隐写分析
信息隐藏技术第三章隐写与隐写分析
信息隐藏技术第三章隐写与隐写分析隐写术是一种信息隐藏技术，它通过在其他媒介中嵌入、存储或传输秘密信息，使其对外不可见或不易被察觉。
隐写术分为多种类型，其中隐写和隐写分析是其中两个重要方面。
隐写是指通过各种手段将秘密信息嵌入到另一种媒介中，使得只有特定的接受者能够探测到并提取出这些信息。
常见的隐写技术包括文本隐写、图像隐写、音频隐写和视频隐写等。
这些技术广泛应用于情报、网络安全和数字水印等领域。
文本隐写是将秘密信息隐藏在文本中的一种技术。
其中一种常见的方法是通过改变文本的字体、大小、颜色或字符间距等细小变化来隐藏信息。
另一种方法是通过在文本中的无关词汇或标点符号中嵌入秘密信息。
这些方法不会改变原始文本的外观，仅有经过特定处理的接收方能够提取出隐藏的信息。
图像隐写是将秘密信息隐藏在数字图像中的一种技术。
常见的图像隐写方法包括使用最低有效位（LSB）算法和改变像素间关系等方法。
在LSB算法中，秘密信息被嵌入到图像像素的最低有效位中，从而不会引起明显的视觉变化。
改变像素间关系的方法则通过微调图像的RGB值，来隐藏秘密信息。
音频隐写是将秘密信息隐藏在数字音频中的一种技术。
常见的音频隐写方法包括频域隐写和时域隐写。
在频域隐写中，秘密信息会嵌入到音频信号的频域中，例如改变频率或幅度。
而在时域隐写中，隐藏信息会直接嵌入到音频的波形中，例如改变采样率或声音强度。
视频隐写是将秘密信息隐藏在数字视频中的一种技术。
常见的视频隐写方法包括使用帧间差异、改变像素值和时间域隐写等方法。
在帧间差异方法中，秘密信息会嵌入到相邻帧之间的差异中，这样即使在视频中提取单个帧也无法获得完整的秘密信息。
隐写分析是指研究和识别隐写技术的过程。
通过隐写分析，人们可以检测出隐藏在媒介中的秘密信息，并且识别出使用的隐写技术。
隐写分析技术有三种主要方法，分别是统计分析、视觉分析和机器学习。
统计分析是通过特定的统计方法来分析媒介中的数据，从而检测是否存在隐藏的秘密信息。
深入解析信息隐藏技术中的隐写分析方法(二)
信息隐藏技术是当今数字化时代中的一项重要技术。
隐写分析方法是对这一技术进行深入研究的关键领域之一。
本文将从隐写分析的定义、应用领域、常用方法以及应对隐写分析的挑战等方面进行探讨，以期对信息隐藏技术中的隐写分析方法有更深入的理解。
一、隐写分析的定义隐写分析是指通过对数据进行分析，识别和还原隐藏在其中的信息的过程。
隐写分析的目的是揭示出现在数据中并不可见的信息，从而发现隐藏的嫌疑或有价值的信息。
隐写分析的研究对象可以是图像、音频、视频等各种形式的媒体文件，也可以是其他类型的数据。
二、隐写分析的应用领域隐写分析在现代社会的安全领域有着广泛的应用。
例如，在反恐领域，隐写分析被用于检测恐怖分子使用图像、音频等文件进行隐藏信息传递的行为。
在网络安全领域，隐写分析可以用于检测隐秘通信、恶意代码隐藏等威胁。
此外，隐写分析在取证调查、版权保护等领域也有着重要的应用。
三、隐写分析的常用方法1. 统计分析法：统计分析法是最常见且最基础的隐写分析方法之一。
它通过对数据的统计特征进行分析，如像素值的频率分布、像素间的相关性等，来发现可能存在的隐写信息。
2. 图像处理方法：图像处理方法是在图像领域中应用较多的隐写分析方法。
它通过提取图像中的隐藏信息所引起的细微变化或者不规则模式，对图像进行分析并检测隐藏信息的存在。
3. 语言统计法：语言统计法是应用于文本领域的一种隐写分析方法。
它通过对文本进行词频分析、句子长度分析等，来发现可能隐藏的信息。
4. 机器学习方法：机器学习方法在隐写分析领域得到了广泛应用。
通过建立学习模型，机器学习方法可以从海量数据中进行自动的模式识别和特征提取，提高隐写分析的准确性和效率。
四、应对隐写分析的挑战隐写分析在保护信息安全和确保社会稳定方面起到了重要的作用。
然而，隐写分析也面临着一些挑战。
首先，随着技术的不断发展，隐写分析方法也在不断改进，使得隐藏信息更难被分析发现。
其次，现实世界中的大量数据使得隐写分析变得更加困难，需要更加高效和准确的分析方法。
信息隐藏技术中的隐写分析方法研究
信息隐藏技术中的隐写分析方法研究随着信息技术的快速发展，信息隐藏技术逐渐成为保护信息安全的重要手段之一。
其中，隐写术作为信息隐藏技术的一种，可以在不引起注意的情况下将信息嵌入到其他的媒体中，是一种高效而隐蔽的方式。
然而，隐写术的广泛应用也催生了对其安全性的担忧，因此隐写分析方法的研究变得尤为重要。
隐写分析是指通过对嵌入信息的载体进行分析，以检测出其中可能存在的隐秘信息。
具体而言，隐写分析方法主要分为静态方法和动态方法。
静态方法是指在已知嵌入信息的载体的情况下进行分析，以便从中获取隐藏的信息。
其中，最常用的静态隐写分析方法是统计分析。
统计分析基于隐藏信息与嵌入载体数据之间的统计特性存在差异这一观点，通过计算载体图像或文本的统计特征值，如峰度、均值等来检测被隐藏的信息。
此外，还可以通过频域和时域分析等方法来分析寻找隐藏的信息。
然而，静态方法需要事先知道嵌入信息的载体，而这在现实应用中并不总是可行的。
动态方法则是指在不知道嵌入信息的载体的情况下进行隐写分析。
这种方法中最常用的是隐写预处理和机器学习方法。
隐写预处理是指通过特定的方式对载体进行预处理，以使它们更适合隐写分析。
例如，为了检测图像中的隐写信息，可以应用噪声滤波、图像脱敏等处理来提高隐写分析的准确性。
另一方面，机器学习方法可以通过训练模型来自动识别嵌入信息的载体。
例如，使用卷积神经网络（CNN）来训练分类器，以区分含有隐写信息的图像和正常的图像。
这些方法能够更好地适应实际应用中的情况，并提高隐写的分析准确性。
在实际应用中，隐写分析方法的研究还面临着一些挑战。
首先，随着隐写技术的发展和进步，嵌入信息的载体变得越来越隐蔽，检测隐写信息的难度也相应增加。
其次，隐写分析方法需要兼顾准确性和效率，能够在较短的时间内对大量数据进行分析。
此外，还需要解决对抗性隐写的问题，即制作用于欺骗隐写分析方法的载体，以阻碍隐写信息的检测。
为了应对这些挑战，近年来出现了一些新的隐写分析方法。
深入解析信息隐藏技术中的隐写分析方法(四)
深入解析信息隐藏技术中的隐写分析方法随着信息技术的发展，信息隐藏技术如今已经成为了信息安全领域中的重要研究课题之一。
其中，隐写术作为信息隐藏技术的重要组成部分，具有隐藏性、鲁棒性和安全性等优势，被广泛应用于数据传输中。
而隐写分析方法则是破解隐写术的关键，它通过检测和分析数据中的隐藏信息，以揭示其中隐藏的秘密。
本文将从隐写分析方法的原理、技术手段以及应用领域三个方面进行探讨。
一、隐写分析方法的原理隐写术是通过在载体数据中嵌入隐藏信息，使得外部观察者无法察觉隐藏信息的存在。
而隐写分析方法则是从载体数据中提取出隐藏信息的过程。
隐写分析方法主要基于两个假设，即存在变化检测和统计分析。
变化检测是隐写分析方法的首要任务，其原理在于比较载体数据的差异。
通常，隐写术会对载体数据进行修改或嵌入，以隐藏秘密信息。
因此，可以通过比对原始和修改后的载体数据之间的差异，来判断是否存在隐藏信息的存在。
在变化检测的基础上，隐写分析方法可以细化到对具体的隐写术进行分析和破解。
统计分析则是隐写分析方法的重要补充。
它基于隐写术对载体数据的改变会导致统计特征的变化这一假设，利用统计模型对载体数据进行分析，找出其中的异常情况，从而揭示隐藏信息的存在。
常见的统计分析手段包括卡方检测、频谱分析和相关性分析等。
二、隐写分析方法的技术手段隐写分析方法包含多种技术手段，根据实际情况选择合适的手段对目标数据进行分析和破解。
常见的隐写分析方法技术包括：图像隐写分析、文本隐写分析和音频隐写分析等。
图像隐写分析是通过对图像载体数据进行检测和分析，揭示其中隐藏的信息。
这一技术手段利用图像的特殊性质，如像素值、颜色变化和频域特征等，进行隐写分析。
例如，可以通过分析像素值的变化、分析直方图或频谱图等方法，来检测是否存在隐写信息。
文本隐写分析则是通过对文本载体数据进行检测和分析，揭示其中的隐藏信息。
这一技术手段利用文本的特征，如字符频率分布、词汇使用和语法结构等，进行隐写分析。
深入解析信息隐藏技术中的隐写分析方法(三)
深入解析信息隐藏技术中的隐写分析方法信息隐藏技术是一种可以将秘密信息嵌入到数字媒体中的方法，其中隐写分析方法是一种用于检测和提取隐藏信息的技术。
随着隐写技术的发展，隐写分析方法也不断进步。
本文将深入解析信息隐藏技术中的隐写分析方法，探讨其原理和应用。
一、隐写分析的基本原理隐写分析是指通过对数字媒体进行分析以此来揭示其中的隐藏信息。
隐写分析的基本原理是通过对数字媒体的统计分析、不同领域知识的应用，以及使用特定的算法来发现嵌入的秘密信息。
这些算法可以检测和提取隐藏信息，或者通过破译嵌入算法获得被隐藏的信息。
二、隐写分析方法的分类隐写分析方法可以分为被动和主动两种。
被动隐写分析方法是指对数字媒体进行分析，通过统计特征提取、频谱分析、差异分析等技术手段来寻找隐藏信息的痕迹。
而主动隐写分析方法是指直接攻击隐藏信息的算法，破解其中的规则或算法，从而提取出隐藏信息。
三、常用的隐写分析方法1. 统计分析方法统计分析方法是一种被动的隐写分析方法，通过对数字媒体的统计特征进行分析，以此来检测和提取隐藏信息。
其中，最常见的方法是通过分析像素值、颜色分布、图像纹理等统计数据来发现隐藏信息的存在。
统计分析方法的优势在于适用性广泛，但也存在一定的局限性，例如对于隐写嵌入量较小的情况，很难通过统计分析方法进行有效检测。
2. 频谱分析方法频谱分析方法是一种被动的隐写分析方法，通过对数字媒体在频域上的特征进行分析，以此来检测和提取隐藏信息。
频谱分析方法可以通过检测原始媒体和隐写媒体在频域上的差异，从而揭示隐藏信息的存在。
这种方法往往对于对嵌入量较小的信息更为敏感。
3. 差异分析方法差异分析方法是一种主动的隐写分析方法，通过攻击隐藏信息的算法，从而提取隐藏信息或破译嵌入算法。
差异分析方法通常需要对隐藏信息的算法进行深入研究，从而找到其中的漏洞或规律。
这种方法的优势在于能够克服被动方法的局限性，但也更加复杂和困难。
四、隐写分析方法的应用领域隐写分析方法在现实生活中有着广泛的应用。
隐写与隐写分析算法及实践研究的开题报告
隐写与隐写分析算法及实践研究的开题报告一、选题背景随着互联网及数字通信的发展，信息隐藏技术逐渐受到广泛的关注和应用，隐写是信息隐藏技术中十分重要的一种方法。
它是一种将秘密信息隐藏于载体之中而不引起外部人员注意的技术，其应用范围广泛，比如计算机网络、数字版权保护、军事情报安全等领域。
潜在的数据隐写信息通常是不可见的，即使经过人类肉眼或机器探测等方式，也很难发现。
隐写学是一门将信息隐藏于其他信息(可以是图像、语音、视频等)中的编码技术，是一个涉及到各种科学技术的新兴领域，具有技术和实践难度大的特点。
目前，隐写学分为三个基本分支：文本隐写、图片隐写和语音隐写。
常用的信息隐写方法有字符集隐写、LSB隐写、改变颜色顺序的LSB、FFT隐写、DCT隐写等。
二、选题意义正确的信息隐写可以达到保护数据安全的目的，但是这种技术也可以用于恶意攻击（例如政治反对派通过网络隐写技术传递消息等），所以掌握隐写与隐写分析技术具有重要意义。
通过本次课题研究，可以深入了解隐写学的基本概念、方法，掌握常见隐写算法并学习如何完成隐写破解，实现对信息隐写技术的全面认识和掌握。
而且，在信息化时代的背景下，对于保护个人隐私和信息安全具有重要意义。
三、研究内容(1) 隐写学基本概念：介绍隐写学的定义、基本概念及其分类(2) 隐写与隐写分析算法：重点研究字符集隐写、LSB隐写、改变颜色顺序的LSB、FFT隐写、DCT隐写等隐写算法及分析方法，分析隐写技术的优缺点(3) 开发信息隐写工具并实现隐写分析：通过Python等编程语言，开发具有图形界面的信息隐写工具，同时实现隐写分析算法（包含实例分析和破解实现）(4) 隐写在网络信息安全中的应用：介绍隐写技术在网络信息安全方面的应用，比如TCP/IP通信中的隐写技术等四、研究方法（1）文献调研法：通过阅读与隐写学相关的书籍、期刊、网站等文献，了解隐写学的发展历程、研究现状及隐写技术的最新进展（2）案例分析法：选取一些典型隐写算法进行分析，揭示所选算法的基本原理，讨论算法的优缺点，并在实践过程中进行验证（3）实验研究法：通过实现及分析不同的隐写算法，比较评价各种算法，设计编写隐写分析算法等丰富的实验内容，达到深入理解隐写学的方法与实践。
深入解析信息隐藏技术中的隐写分析方法(五)
信息隐藏技术是在数字信息传输时，将隐藏的信息嵌入到载体中，以达到保密或传递额外信息的目的。
其中隐写分析方法是一种重要的技术手段，通过分析和破解隐写术，揭示隐藏信息的内容。
本文将深入解析信息隐藏技术中的隐写分析方法，包括隐写术的分类和常见隐写分析方法。
一、隐写术的分类在信息隐藏技术中，隐写术按照嵌入位置的不同可分为物理层隐写术、数字信号隐写术和网络隐写术。
1. 物理层隐写术物理层隐写术是一种基于物理媒介的隐写技术，利用物理媒介的特性进行信息隐藏。
典型的例子是利用水印技术隐藏信息，如数字版权保护、图像认证等。
2. 数字信号隐写术数字信号隐写术是一种在数字信号中嵌入隐藏信息的技术，常见的载体包括图像、音频、视频等。
比较典型的隐写术有LSB隐写术和DCT隐写术。
LSB隐写术通过改变图像的最低有效位来嵌入信息，而DCT隐写术则是将信息嵌入到图像的DCT系数中。
3. 网络隐写术网络隐写术是一种通过网络传输隐藏信息的技术，常见的载体包括邮件、网页、文件等。
在网络隐写术中，常见的隐写手段有文本隐写、音频隐写和视频隐写。
其中，文本隐写是指将信息嵌入到文本中，音频隐写是将信息嵌入到音频文件中，视频隐写则是将信息嵌入到视频文件中。
二、隐写分析方法隐写分析方法是指通过分析和破解隐写术，揭示隐藏信息的内容。
根据隐写术的分类，隐写分析方法也可以分为物理层隐写分析、数字信号隐写分析和网络隐写分析。
1. 物理层隐写分析物理层隐写分析主要针对物理媒介进行分析，通过对物理特性的探测和对隐藏信息的提取，揭示隐藏信息的内容。
常见的物理层隐写分析方法包括频域分析、时域分析和空域分析。
频域分析利用频谱特征对隐藏信息进行检测，时域分析则利用隐藏信息的时间相关特性进行分析，空域分析则是对物理媒介进行形态学和统计学的分析。
2. 数字信号隐写分析数字信号隐写分析主要通过对嵌入载体进行检测和对隐藏信息的提取，揭示隐藏信息的内容。
常见的数字信号隐写分析方法包括统计分析、时频分析和信息熵分析。
隐写分析概述
信息隐藏和数字水印
18
特征分析
隐写软件特征例1
2020/9/12
信息隐藏和数字水印
19
特征分析
隐写软件TheThirdEye的隐写标记：
2020/9/12
信息隐藏和数字水印
20
特征分析
隐写软件特征例3
隐写软件Securengin3.0特征码
2020/9/12
信息隐藏和数字水印
1
前言
早在2001 年初，震惊世界的9.11 事件发生 半年多以前，美国报纸就曾刊登文章，指 出本·拉登及其同伙可能利用某些网站上的 大量数字图像秘密传递与其恐怖行动有关 的信息如指令、地图、攻击目标的资料等
当时还有报道指出，一些著名的网站等已 成为传播隐写信息的隐蔽渠道
2020/9/12
信息隐藏和数字水印
8
Stego-only attack
Attack is one where we have only the stegomedium, and we want to detect and extract the embedded message
2020/9/12
2020/9/12
信息隐藏和数字水印
21
统计分析
载体感观效果没有变化，但统计特征改变 分析待检测载体的统计特征，可以判断载
体是否经过隐写 典型方法：
卡方、RS检测等 JPEG检测等
2020/9分析方法举例：
原理：自然信号与其去噪信号的“距离”，隐 写信号与其去噪信号的“距离”，两者不同
2020/9/12
信息隐藏和数字水印
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Chosen-stego attack
Attack is used when we have both the stego-medium and the steganography tool or algorithm
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1
前言
隐写（信息隐藏）（steganography）
目的：以表面正常的数字载体如静止图象、数字音 频和视频信号等作为掩护，在其中隐藏秘密信息。 额外数据的嵌入既不改变载体信号的视、听觉效果， 也不改变计算机文件的大小和格式（包括文件头）， 使隐蔽信息能以不为人知的方式进行传输
隐写分析（steganalysis）
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密写与数字水印
差异
稳健性
水印：稳健性要求高 密写：对稳健性要求不高，甚至可以是脆弱的
隐蔽性
水印：不影响宿主信号的视听觉效果（商用价 值），其存在性往往可以公布，公开申明多媒 体产品受到数字水印的保护 密写：必须毫不引起局外人的注意。一旦隐蔽 信息的存在性被察觉，即使内容未被破译，隐 写亦告失败
对多媒体信号进行统计分析，判断其中是否含有隐 蔽信息
2
隐写和反隐写是互联网时代信息战的一 项重要内容，对信息安全具有重要意义
隐写使保密通信更加安全 9.11 事件以后，隐写术被国际恐怖组织用 于传递敌对信息的可能性引起了研究人员和 公众的强烈关注 能使恶意代码潜入对方信息系统造成巨大的 破坏
3
《数字密写和密写分析——互联网时代 的信息战技术》 王朔中，张新鹏，张开文 清华大学出版社
分析者仅持有可能有隐藏的媒体对象，对可 能使用的密写算法和密写内容等均全然不知， 是完全的盲分析
known message attack（已知隐藏消息） 分析者知道隐蔽的信息或者它的某种 派生形式。这可能有助于分析，但这 种分析仍十分困难
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known cover attack（已知载体）
将不含密的已知原始媒体与分析对象比较， 检测其中是否存在差异
25
密写分析的常用方法
从载体数据统计特性的异常来入手
26
LSB密写与分析
LSB密写
简单，通用性好，容量大 安全性不好
统计特性改变
直方图异常 颜色数异常
针对密写分析的密写算法改进
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JPEG图像中的密写与分析
JPEG图像密写
修改量化表 嵌入在DCT系数上
统计特性改变
DCT系数直方图改变 分块特性改变
14
密写分析的分类
stego-only attack known message attack known cover attack chosen stego attack chosen message attack known stego attack
15
stego-only attack（仅知隐藏对象）
9
密写和密写分析在军事、情报、国家安 全方面的重要意义是不言而喻的 设计高度安全的密写方法是一项富于挑 战性的课题 对密写的准确分析往往比密写本身更加 困难
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密写与数字水印
共性
在数字媒体信号中嵌入不可察觉的隐蔽信息
差异
通信内容不同
密写：通信内容是被隐藏的消息，宿主信号的选 取有任意性 水印：通信内容是宿主信号本身
分析者已知密写算法并同时持有原件和含密 对象
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上述第一种情况在技术上最具挑战性， 是密写分析的重要研究内容 密写分析的最终目标是
成功地实现针对任何对象、任何密写方法的 盲分析
但是非常困难
19
目前的方法
针对一些有效的密写方法和特定的对象研究 有针对性的分析技术 例如：LSB方法由于简单易行，性能良好而 被广泛采用 例如：JPEG和GIF图像因为广泛流通，因此 很可能被用作密写载体
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密写分析的目标
判断是否含密 估计含密量多少 积极攻击
对通过的所有媒体信息进行某种处理，既不 对信号产生任何可察觉的损伤，又使其中可 能存在的隐蔽信息遭到破坏而无法被提取， 达到阻断隐蔽信道的目的
提取隐藏信息
21
研究现状
22
现有密写工具
如 /Security/stegtools.htm 和 /Steganography/tool matrix.htm 给出数以百计的密写软件
7
有报道称，首先将科学家在密写研究中 取得的早期成果用于实践的就有基地和 哈马斯等国际恐怖组织 一些国家的警方也曾在恐怖组织的计算 机内查获大量可疑图象和视频文件，据 分析可能藏有与恐怖行动有关的信息
8
一些研究者开始对著名网站上数以百万 计的图象展开搜索和检测，试图寻找可 能存在的敌对隐蔽信息 他们又用所谓字典式攻击法分析了 USENET上数以百万计的文档 这些工作虽然未能找到隐蔽恐怖信息的 确凿证据，却推动了密写和密写分析的 研究
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密写与密写分析的关系
对立统一 相互促进
29
23
常见密写工具，例如
EzStego F5 Hide and Seek Hide4PGP Jpeg-Jsteg Mandelsteg MP3Stego OutGuess Steganos S-Tools v4 White Noise Storm
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密写软件常用技术
LSB方法：象素，调色板，变换域系数 结合JPEG、MP3编码的方法 扩频方法 修改量化表的方法
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密写与数字水印
差异
嵌入数据量
水印：通常只需要携带有关版权的少量信息 密写：要实现隐蔽通信，往往要求携带足够数量 的秘密数据
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对密写与密写分析的要求
密写
对密写的基本要求是极高的安全性和足够的 信息隐藏量。其息的存在性 有时甚至只是指出媒体中可能存在密写信息 的可疑性
chosen stego attack（可选隐藏对象）
在已知对方所用密写工具和密写内容的基础 上对媒体进行检测
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chosen message attack（可选消息）
分析者可使用某种密写工具嵌入选择的消息 产生含密对象，以确定其中可能涉及某一密 写工具或算法的相应模式
known stego attack（已知算法、载体和 伪装对象）
4
7.1 绪论
5
信息隐藏的两个分支
用于版权保护的数字水印 隐蔽通信（隐写）
隐写与密码的区别
密码：掩盖传递的内容 隐写：掩盖“正在进行秘密通信”的事实
6
早在2001 年初，震惊世界的9.11 事件 发生半年多以前，美国报纸就曾刊登文 章，指出本·拉登及其同伙可能利用某些 网站上的大量数字图象秘密传递与其恐 怖行动有关的信息如指令、地图、攻击 目标的资料等 当时还有报道指出，一些著名的网站等 已成为传播密写信息的隐蔽渠道