信息隱藏技術(shù)的相關(guān)研究

包海蓉（武警內(nèi)蒙古總隊(duì)司令部，　呼和浩特　010000）

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信息隱藏技術(shù)的相關(guān)研究

包海蓉
（武警內(nèi)蒙古總隊(duì)司令部，呼和浩特010000）

摘要：隨著通信技術(shù)的發(fā)展，信息傳輸安全問(wèn)題越來(lái)越突出，一種新的信息隱藏技術(shù)應(yīng)用而生，和以前的密碼技術(shù)區(qū)別在于它是在公開(kāi)傳播的信息中把真正需要傳遞的信息隱藏在其中，以公開(kāi)信息作為隱藏信息的載體進(jìn)行傳輸?，F(xiàn)階段信息隱藏技術(shù)是信息安全的研究熱點(diǎn)，本文介紹了信息隱藏技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，流行的信息隱藏技術(shù)以及信息隱藏技術(shù)的特征，并且對(duì)信息隱藏技術(shù)的發(fā)展?jié)摿ψ隽苏雇?/p>

關(guān)鍵詞：信息；隱藏技術(shù)；相關(guān)研究

0　引言

隨著科技的進(jìn)步，通信技術(shù)的飛躍式發(fā)展，計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的迅速普及，使得越來(lái)越多的人和公司通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸大量的數(shù)據(jù)文件，但是由于互聯(lián)網(wǎng)具有連接形式多樣性以及開(kāi)放性和互聯(lián)性，使得這些互聯(lián)網(wǎng)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)文件很容易受到攻擊或竊取，如果涉及國(guó)家安全和軍隊(duì)建設(shè)乃至個(gè)人的隱私信息方面，信息安全問(wèn)題將變的更加敏感。查閱文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段研究人員關(guān)注的熱點(diǎn)有倆個(gè)，即信息加密和信息隱藏，其中信息隱藏就是把需要傳遞的秘密信息進(jìn)行偽裝，隱藏在普通文件中，即使文件被攻擊、竊取，也不易發(fā)現(xiàn)其中的隱藏信息，可以有效的加強(qiáng)信息在傳輸過(guò)程中的安全性，因此有必要對(duì)信息隱藏技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

1　信息隱藏技術(shù)的含義

信息隱藏是利用人類(lèi)對(duì)多媒體數(shù)字信號(hào)不敏感，將秘密信息隱藏在一個(gè)不被關(guān)注的多媒體信號(hào)中，這樣敏感信息不會(huì)被發(fā)現(xiàn)，而且也不會(huì)影響到多媒體信號(hào)的感覺(jué)效果和使用價(jià)值，當(dāng)我們利用這樣的技術(shù)傳輸敏感信息時(shí)，可以對(duì)第三方起到混淆的作用。一般來(lái)說(shuō)隱秘信息的載體選擇有多種類(lèi)型，比如我們經(jīng)常見(jiàn)到的圖像、聲音、視頻還有文檔都可以作為敏感信息的載體，這樣做的目的是不引人注目，其次即使載體信息被截獲，也很難對(duì)隱藏信息進(jìn)行提取，安全性得到了極大的提高。

2　信息隱藏的具體方法

參考傳統(tǒng)加密技術(shù)方法，我們有保留的基礎(chǔ)上對(duì)信息隱藏技術(shù)進(jìn)行了一定的改進(jìn)。常用的具體方法有數(shù)字水印技術(shù)、疊像技術(shù)以及替聲技術(shù)等。其中，疊像技術(shù)是1994年提出的可視密碼術(shù)（VisualCryptography），用有意義的明文圖像代替原來(lái)的隨機(jī)噪聲圖象，使之更具安全性。數(shù)字水?。―igital Watermarking）技術(shù)是將一些標(biāo)識(shí)信息（即數(shù)字水印）直接嵌入數(shù)字載體中，但不影響原載體的使用價(jià)值，也不容易被人的知覺(jué)系統(tǒng)覺(jué)察。通過(guò)這些隱藏在載體中的信息，可以達(dá)到確認(rèn)內(nèi)容創(chuàng)建者、購(gòu)買(mǎi)者、傳送隱秘信息或者判斷載體是否被篡改等目的。替聲技術(shù)與疊像技術(shù)很相似，它是通過(guò)對(duì)聲音信息的處理，使得原來(lái)的對(duì)象和內(nèi)容都發(fā)生改變，從而達(dá)到將真正的聲音信息隱藏起來(lái)的目的。替聲技術(shù)可以用于制作安全電話，使用這種電話，可以對(duì)通信內(nèi)容加以保密。

（1）替換技術(shù)。把秘密信息偽裝成載體榮譽(yù)部分，進(jìn)行替換后載體的可視性并沒(méi)有被破壞，常用的手段有最小有效位替換、偽裝隨機(jī)替換，載體的奇偶位對(duì)換，圖像的調(diào)色板替換等。

（2）變換技術(shù)。將秘密信息做正交變換，利用擴(kuò)頻技術(shù)把變換后的秘密信息隱藏到載體的變換域中。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是，它通過(guò)不同的空間頻率敏感的感官系統(tǒng)來(lái)確定秘密信息具體的嵌入位置及嵌入強(qiáng)度，有效的對(duì)嵌入信息進(jìn)行了隱藏。

（3）擴(kuò)頻技術(shù)。當(dāng)對(duì)隱藏秘密信息的載體做過(guò)濾操作的時(shí)候，秘密信息可能被部分過(guò)濾，造成秘密信息丟失。在嵌入秘密信息時(shí)進(jìn)行多次重復(fù)的代碼擴(kuò)展，對(duì)載體進(jìn)行過(guò)濾時(shí)，秘密信息保留的概率大大增加。信息數(shù)據(jù)率高許多倍偽隨機(jī)碼把包含基帶信號(hào)的頻譜數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展，形成寬頻帶低功率譜密度的信號(hào)。

3　信息隱藏的特點(diǎn)

信息隱藏有不同的分支，但所有分支都有很多共同的特點(diǎn)。第一，信息隱藏系統(tǒng)必須保證隱藏信息的不可見(jiàn)性，即在把秘密信息嵌入載體的過(guò)程中不能留下任何的痕跡，如果這一過(guò)程影響到圖像質(zhì)量，圖像信息嵌入價(jià)值將減少，信息隱藏系統(tǒng)安全性降低。 其次，在對(duì)載體進(jìn)行矢量變換操作以后，載體中的隱藏信息任然可以保持完整，并可以極大的概率被提取。 第三，要實(shí)現(xiàn)隱藏信息在載體中的不可見(jiàn)性，隱藏信息的長(zhǎng)度與載體的長(zhǎng)度必須保持一個(gè)適度的量，因?yàn)檩d體容量與信息隱藏率是正比關(guān)系的。 第四，要足夠安全，即攻擊者不能有效的讀取和修改載體中的秘密信息。

4　網(wǎng)絡(luò)通信中信息隱藏技術(shù)的應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)通信中往往根據(jù)信息載體的不同，利用文本、語(yǔ)音、視頻以及二進(jìn)制的隱寫(xiě)，把秘密信息隱藏在具體的公開(kāi)轉(zhuǎn)播的數(shù)字多媒體信號(hào)中，使得秘密信息可以在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行安全有效的傳輸?shù)囊环N技術(shù)。

（1）數(shù)據(jù)保密。在公司之間進(jìn)行談判時(shí)，可能會(huì)利用網(wǎng)絡(luò)傳遞一些敏感的信息，比如雙方的協(xié)議、合同、報(bào)價(jià)等重要文件，包括數(shù)字簽名，為了保護(hù)這些敏感信息的安全性，可以把這些信息以隱藏的形式傳遞給對(duì)方，這樣我們就可以在非相關(guān)人員難以發(fā)覺(jué)的狀態(tài)下完成彼此信息交流。

（2）數(shù)據(jù)的不可抵賴性。在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行談判，簽訂協(xié)議等行為，由于不能互相見(jiàn)面，為保證雙方不能否認(rèn)自己做過(guò)的承諾并且接受對(duì)方傳遞的條款，需要在傳遞的信息中加入簽名水印，確認(rèn)其行為目的。

（3）數(shù)據(jù)的完整性。為保證我們接收到的信息是真實(shí)的，沒(méi)有在網(wǎng)絡(luò)傳遞的過(guò)程中被篡改，可以在傳遞的具體多媒體數(shù)據(jù)中嵌入一個(gè)完整信息，收到多媒體數(shù)據(jù)后可以對(duì)完整信息進(jìn)行提取，用于確定此多媒體數(shù)據(jù)是否被篡改。

信息隱藏技術(shù)是目前學(xué)術(shù)界倍受關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域，由于現(xiàn)代通信技術(shù)的爆炸式發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)飛速普及，每時(shí)每刻都有海量的信息在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，對(duì)敏感信息安全進(jìn)行保護(hù)變的更加具有現(xiàn)實(shí)意義。在眾多研究人員的不懈努力下，信息隱藏技術(shù)取得很多的成果，但是，信息隱藏技術(shù)作為一個(gè)跨學(xué)科的技術(shù)體系，我們對(duì)它的研究還不是很完善，還有許多的問(wèn)題沒(méi)有解決。信息隱藏技術(shù)的成熟性、實(shí)用性還與密碼加密的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)相比較，還有很大差距。但是，其潛在價(jià)值是無(wú)法估量的，在未來(lái)甚至是不可不取代的，我們相信，隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，信息隱藏技術(shù)將涌現(xiàn)出更多的思路和辦法，將對(duì)信息安全系統(tǒng)的未來(lái)扮演重要的角色。

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DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.135

作者簡(jiǎn)介：包海蓉（1985-），女，蒙古族，內(nèi)蒙古呼和浩特人，助理工程師，研究方向：通信工程。