基于糾錯碼的信息隱藏

◆孫 昊 劉 杰

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基于糾錯碼的信息隱藏

◆孫 昊 劉 杰

(哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院 山東 264300)

電子數(shù)據(jù)隱匿計算方式會根據(jù)其規(guī)定條件的不同而改變，而根據(jù)隱匿數(shù)據(jù)的進入形式的差異從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)算法變?yōu)閮煞N算法，一種是控區(qū)數(shù)據(jù)隱匿計算方式和幻化數(shù)據(jù)隱匿計算方式。當(dāng)數(shù)據(jù)隱匿是采取前面提到的兩種計算方式的其中一種時，特別是數(shù)據(jù)頻道中有特殊進攻性的時候，數(shù)據(jù)獲取和歸原的階段就能夠碰上各種困擾和問題。因此，現(xiàn)如今很多諸如知識產(chǎn)權(quán)維權(quán)等問題的落實變得十分不易。

糾錯碼；數(shù)據(jù)隱匿；實現(xiàn)

0 引言

伴同著科學(xué)技術(shù)等的不斷進步和數(shù)據(jù)分析科學(xué)的創(chuàng)新，數(shù)據(jù)維護范疇的分析也日趨增加，變?yōu)榱司S護范疇內(nèi)的主要分析對象。數(shù)據(jù)隱匿將人類的感官體驗等對外界的知覺連同對數(shù)據(jù)分析科學(xué)的理論，把加密數(shù)據(jù)用某種辦法加入到對外開放的數(shù)據(jù)個體里。

數(shù)據(jù)個體普遍是互聯(lián)網(wǎng)上進行發(fā)送與接收的信息資料，就像畫面、樂曲、影相等。數(shù)據(jù)隱匿統(tǒng)共有兩個科學(xué)研究部分：信息匿寫與信息記號，在這里面信息記號通常在維護知識產(chǎn)權(quán)方面被廣泛運用，在這其中加入的記號是與作品有關(guān)聯(lián)的原創(chuàng)者、版權(quán)所有人和發(fā)售日期等信息，其中的維權(quán)針對的是加入其中的信息的個體。

關(guān)于信號匿寫是讓加密數(shù)據(jù)在不被超過兩者之外的其他個體察覺到的前提下進行加入到個體中，然后在不加密的互聯(lián)網(wǎng)中將信息遞送出去，所以信號匿寫是對加入到個體里的數(shù)據(jù)進行維護，它的主要目的是將數(shù)據(jù)隱藏。相較于以往的藏匿技術(shù)，信號匿寫通過將數(shù)據(jù)藏匿起來從而只對兩者之外的其他個體展示個體信號和特點，使得整個過程不會被兩者之外的其他個體察覺。

1 基于糾錯碼數(shù)據(jù)隱匿分析的作用

1.1 提高魯棒性

（1）與并沒有選取糾錯碼進一步采取事先改動的情況做比較會發(fā)現(xiàn)，如果采取糾錯碼將記號事先改動過的話，能夠十分醒目地增強記號數(shù)據(jù)的魯棒性，也有其他情況的問題，如果外部沖擊變強到某一限度的時候，糾錯碼實際能產(chǎn)生的效益就會變得十分不醒目。

（2）當(dāng)記號加入的數(shù)量和加入的深度、措施一樣的前提下，如若遇到低噪音數(shù)據(jù)通道，那么彎曲碼就能展示很優(yōu)秀的改錯效果；但是在高噪音數(shù)據(jù)通道，彎曲碼的改錯能力相對就非常糟糕，會導(dǎo)致越想改正卻失誤越多的現(xiàn)象。

（3）當(dāng)相同的糾錯碼被冠上了不同的碼率，一旦碼率變?nèi)?，能夠選出的記號有錯碼率就會相對地變?nèi)?。不過，減少碼率的前提條件是加強容與，因此工作成果也會降低。

1.2 提升保護能力

矩陣編碼經(jīng)過比較少的對載體數(shù)據(jù)的變化加入很多的數(shù)據(jù)，在嵌入一樣的情況下，因為對載體的修改數(shù)量減少。所以，載體的數(shù)據(jù)在進行核算變換，也就增強了安全性能。West_feld在其中提出來的算法滿足了矩陣編碼的思想，這一方法能夠在21-1bit的載體數(shù)據(jù)里，采用少于1bit秘密數(shù)據(jù)，秘密數(shù)據(jù)的嵌入率很高。矩陣編碼的核心是對原來的數(shù)據(jù)的序號加以二進制編碼，同樣的每一個數(shù)據(jù)都對應(yīng)一個二進制數(shù)，用編碼Z個二進制組合，能夠看做是一組不一樣的向量。FS算法要求最大的整改比數(shù)在1，而且編碼的方法很單調(diào)。所以，對于這些秘密的資料的嵌入率的限制比較大。

2 糾錯碼的種類

什么叫糾錯碼，便是能讓翻制設(shè)備端口在尋找到失誤的同時還具備了改正失誤的數(shù)據(jù)。信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中如果采取糾錯碼來編譯，便可以極高程度下減少失誤，增強數(shù)據(jù)傳輸?shù)某晒β?。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，糾錯碼在數(shù)據(jù)傳輸和相關(guān)人員的認(rèn)知里的重要程度不斷增強。

在一般情況下會將糾錯碼分五類：

（1）因為對原始數(shù)據(jù)的改變措施存在差異，所以改錯被區(qū)別為異組碼和卷曲碼。

異組碼的原理是將數(shù)據(jù)傳遞的排布順序，以k位基本碼組成一部分，再將這部分的數(shù)據(jù)碼采用穩(wěn)定的順序制造出r個檢查碼，然后拼出n=k+r這樣一個公式。所以任意一組檢查碼都只和同一部分的數(shù)據(jù)碼存在聯(lián)系，而和其他分組的任何數(shù)據(jù)都不存在聯(lián)系。

卷曲碼所呈現(xiàn)的則為將數(shù)據(jù)傳遞出去的數(shù)據(jù)順序，同樣以k位基本碼組成一部分，然后通過編程設(shè)備傳遞成長為n0（n0≥k0）的一部分?jǐn)?shù)據(jù)。與異組碼不同的地方在于這一部分的n0~k0個檢查碼和同一部分的數(shù)據(jù)碼都存在聯(lián)系，同時也和前m段的數(shù)據(jù)碼存在聯(lián)系。綜上所述卷曲碼便可以用(n0,k0,m)代替。

（2）按照檢查碼和數(shù)據(jù)碼兩者存在的聯(lián)系，可以將糾錯碼規(guī)劃成線代碼和非線代碼。當(dāng)檢查碼和數(shù)據(jù)碼兩者的聯(lián)系是線代性聯(lián)系的時候，數(shù)據(jù)就被定義為線代碼，當(dāng)兩者沒有這種聯(lián)系的時候就被稱為非線代碼。

（3）糾錯碼的分類是根據(jù)改正失誤的類型區(qū)分的，可以歸納成四個部分，一個是改個體失誤的碼、改突然性的失誤的碼、改一致失誤的碼和能改不定時出現(xiàn)的失誤也能改突然性失誤的碼。

（4）如果遵循個體碼的數(shù)值區(qū)別的話，糾錯碼就會被區(qū)別成兩種碼：二進制碼和q進制碼。

（5）根據(jù)每個數(shù)據(jù)元維護能力同否等值的變化能將糾錯碼劃分成等維護糾錯碼和不等維護(UEP)糾錯碼。并且，分組碼里根據(jù)碼的結(jié)構(gòu)屬性，能將碼分為循環(huán)碼和非循環(huán)碼。

3 基于糾錯碼的數(shù)據(jù)隱匿方式

3.1 隱寫術(shù)

隱寫術(shù)就是將秘密數(shù)據(jù)隱匿到表面上十分正常簡單的數(shù)據(jù)中加以傳輸。目前有的隱寫術(shù)形式包含運用高空間頻率的畫面數(shù)據(jù)隱匿數(shù)據(jù)、運用不能再低的有效位形式把數(shù)據(jù)隱匿到原主信號中、運用信號的顏色度隱匿數(shù)據(jù)的形式、在數(shù)字畫面的像素光度的總結(jié)上隱匿數(shù)據(jù)的形式、Patchwork 形式等等。

3.2 擴展頻譜技術(shù)

嚴(yán)格說來由六個成分構(gòu)成，包括：起初數(shù)據(jù)、信源編譯碼、信道編譯碼、載波調(diào)控、擴頻調(diào)控和解擴頻與信道。信源編碼的主要目標(biāo)是刪除數(shù)據(jù)的冗余度，減少信源的信號碼率，增強信道的傳遞成果。差錯控制的根本要求是強化數(shù)據(jù)在傳遞過程中的冗余度，能夠讓它具備查錯和糾正的本領(lǐng)，加強信號傳遞的效果。

3.3 潛信道

潛信道為一種能在開放(Overt)信道中創(chuàng)立的完成隱匿傳輸?shù)男诺?，這種信道是一種隱匿(Covert)的信道?，F(xiàn)如今極大部分的數(shù)字簽字案件基本能夠含有潛信道的傳輸，主要特征則是閾下數(shù)據(jù)涵蓋在數(shù)字簽字里，而同時又不會對數(shù)字簽字和校驗的行為產(chǎn)生影響。

4 編碼譯碼始末

（1）在發(fā)送端口，首要對加密數(shù)據(jù)和假隨機順序模二加，其次采用改錯編碼，然后對載體信源進行編碼，并同步按照信道的特征將恰當(dāng)?shù)拇a字加入相應(yīng)地方，即加入位研究。通過對加入位的研究，能夠把編碼后的加密數(shù)據(jù)加入到編碼后的碼源中，從而輸送到信道加以傳播。

（2）在收入端口，首要對接收數(shù)據(jù)進行信道分析，其次對譯碼后的數(shù)據(jù)進行加入位的檢查，通過運用檢查出的加入位在沒有經(jīng)過信道譯碼的數(shù)據(jù)中獲取數(shù)據(jù)。對獲取的數(shù)據(jù)采用改錯譯碼，最后與假隨機順序進行模二加獲取加密數(shù)據(jù)。

5 結(jié)語

糾錯碼的分類眾多，按照數(shù)據(jù)隱匿的各種現(xiàn)實需求采用恰當(dāng)?shù)募m錯碼編碼種類和參數(shù)，通過現(xiàn)代科學(xué)媒體作為個體來傳遞加密數(shù)據(jù)，成為了糾錯碼數(shù)據(jù)隱匿科學(xué)的新的出發(fā)點，分析并完善不同分類糾錯碼的數(shù)據(jù)隱匿道理，能夠歸納出詳細(xì)的數(shù)據(jù)隱匿辦法與實用作用是進一步所要涉入的研究方向。

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