒体恢复6.信息隐藏技术的应用6.1 保密通信6.2 数字版权保护6.3 数字取证6.4 安全监控6.5 语音识别与语音合成6.6 其他应用领域附件:1.相关实验数据2.程序源代码3.相关论文与文献法律名词及注释:1.隐写术:指隐藏在数字多媒体中的信息传输技术。

2.数字水印:将可辨识的信息嵌入到数字媒体中,以实现身份认证、版权保护、追踪等功能。

3.物理水印:通过在纸张、支付卡等物理介质上加入特殊标记来实现信息隐藏的技术。

4.生物特征水印:将生物特征信息嵌入到数字多媒体中,如指纹、虹膜等,以实现身份认证或监控。

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信息隐藏技术及应用1 什么是信息隐藏信息隐藏(InformatiOn Hiding):主要研究如何将某一机密信息秘密(Secret Message)隐藏于另一公开的信息(载体、宿主)中,然后通过公开信息的传输来传递机密信息。

第三方则难以从公开信息中判断机密信息是否存在,难以截获机密信息,从而能保证机密信息的安全。

信息隐藏学是一门新兴的交叉学科,在计算机、通讯、保密学等领域有着广阔的应用前景。

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。

一般而言,信息隐藏是分为四个阶段:预处理阶段、嵌入阶段、传输阶段和提取阶段。

为了使每个阶段都达到安全,所以必须在预处理阶段,引入加密术中的加密算法。

在嵌入阶段,使用基于小波的隐藏信息的算法,在传输阶段,进行隐蔽通信,从而使用传输阶段也是安全的。

所以这套信息隐藏的处理方案,将形成一个安全的体系,因此既能隐藏秘密信息的内容,也能隐蔽通信的接收方和发送方,从而建立隐藏通信。

信息隐藏的原理如图1。

信息隐藏技术的分类见图2。

信息隐藏不同于传统的加密,传统的加密是研究如何将机密信息进行特殊的编码,以形成不可识别的密码形式进行传递,它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。

根据信息隐藏的目的和技术要求,该技术存在以下特性:鲁棒性(Robustness):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”包括传输过程中的信道噪音、滤波操作、重采样、有损编码压缩、D/A或A/D 转换等。

不可检测性(Undetectability):指隐蔽载体与原始载体具有一致的特性。

如具有一致的统计噪声分布等,以便使非法拦截者无法判断是否有隐蔽信息。

透明性(Invisibility):这是信息隐藏的基本要求,利用人类视觉系统或人类听觉系统属性,经过一系列隐藏处理,使目标数据没有明显的降质现象,而第三方不易觉察信息的存在。

安全性(Security):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。

自恢复性(Self-comeback):由于经过一些操作或变换后,可能会使原图产生较大的破坏,如果只从留下的片段数据,仍能恢复隐藏信号,而且恢复过程不需要宿主信号,这就是所谓的自恢复性。

信息隐藏学是一门新兴的交叉学科,在计算机、通讯、保密学等领域有着广阔的应用前景。

数字水印技术作为其在多媒体领域的重要应用,已受到人们越来越多的重视。

2 信息隐藏技术的分类信息隐藏的方法主要有隐写术、数字水印、可视密码、潜信道、隐匿协议等。

隐写术(Steganography)隐写术(Steganograpby)是将秘密信息隐藏在某些宿主对象中,且信息传输或存储过程中不被发现和引起注意,接收者获得隐藏对象后按照约定规则可读取秘密信息的技术。

现有的隐写术方法主要有利用高空间频率的图像数据隐藏信息、采用最低有效位方法将信息隐藏到宿主信号中、使用信号的色度隐藏信息的方法、在数字图像的像素亮度的统计模型上隐藏信息的方法、Patchwork方法等等。

数字水印(Digital Watermark)信息隐藏的一个重要分支是数字水印,数字水印(Digital Watermarking)是将一些标识信息(即数字水印)直接嵌入数字载体(包括多媒体、文档、软件等)当中,但不影响原载体的使用价值,也不容易被人的知觉系统(如视觉或听觉系统)觉察或注意到。

目前主要有两类数字水印,一类是空间数字水印,另一类是频率数字水印。

空间数字水印的典型代表是最低有效位(LSB)算法,其原理是通过修改表示数字图像的颜色或颜色分量的位平面,调整数字图像中感知不重要的像素来表达水印的信息,以达到嵌入水印的目的。

频率数字水印的典型代表是扩展频谱算法,其原理是通过时频分析,根据扩展频谱特性,在数字图像的频率域上选择那些对视觉最敏感的部分,使修改后的系数隐含数字水印的信息。

数字水印的插入过程和检测过程如图3。

可视密码技术可视密码技术是Naor和Shamir于1994年首次提出的,其主要特点是恢复秘密图像时不需要任何复杂的密码学计算,而是以人的视觉即可将秘密图像辨别出来。

其做法是产生n张不具有任何意义的胶片,任取其中t张胶片叠合在一起即可还原出隐藏在其中的秘密信息。

其后,人们又对该方案进行了改进和发展。

主要的改进办法有:使产生的n张胶片都有一定的意义,这样做更具有迷惑性;改进了相关集合的造方法;将针对黑白图像的可视秘密共享扩展到基于灰度和彩色图像的可视秘密共享。

潜信道又称阈下信道,阈下信道的概念是Gustavus J Simmons 于1978年在美国圣地亚国家实验室(Sandia National Labs)提出的,之后又做了大量的研究工作。

阈下信道是指在公开(Overt)信道中所建立的一种实现隐蔽通信的信道,这是一种隐蔽(Covert)的信道。

绝大多数数字签名方案都可包含阈下信道的通信,其最大特点是阈下信息包含于数字签名之中,但对数字签名和验证的过程无任何影响,这正是其隐蔽性所在。

阈下信道在国家安全方面的应用价值很大。

如果采用全球性标准,那么世界上任何地方的用户检查点都能即时检查出数字证件上的信息完整性,并能确定持证人是否合法持证人。

3 数字音频水印的应用数字音频水印的用途非常广泛,可能的应用还包括版权保护、数字签名、数字指纹、广播监视、内容认证、拷贝控制和秘密通信等。

版权保护随着通信技术的迅猛发展,信息安全问题也变得十分突出,数字作品(如电脑美术、扫描图像、数字音乐、视频、三维动画)的版权保护成了当前的热点。

由于数字作品的拷贝、修改非常容易,而且可以做到与原作完全相同,所以原创者不得不采用一些严重损害作品质量的办法来增加版权标志,但这种明显可见的标志很容易被篡改。

数字水印的出现,就是利用数据隐藏原理使版权标志不可见或不可听,既不损害原作品,又达到了版权保护的目的。

换句话说,数字水印技术是将与多媒体内容相关或不相关的一些标示信息直接嵌入到多媒体内容当中,但不影响原内容的使用价值,也不容易被人觉察或注意到。

通过这些隐藏在多媒体内容中的信息,人们可以确认内容的创建者、购买者和查看信息是否真实完整。

数字音频水印技术是信息隐藏技术的重要研究方向。

我们把要保密的信息,通过特殊的算法嵌入音频中,而不影响正常的收听效果(即具有听觉上的透明性),让人无法察觉和破坏此类信息。

当要使用的时候再通过同样的方法在计算机上提取出来。

通过这些隐藏在音频内容中的信息,可以判别对象是否受到保护,监视被保护数据的传播,鉴别真伪,解决版权纠纷并为法庭提供认证证据。

目前的数字音频水印技术有追踪非法复制的功能,却不能做到防止盗版。

从技术上来讲,当你买一个音响作品时,在开票的过程中就要输入你的基本信息,甚至收款方可以拍摄购买人照片,把这些信息嵌入歌曲中。

当然,这涉及到隐私问题,因此这些信息只有在发生盗版、保护版权时使用,其他情况不能使用。

这和电信公司需要客户资料是一个道理。

如果市场出现了盗版,司法机关买一个,提取出里面的水印,就知道谁是散布源头了。

如果这个在法律上能实现的话,人们在购买音响作品时就要多一道手续,就像去医院要挂号,去电信开电话要填单子一样。

而要人们认同这种手续、共同打击盗版或许还需要一段时日。

数字签名数字签名是在公钥加密系统的基础上建立起来的,数字签名的产生涉及的运算方式是为人们所知的散列函数功能,也称“哈希函数功能”(Hash Function)。

哈希函数功能其实是一种数学计算过程。

这一计算过程建立在一种以“哈希函数值”或“哈希函数结果”形式创建信息的数字表达式或压缩形式(通常被称作“信息摘要”或“信息标识”)的计算方法之上。

在安全的哈希函数功能(有时被称作单向哈希函数功能)情形下,要想从已知的哈希函数结果中推导出原信息来,实际上是不可能的。

因而,哈希函数功能可以使软件在更少且可预见的数据量上运作生成数字签名,却保持与原信息内容之间的高度相关,且有效保证信息在经数字签署后并未做任何修改。

所谓数字签名,就是只有信息的发送者才能产生的,别人无法伪造的一段数字串,它同时也是对发送者发送的信息的真实性的一个证明。

签署一个文件或其他任何信息时,签名者首先须准确界定要签署内容的范围。

然后,签名者软件中的哈希函数功能将计算出被签署信息唯一的哈希函数结果值(为实用目的)。

最后使用签名者的私人密码将哈希函数结果值转化为数字签名。

得到的数字签名对于被签署的信息和用以创建数字签名的私人密码而言都是独一无二的。

一个数字签名(对一个信息的哈希函数结果的数字签署)被附在信息之后,并随同信息一起被储存和传送。

然而,只要能够保持与相应信息之间的可靠联系,它也可以作为单独的数据单位被存储和传送。

因为数字签名对它所签署的信息而言是独一无二的。

数字签名的处理流程如图4。

一个通用的数字签名认证系统包括两个功能块:身份认证功能和内容认证功能。

前者用来限制非法登录,后者用来保证合法通信过程的内容认证。

为此,系统将包括业务双方以及一个大家都信任的权威第三方作为认证中心CA(Certification authority)。

系统中用户的身份凭证是数字证书。

数字证书对于特定用户是唯一的,且由用户预先申请。

CA负责发放和管理数字证书。

用户在建立会话之前,首先通过数字证书经由CA建立彼此信任的关系,在此基础上,数字签名和密文形式的会话过程确保了合法接收和内容的真实性。

数字指纹数字指纹技术是近几年发展起来的新型数字产品版权保护技术。

数字指纹是指利用数字作品中普遍存在的冗余数据与随机性,向被分发的每一份数据拷贝中引入一定的误差,使得该拷贝是唯一的,从而可以在发现非法再分发拷贝时,根据该拷贝中的误差跟踪到不诚实原始购买者的一种数字作品版权保护技术。

一般情况下,引入的误差是指与用户和某次购买过程有关的信息。

当发行商发现被非法分发的授权信息时,可以根据该信息对非法分发的用户进行跟踪。

数字指纹系统可以分为算法和协议两部分,其中,算法包括指纹的编码、解码、嵌入、提取和数据的分发策略等,而协议部分则规定了各实体之间如何进行交互以实现具有各种特点的数据分发和跟踪体制。

一般来讲,只要发行商能够成功的识别出非法合谋分发者的一个非空子集,就认为该跟踪协议是成功的;如果该跟踪协议不能识别出任何一个合谋者或者将一个无辜者误认为是不诚实用户,则认为该跟踪协议是失败的。

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