信息隐藏基本原理
信息隐藏的原理及应用
信息隐藏的原理及应用1. 介绍信息隐藏是指在一个媒体中，对隐藏的信息进行保护或嵌入的一种技术。
这些隐藏的信息在人类肉眼或机器检测时是不可见的。
信息隐藏有着广泛的应用领域，从数字版权保护到隐写术，都离不开信息隐藏技术的支持。
本文将介绍信息隐藏的原理、应用和一些常见的信息隐藏技术。
2. 信息隐藏的原理信息隐藏的原理基于两个基本概念：隐写术和数字水印。
2.1 隐写术隐写术是一种将秘密信息嵌入到载体中的技术，使得外部观察者难以察觉到这些隐藏的信息的存在。
隐写术的基本原理是利用载体对信息的一些细微变化进行嵌入，例如在图像中修改像素值或在音频中调整音频强度。
这种细微变化对于人类观察来说是不可察觉的，但可以被特定的解码器或算法检测到。
2.2 数字水印数字水印是将一些信息嵌入到原始数据中，作为数据的一部分，并且能够在数据中传播、存储和检测。
数字水印的原理是将信息通过特定的算法进行编码和嵌入，在提取时通过解码和检测算法进行信息提取。
数字水印通常用于版权保护和认证等领域。
3. 信息隐藏的应用3.1 数字版权保护信息隐藏技术在数字版权保护中扮演着重要的角色。
数字媒体如音频、视频和图像可以经过修改和复制而丧失原始版权信息，因此需要使用信息隐藏技术来保护版权。
通过在数字媒体中嵌入数字水印，版权信息可以被有效地保护和追踪，即使经过多次复制和修改，也能够提取出原始的版权信息。
3.2 隐写术隐写术在信息隐藏领域应用广泛，它可以用于隐蔽交流、网络安全和情报领域等。
在隐蔽交流中，可以通过嵌入秘密信息的方式实现信息的传输，使得外部观察者难以察觉到信息的存在。
在网络安全中，隐写术可以用于识别恶意软件、防止数据泄露等方面。
在情报领域，隐写术可以用于隐藏情报信息的传输路径和内容，保护国家安全。
3.3 数字取证信息隐藏技术也被广泛应用于数字取证领域。
数字取证是指通过对数字媒体和电子设备进行分析，获取并保护相关的证据来支持司法调查。
信息隐藏技术可以帮助找到嫌疑人隐藏在数字媒体中的证据，如图像或音频中的隐藏图像或音频，以及文档中潜在的隐藏信息。
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。
如何进行信息隐藏的Matlab实现
如何进行信息隐藏的Matlab实现引言信息隐藏是一种将数据嵌入到其他载体中的技术，被广泛应用于数字版权保护、信息安全和隐私保护等领域。
Matlab作为一种强大的数值计算和数据可视化工具，提供了许多用于实现信息隐藏的函数和工具箱。
本文将介绍如何使用Matlab实现信息隐藏的基本原理、常用方法以及相关应用。
一、基本原理信息隐藏的基本原理是将要隐藏的信息嵌入到一个载体中，使其在外观上与原始载体无异。
常用的载体包括图像、音频和视频等。
在Matlab中，图像的处理是最为常见的应用场景之一。
图像信息隐藏的基本原理是在载体图像的像素值中嵌入待隐藏的信息。
通常，我们可以使用图像的最低有效位（LSB）进行嵌入操作。
LSB是指图像中像素值的最后一位，一般情况下，这个位上的变化对人眼来说是不可察觉的。
二、常用方法1. LSB替换法LSB替换法是信息隐藏中最为简单且常用的方法之一。
其基本原理是将待隐藏的数据按照一定的规则嵌入到载体图像的LSB位置。
具体步骤如下：（1）将待隐藏的数据转换为二进制形式；（2）读入载体图像，并将其像素值转换为二进制形式；（3）将待隐藏数据的二进制位逐一替换掉载体图像像素值的LSB位；（4）将嵌入了数据的载体图像保存至新文件。
2. 频域法频域法是一种将待隐藏的信息转换到载体图像的频域表示中，以实现更好的隐藏效果的方法。
其基本原理是将待隐藏的数据嵌入到载体图像的频域系数中，即对原始图像进行傅里叶变换，然后在频域中进行数据嵌入。
具体步骤如下：（1）载入待嵌入数据和载体图像；（2）对载体图像进行傅里叶变换，得到频域系数；（3）将待隐藏数据转换为频域表示；（4）将待隐藏数据嵌入到载体图像的频域系数中；（5）进行逆傅里叶变换，得到嵌入了数据的图像。
三、Matlab实现在Matlab中，可以使用以下函数和工具箱来实现信息隐藏操作：1. imread和imwrite函数：用于读取和保存图像；2. fft和ifft函数：用于傅里叶变换和逆傅里叶变换；3. bitget和bitset函数：用于获取和设置特定位上的二进制值。
信息隐藏_实验报告
一、实验目的1. 了解信息隐藏的基本原理和方法。
2. 掌握数字图像、音频、视频等媒体中信息隐藏的实现技术。
3. 熟悉信息隐藏技术在实际应用中的重要性。
二、实验内容1. 数字图像信息隐藏2. 音频信息隐藏3. 视频信息隐藏三、实验原理信息隐藏是指将秘密信息嵌入到公开信息（如数字图像、音频、视频等）中，使得秘密信息在传输或存储过程中不易被发现。
信息隐藏技术广泛应用于网络安全、数字版权保护、隐私保护等领域。
四、实验步骤1. 数字图像信息隐藏（1）选择一幅数字图像作为公开信息，如图1所示。
（2）选择一幅与公开信息大小相同的数字图像作为载体图像，如图2所示。
（3）在载体图像中嵌入秘密信息，采用空域方法，如图3所示。
（4）提取嵌入的秘密信息，如图4所示。
2. 音频信息隐藏（1）选择一段音频作为公开信息，如图5所示。
（2）选择一段与公开信息时长相同的音频作为载体音频，如图6所示。
（3）在载体音频中嵌入秘密信息，采用时域方法，如图7所示。
（4）提取嵌入的秘密信息，如图8所示。
3. 视频信息隐藏（1）选择一段视频作为公开信息，如图9所示。
（2）选择一段与公开信息时长相同的视频作为载体视频，如图10所示。
（3）在载体视频中嵌入秘密信息，采用空域方法，如图11所示。
（4）提取嵌入的秘密信息，如图12所示。
五、实验结果与分析1. 数字图像信息隐藏实验结果表明，采用空域方法嵌入秘密信息后，嵌入秘密信息的图像与原始图像在视觉效果上基本一致，且提取的秘密信息与原始秘密信息完全相同。
2. 音频信息隐藏实验结果表明，采用时域方法嵌入秘密信息后，嵌入秘密信息的音频与原始音频在听觉效果上基本一致，且提取的秘密信息与原始秘密信息完全相同。
3. 视频信息隐藏实验结果表明，采用空域方法嵌入秘密信息后，嵌入秘密信息的视频与原始视频在视觉效果上基本一致，且提取的秘密信息与原始秘密信息完全相同。
六、实验总结通过本次实验，我们了解了信息隐藏的基本原理和方法，掌握了数字图像、音频、视频等媒体中信息隐藏的实现技术。
信息隐藏技术
信息隐藏技术信息隐藏技术是一种在数字媒体中隐藏信息的技术。
它被广泛应用于数字水印、加密、数字音频、数字图像等领域，可以对信息进行隐藏和保护。
信息隐藏技术是一项非常有前途和应用价值的技术，它可以为数字内容的安全性和隐私性提供有效保障。
一、信息隐藏技术的背景信息隐藏技术是应对数字媒体信息抄袭、盗版、篡改和窃听等问题而被发展出来的。
在数字媒体时代，数字媒体的传播速度和交换方便性使得数字媒体的未来非常有前途。
但是数字媒体的复制性、转移性、修改性也带来了数字版权保护的重要问题。
不法分子可以利用数字技术轻易地破解数字版权保护技术，从而导致版权被侵犯。
信息隐藏技术是解决数字版权保护问题的有效技术。
它可以对含有机密信息的数字媒体进行保护，使其仅在特定的条件下才能被解密或解码。
这有助于防止不法分子盗取或篡改数字媒体，保护版权和隐私。
二、信息隐藏技术的原理信息隐藏技术的基本原理是，在数字媒体中插入隐藏信息，使得隐藏信息与原始媒体相结合时，仍然能够保持原始媒体的特征，难以被识别出来。
主要有以下三种方法：（一）基于空域的信息隐藏技术基于空域的信息隐藏技术是将隐含的信息嵌入到数字图像、视频、文档等数字媒体的像素值中，在原图或视频的像素值里添加少量嵌入信息的像素值。
在人眼无法察觉的范围内，将嵌入数据隐藏在数字图像中。
这种方法的优点是简单易操作、性能稳定、嵌入量高；缺点是易受到攻击者的削弱、修改等攻击，嵌入过量会模糊图像。
（二）基于频域的信息隐藏技术基于频域的信息隐藏技术是指将隐含的信息嵌入到数字媒体的频域系数值中，如小波变换、傅里叶变换等。
在修改过后的频域系数中嵌入数据，然后再将其转换回空域。
这种方法的优点是嵌入容量大、容易实现、难以被察觉和攻击；缺点是嵌入算法要求比较高，适用于特定场合。
（三）基于时域的信息隐藏技术基于时域的信息隐藏技术是指通过修改音频和视频信号的采样率来隐藏嵌入数据。
该技术的物理基础是在没有失真的情况下可以采用低通滤波器减小客观上不能听或看见的高频信号，增加隐藏的数据的嵌入度。
信息隐藏的原理
信息隐藏的原理信息隐藏是一种在传输或存储的数字信息中秘密地嵌入，使被隐藏的信息及其载体在没有特殊设备或者是技术支持的情况下不被观察到而获取的技术。
信息隐藏的目的是为了把利用数字信息媒介传输或存储的信息得以保护，保护信息被改变、查看甚至被传播。
二、信息隐藏的原理1、隐写原理隐写原理是最早开发出的一种信息隐藏技术，也称为藏信技术.它是利用一些可以被隐藏在另一个信息流中的信息，而这些内容对客观的观察是不可见的。
2、压缩隐写原理压缩隐写原理是利用压缩算法将隐藏的信息嵌入到载体图像中，并不影响图像的内容，使得被隐藏的信息不可见。
3、复杂性管理原理复杂性管理原理是基于压缩算法的一种新的信息隐藏技术，它将被隐藏的信息嵌入到载体影像中，使其可以被观察到，而不影响载体图像的内容。
它可以提高图像的复杂性，使被隐藏的信息抵抗被发现的风险。
4、数学变换原理数学变换原理是一种新的信息隐藏技术，它利用数学变换的方法将被隐藏的信息嵌入到载体图像中，使其可以被观察到，并且不影响载体图像的内容。
此外，它还可以有效降低伪造和篡改的可能性，使被隐藏的信息抵抗被发现的风险。
三、信息隐藏的应用1、文件加密文件加密技术可以让发送者在发布信息时能够安全地保护信息，确保其只能被授权者获取。
2、文件完整性验证信息隐藏技术可以被用来实现文件完整性验证，即通过将文件的指纹等用信息隐藏技术嵌入到图像中，以便在文件传输过程中可以实时监测文件的完整性。
3、数字水印数字水印使得图像中记录着一些可以被用于识别或验证图像真伪的信息。
这些信息隐藏在图像内容中，并可以被安全地保护，使得图像在传输过程中不受篡改。
浅析信息隐藏
15科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 信 息 技 术随着计算机技术和互联网的发展，各种重要信息需要安全的传递，比如：政府信息、商务信息、个人隐私等，从而信息隐藏逐步受到重视。
信息隐藏是对信息存在本身以及信息存在位置加以隐藏，从而达到保密的效果，信息隐藏技术是有效地解决信息安全问题的重要手段之一。
1 信息隐藏的基本原理信息隐藏就是将保密信息隐藏于另一非保密载体中，以不引起检查者的注意。
这里的载体可以是图像、音频、视频，也可以是信道，甚至可以是某套编码体制或整个系统。
从狭义上看，信息隐藏就是将某一机密信息秘密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。
信息隐藏的基本原理是[1]：若A打算秘密传递一些信息给B，A 需要从一个随机消息源中随机选取一个无关紧要的消息c，当这个消息公开传递时，不会引起怀疑，称这个消息c为载体对象。
把需要秘密传递的信息m隐藏到载体对象c中，此时，载体对象c 就变为伪装对象c＇。
秘密信息的嵌入过程需要密钥，此密钥称为伪装密钥。
载体对象是正常的，不会引起怀疑，伪装对象与载体对象无法区分，无论从感观上，还是从计算机的分析上，不可视通信的安全性取决于第三方有没有能力将载体对象和伪装对象区别开来，对伪装对象的正常处理，不应破坏隐藏的信息。
信息隐藏不同于传统的加密，因为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发现。
另外，由于信息隐藏必须考虑隐藏的信息在经历各种环境、操作之后，仍需具有免遭破坏的能力；因此，信息隐藏技术必须考虑正常的信息操作所造成的威胁，使机密资料对正常的数据操作技术具有免疫能力。
所以信息隐藏应具有的特征[2]主要有鲁棒性、不可感知性、安全性、无歧义性、隐藏能力等。
其中鲁棒性是指抗拒各种信号处理操作和恶意攻击的能力，在隐蔽载体不产生明显降质的前提下，所隐藏的信息仍能保持完整性或仍能被准确鉴别。
信息隐藏基本原理
人工智能
人工智能的应用将改变信息隐 藏的方式，使其更加智能和自 适应。
数据安全
随着对数据安全的需求不断增 长，信息隐藏将成为保护数据 的重要手段。
结论
信息隐藏是一项重要的技术，可以保护数据隐私、防止盗版和信息泄露。随 着技术的不断发展，信息隐藏将在各个领域发挥更大的作用。
通过隐藏敏感信息，减少泄露风险和保护个人 隐私。
信息隐藏的挑战和限制
1 容量限制
嵌入的隐藏信息数量和质量受到载体和算法的限制。
2 可见性
隐藏信息可能导致原始数据在视觉上产生较大的变化。
3 安全性
信息隐藏可能面临攻击和解密的风险，需要强大的安全保护措施。
信息隐藏的未来发展
创新技术
随着技术的进步，信息隐藏将 进一步发展，应用范围将更加 广泛。
通过数字水印技术，可以验证和保护数字内容的完整性。
信息隐藏的基本原理
替换法
将原始数据中的部分信息替换为需要隐藏的信 息。
隐写术
利用数字图像、音Βιβλιοθήκη 或视频等载体，在其中嵌 入隐藏信息。
信息隐藏的应用领域
数字水印 数据隐私保护 反盗版技术 防止信息泄露
用于验证和保护数字内容的版权和完整性。 通过信息隐藏技术，保护敏感数据不被未经授 权的访问。 用于保护原创作品，防止盗版和未授权的复制。
信息隐藏基本原理
信息隐藏是一种在数字数据中嵌入附加信息的技术，其应用广泛，包括数字 水印、数据隐私保护、反盗版技术和防止信息泄露等领域。
信息隐藏的意义
1 保护隐私
通过信息隐藏技术，个人和组织可以保护他们的敏感数据和隐私。
2 防止盗版
信息隐藏可用于保护原创作品，防止未授权的复制和盗版。
3 确保数据完整性
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通信模型分类 ——按是否考虑主动攻击分类
主动攻击的建模难度很大，一些文献只考 虑原始载体和某类信号处理对信息隐藏的 影响（被动攻击） 利用博弈论思想考虑主动攻击的影响
把信息隐藏看作信息隐藏者和攻击者之间的博
弈过程，定义载体信号嵌入信息前后、受到攻 击前后的距离，在这种距离定义条件下，嵌入 过程和攻击过程分别受到约束，隐藏容量就是 平衡点处的容量值
而不管如何选择：m ∈M，c ∈C，k ∈K ， 则称该系统为Ρ -健壮性的信息伪装系统
安全性和健壮性的平衡
安全性高，健壮性差
安全性高，说明伪装对象与载体对象从概
率分布上无法区别，因此信息的隐藏必须 利用载体的随机噪声，而随机噪声容易被 破坏
健壮性强，安全性差
健壮性强，说明信息隐藏与载体的特性结
公钥信息隐藏
类似于公钥密码 通信各方使用约定的公钥体制，各自产 生自己的公开钥和秘密钥，将公开钥存 储在一个公开的数据库中，通信各方可 以随时取用，秘密钥由通信各方自己保 存，不予公开 公钥用于传递会话密钥 会话密钥用来作为伪装密钥
公钥信息隐藏
A 用 B 的公钥对会话 密钥k进行加密，隐 藏在载体对象中 伪装对象1 B从伪装对象中提取 出隐藏的密文 ，再 用B的私钥解密，得 到会话密钥k
2、信息隐藏基本原 理
囚犯问题
两个囚犯A和B被关押在监狱的不同牢房，他 们想通过一种隐蔽的方式交换信息，但是交 换信息必须要通过看守的检查。因此，他们 要想办法在不引起看守者怀疑的情况下，在 看似正常的信息中，传递他们之间的秘密信 息 被动看守者：只是检查传递的信息有没有可 疑的地方 主动看守者：故意去修改一些可能隐藏有信 息的地方，或者假装自己是其中的一个囚犯， 隐藏进伪造的消息，传递给另一个囚犯
合在一起，不易被破坏，但会改变载体的 某些特征，并且有可能改变概率分布
理想的信息隐藏系统应该对所有的“保持 α -相似性”的映射具有健壮性
映射p
：C → C具有性质sim(c , p(c)) ≥ α 且 α ≈1
一般情况下，只能针对某一类特殊的映射 具有健壮性
如JPEG压缩与解压缩、滤波、加入白噪声等
无密钥信息隐藏
隐藏过程：映射E：C×M→C’
C：所有可能载体的集合 M：所有可能秘密消息的集合 C’：所有伪装对象的集合
提取过程：映射D：C’→M 双方约定嵌入算法和提取算法，算法要求 保密
定 义 ： 对 一 个 五 元 组 Σ=〈C，M，C’，D， E〉，其中 C 是所有可能载体的集合， M 是所 有可能秘密消息的集合，C’是所有可能伪装对 象的集合 E：C×M→C’是嵌入函数 D：C’→M是提取函数 若满足性质：对所有 m∈M 和 c∈C，恒有： D(E(c，m))=m， 则称该五元组为无密钥信息隐藏系统
的安全传递、保护在线自由发言、使用电子现金等 非法的行为，如诽谤、敲诈勒索以及假冒的商业购买 行为 在信息隐藏技术的应用中，使用者的伦理道德水平并 不是很清楚，所以提供信息隐藏技术时需要仔细考虑 并尽量避免可能的滥用
信息隐藏的应用
数据载体中嵌入信息
在医院，一些诊断的图像数据，通常是与患者
信息隐藏系统的安全性
系统自身算法的安全性 各种攻击情况下的安全性
攻击一个信息隐藏系统
证明隐藏信息的存在
破坏隐藏信息
提取隐藏信息
理论安全的：如果攻击者经过各种方法 仍然不能判断是否有信息隐藏
衡量两个概率分布的一致性
熵
P 1 (q) D( P 1 || P 2) P 1 ( q ) log2 P2 (q) qQ
实现信息隐藏的基本要求
载体对象是正常的，不会引起怀疑 伪装对象与载体对象无法区分，无论从感 观上，还是从计算机的分析上 不可视通信的安全性取决于第三方有没有 能力将载体对象和伪装对象区别开来 对伪装对象的正常处理，不应破坏隐藏的 信息
信息隐藏的分类
无密钥信息隐藏 私钥信息隐藏 公钥信息隐藏
P1和P2：定义在集合Q上的两个概率分布
P1：真实概率分布 P2：假设概率分布
当P1与P2完全相同时，熵D为零，说明假设的与真 实的概率分布之间没有不确定性 当P1与P2不同时，D给出了假设的与真实的概率分 布之间不确定性的衡量，P1和P2之间差别越大， 熵越大
绝对安全性
定义：设∑是一个信息伪装系统，PS是 伪装对象的概率分布，PC 是伪装载体的 概率分布
相似性函数
载体对象和伪装对象在感觉上不可区分， 如何度量？ 定义：设 C 是一个非空集合，一个函数 simC2 →(- ∞,1) ，对x，y∈C，若满足：
1 sim( x, y) 1
x y x y
则sim称为：C上的相似性函数 相似度应尽可能接近1
载体的选择
不同的嵌入算法，对载体的影响不同 选择最合适的载体，使得信息嵌入后影响 最小，即载体对象与伪装对象的相似度最 大
信息隐藏的概念
载体对象c 载体信 息源
伪装对象c’
A 秘密消息m
信息嵌入 算法
不安全信 道
信息提取 算法
Ｂ
秘密消息m
密钥k
图3-1，信息隐藏的原理框图
名词
A打算秘密传递一些信息给B，A需要从一个随机 消息源中随机选取一个无关紧要的消息c，当这个 消息公开传递时，不会引起怀疑，称这个消息c为 载体对象 把需要秘密传递的信息m隐藏到载体对象c中，此 时，载体对象c就变为伪装对象c’ 秘密信息的嵌入过程需要密钥，此密钥称为伪装 密钥
≦ ε ，则称∑抵御被动 攻击是ε -安全的。 若有：ε = 0，则称∑是绝对安全的
若有：D(PC‖PS)
如果一个信息伪装系统嵌入一个秘密消 息到载体中去的过程不改变C的概率分 布，则该系统是（理论上）绝对安全的
定理：存在绝对安全的信息伪装 系统
构造性证明：
设C是所有长度为n的比特串的集合，PC
的姓名、日期、医师、标题说明等信息是相互 分离的。有时候，患者的文字资料与图像的连 接关系会由于时间或者人为的错误产生丢失， 所以，利用信息隐藏技术将患者的姓名嵌入到 图像数据中去是一个有效的解决办法
非加性噪声信道模型（几何变换）
通信模型分类 ——按载体对检测器的贡献分类
将载体等效为噪声，认为载体未知
将载体图像与信号处理、攻击同等对待。信息提取端
将载体、信号处理和攻击都看作信道噪声和干扰
利用已知载体的信息
如果将载体内容仅仅视为噪声，则忽略了“信息嵌入
端完全知道载体的内容”的事实 把载体内容视为信道边信息 Cox认为这种模型与已知边信息的通信模型很类似 寻找最佳嵌入方案，设计更有效的信息嵌入和提取方 法：定义某种距离的度量，在允许干扰范围内，选择 载体图像，使得检测概率最大
信息隐藏的攻击
被动攻击
监视和破译隐藏的秘密信息
主动攻击
破坏隐藏的秘密信息 篡改秘密信息
非恶意修改
压缩编码，信号处理技术，格式转换
健壮性
定义：设∑是一个信息伪装系统， Р 是一类 映射：C → C ，若对所有的p ∈Ρ ， (i) 对私钥信息伪装系统，恒有： DK(p(EK(c , m , k)),k)= DK(EK(c , m , k), k) = m (ii) 对无密钥信息伪装系统，恒有： D(p(E(c , m)))= D(E(c , m)) = m
判断结果
实际有隐藏，判断有隐藏——正确 实际无隐藏，判断无隐藏——正确 实际无隐藏，判断有隐藏——错误
纳伪错误（误判）
实际有隐藏，判断无隐藏——错误
弃真错误（漏判）
实用的信息隐藏系统
一个ε -安全的信息隐藏系统 攻击者犯纳伪错误的概率为α 攻击者犯弃真错误的概率为β 一个实用的信息隐藏系统应该尽可能使β 最 大 一个理想的信息隐藏系统应该有β =1 即，所有藏有信息的载体都被认为没有隐藏 信息而被放过，达到了信息隐藏、迷惑攻击 者的目的
A 用会话密钥 k 实现 私钥信息隐藏
伪装对象2
B 用会话密钥 k 提取 隐藏信息
中间人插入攻击
与公钥密码实现的密钥交换协议类似，用 公钥信息隐藏进行密钥的交换，无法抵抗 中间插入攻击
问题
公钥信息隐藏只是借用公钥密码的思想， 传递秘密密钥 还没有产生类似于公钥密码算法的公钥隐 藏算法
信息隐藏的安全性
c Max sim( x, E ( x, m))
xC
私钥信息隐藏
Kerckhoffs准则：密码设计者应该假设 对手知道数据加密的方法，数据的安全 性必须仅依赖于密钥的安全性 无密钥信息隐藏系统，违反了 Kerckhoffs准则，在现实中不安全。
私钥信息隐藏
定义：对一个六元组Σ =〈C，M，K，C’，DK， EK〉，其中C是所有可能载体的集合，M是 所有可能秘密消息的集合，K是所有可能密 钥的集合，EK：C×M×K→C’是嵌入函数， DK：C’×K→M是提取函数，若满足性质： 对所有m∈M，c∈C和k∈K，恒有：DK (EK (c，m，k)，k)=m，则称该六元组为私 钥信息隐藏系统 私钥的传递：密钥交换协议
声、大气环境干扰等 隐藏系统：不只受到无意的干扰，还受到各种 主动攻击 隐藏系统：已知更多的信道信息（载体信号是 已知的）
通信模型分类 ——根据噪声性质分类
加性噪声信道模型