信息资源管理

信息资源管理信息资源管理 小组报告小组报告 1 By YiShion 信息资源管理信息资源管理 小组报告小组报告 题题 目 信息隐藏技术目 信息隐藏技术 小组代号 小组代号 第第 4 小组小组 组长姓名 组长姓名 孙智超孙智超 小组成员 小组成员 姓名学号 孙智超0708210527 苏 丹0708210306 周家龙0708210432 钱 伟0708210427 季林建0708210519 提交日期 提交日期 2009 年年 12 月月 30 日日 2009 12 29 信息资源管理信息资源管理 小组报告小组报告 2 By YiShion 成员分工表 成员分工表 孙智超 PPT 制作 演讲及资料汇总 苏 丹 PPT 制作 演讲及资料整理 周家龙 PPT 优化 演讲及资料收集 分类 整理 钱 伟 演讲 收集资料 季林建 演讲 收集资料 姓名学号分工 孙智超0708210527PPT 制作 演讲及资料汇总 苏 丹0708210306PPT 制作 演讲及资料整理 周家龙0708210432PPT 优化 演讲及资料收集 分 类 整理 钱 伟0708210427演讲 收集资料 季林建0708210519演讲 收集资料 信息资源管理信息资源管理 小组报告小组报告 3 By YiShion 执行摘要 执行摘要 信息隐藏技术信息隐藏技术作为一种新兴的技术 已经成为信息安全领域的 一个重要的组成部分 信息隐藏就是把秘密信息隐藏在其他无关紧要的信息中 从而形成秘密通道 与图像加密技术相比 图像加密是让人看不懂 而信息隐藏则 是让人看不到 同时 人们也关注如何察觉 控制隐藏通信的问题 在隐写攻击等 方面做了大量的研究工作 短短几年 人们提出了各种各样的图像加密及信息隐藏方案和方法 在图像 加密方面 文献 5 介绍了数字图像置乱变换及图像的分存方案 其作用主要有以 下几点 1 可以实现机要信息的安全隐蔽通信 2 可以实现多媒体数字作品的版权管理 研究的意义 为特殊部门提供机要信息安全隐蔽传输的手段 为数字内容 的综合保护提供新技术 为信息安全提供新思路 比如 隐蔽式密钥分配 基 于脆弱水印的消息认证 与加密套用的机密性双重保护机制 在某些场合下能 够发挥 密码 不可及的作用 本文在以上基础之上 简单的将信息隐藏技术 原理 要素 基础 安全性 以及其他应用例举 以供参考 关键词 信息隐藏 原理 安全 数字水印 文本信息隐藏 信息资源管理信息资源管理 小组报告小组报告 4 By YiShion 目录目录 成员分工表 2 执行摘要 3 一 背景 5 二 小组报告目的 5 三 局限性 5 四 主体简要说明 5 五 正文 6 一 信息隐藏的原理 6 二 隐藏系统与通信系统的比较 7 三 信息隐藏技术 8 四 小结 10 五 附录 11 图表目录图表目录 图表 1 6 图表 2 7 图表 3 9 信息资源管理信息资源管理 小组报告小组报告 5 By YiShion 一 背景 一 背景 多媒体数据的数字化为多媒体信息的存取提供了极大的便利 同时也极大 地提高了信息表达的效率和准确性 随着因特网的日益普及 多媒体信息的交 流已达到了前所未有的深度和广度 其发布形式也愈加丰富了 人们如今也可 以通过因特网发布自己的作品 重要信息和进行网络贸易等 但是随之而出现 的问题也十分严重 如作品侵权更加容易 篡改也更加方便 因此如何既充分 利用因特网的便利 又能有效地保护知识产权 已受到人们的高度重视 这标 志着一门新兴的交叉学科 信息隐藏学的正式诞生 如今信息隐藏学作为隐蔽 通信和知识产权保护等的主要手段 正得到广泛的研究与应用 二 小组报告目的 二 小组报告目的 旨在通过本小组的课堂报告让大家对信息隐藏技术有一定的了解 如果能 由我们的报告而激发大家对信息隐藏技术的好奇心并对其进行研究就再好不过 了 三 局限性 三 局限性 由于资料全部来自网络 而且我们以前对信息隐藏也没有什么了解以及小 组汇报的时间限制 所以本次小组报告只能给大家对信息隐藏技术及其功能做 一个粗略的介绍 并且我们小组成员也没有亲自去做过有关信息隐藏的实验 所以对有些方面的阐述可能并不完全科学 尽管如此 我相信我们的小组汇报 一定会让大家对信息隐藏产生兴趣 四 主体简要说明 四 主体简要说明 本小组报告主要由3部分组成 1 信息隐藏技术的概念 2 信息隐藏的原理及基本方法 3 信息隐藏技术的应用及发展 信息资源管理信息资源管理 小组报告小组报告 6 By YiShion 五 正文 五 正文 一一 信息隐藏的原理信息隐藏的原理 图表 1 加密隐藏原理 information hiding 也就是信息隐藏 将在未来网络中保护信息不受 破坏方面起到重要作用 信息隐藏是把机密信息隐藏在大量信息中不让对手 发觉的一种方法 信息隐藏的方法主要有隐写术 数字水印技术 可视密码 潜信道 隐匿协议等 其作用主要有以下几点 1 可以实现机要信息的安全隐蔽通信 2 可以 实现多媒体数字作品的版权管理 研究的意义 为特殊部门提供机要信息安全 隐蔽传输的手段 为数字内容的综合保护提供新技术 为信息安全提供新思路 比如 隐蔽式密钥分配 基于脆弱水印的消息认证 与加密套用的机密性双重 保护机制 在某些场合下能够发挥 密码 不可及的作用 信息隐藏分为四个阶段 预处理阶段 嵌入阶段 传输阶段和提取阶段 为了使每个阶段都达到安全 必须在预处理阶段 引入加密技术中的加密算法 在嵌入阶段 使用基于小波的隐藏信息的算法 在传输阶段 进行隐蔽通信 从而使用传输阶段也是安全的 所以这套信息隐藏的处理方案 将形成一个安 全的体系 因此既能隐藏秘密信息的内容 也能隐蔽通信的接收方和发送方 从而建立隐藏通信 信息资源管理信息资源管理 小组报告小组报告 7 By YiShion 图表 2 信息隐藏原理框图 信息隐藏的基本方法 替换系统 变换域技术 扩展频谱技术 统计方法 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 无论从感官上 还是从计算机的分析上 信息隐藏的安全性 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 如果能够证明其安全性 现实安全的 如果攻击者经过各种方法仍然不能判断是否有信息隐藏 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 等 信息隐藏的通信模型 目前对信息隐藏的理论研究还不充分 缺乏像Shannon通信理论这样的理论基础 缺乏对人类感知模型的充分理解 缺乏对信息隐藏方案的有效度量方法等 目前一种研究方法是 将信息隐藏过程类比于隐蔽信息的通信过程 二 隐藏系统与通信系统的比较二 隐藏系统与通信系统的比较 可以将信息隐藏的载体看作通信信道 将待隐藏信息看作需要传递的信号 而 信息资源管理信息资源管理 小组报告小组报告 8 By YiShion 信息的嵌入和提取分别看作通信中的调制和解调过程 目标相同 都是向某种媒介 称为信道 中引入一些信息 然后尽可能可靠地 将该信息提取出来 约束条件约束条件 通信系统 最大的平均功率或峰值功率约束 隐藏系统 感官约束 信道干扰信道干扰 通信系统 主要为传输媒介的干扰 如设备噪声 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 三 信息隐藏技术三 信息隐藏技术 文本信息隐藏技术文本信息隐藏技术 文本信息隐藏 是通过改变文本模式或改变文本的某些基本特征来实现信 息嵌入的方法 它使文档产生一定的变化 但是这种变化对人的来说视觉是不 易被察觉的 文本信息隐藏分类 移位编码法行间距编码 字间距编码特征编码法 标点信息隐藏字体信息隐藏 变换编码法 这里我们主要介绍如何利用文字间隔的改变来嵌入隐匿标记 1 在文本文件中 字与字间 行与行间均有一定的空白间隔 把这些空白间 隔精心改变后可以隐藏某种编码的标记信息以识别版权所有者 而文件中的文 字内容不需作任何改动 2 现在的激光打印机具有很高的解析度 可以控制字符使之发生微小的位移 人眼对字间距 行间距的微小差别并不十分敏感 而现在的扫描仪能够成功地 检测到这一微小的位移 我们用扫描仪可以高分辨率地获得印刷品的图像 并 通过适当的解码算法找到其中的隐匿标记 3 利用ASCII字符的显示特性 用那些在CRT上不显示出来的字符作为隐匿信 息嵌入文件中 一般的文字处理器读不出这些信息 而利用特定的软件进行解 信息资源管理信息资源管理 小组报告小组报告 9 By YiShion 码运算可以读出隐匿信息 在20世纪80年代的英国 有过关于隐匿标记的一个典型应用实例 当时的 英国首相玛格丽特 撒切尔夫人发现政府的机密文件屡屡被泄露出去 这使她大 为光火 为了查出泄露机密文件的内阁大臣 她使用了上述这种利用文字间隔 嵌入隐匿标记的方法 在发给不同人的文件中嵌入不同的隐匿标记 虽然表面 看文件的内容是相同的 但字间距经过精心的编码处理 使得每一份文件中都 隐藏着唯一的序列号 不久那个不忠的大臣就被发现并受到了应有的惩罚 a 字间距编码 通过将文本的某一行中的一个单词进行水平移位来嵌入秘密信息 通常是在 编码过程中 将某一个单词左移或右移 而与其相邻的单词并不移动 这些不 动的单词作为解码过程中的参考位置 b 特征编码法 标点信息隐藏 利用中文与英文的标点输入所占用的宽度的区别来进行信息 隐藏的 字体信息隐藏 通过修改文本中一些文字的字体信息来隐藏秘密信息的 其他信息隐藏技术其他信息隐藏技术 叠像技术 图表 3 叠像技术示意图 替声技术 是通过对声音信息的处理 使得原来的对象和内容都发生改变 信息资源管理信息资源管理 小组报告小组报告 10 By YiShion 从而达到真正声音信息隐藏起来的目的 替声技术可以用于制作安全电话 这种电话可以对通信的内容加以保密 数字水印技术 数字水印 Digital Watermark 技术是指用信号处理的方法在数字化的多 媒体数据中嵌入隐蔽的标记 这种标记通常是不可见的 只有通过专用的检测 器或阅读器才能提取 数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向 嵌入数 字作品中的信息必须具有以下基本特性才能称为数字水印 一 隐蔽性 嵌入水印后的数据与原始数据相比 应感觉不到差别 嵌入水印后的数据 不应该包括人们可以感觉到的失真而造成原始数据质量下降 这是一个具有主 观性的属性 因而目前没有一个定量的标准来衡量 二 鲁棒性 所谓鲁棒性是指在经历多种无意或有意的信号处理过程后 数字水印仍能 保持完整性或仍能被准确鉴别 嵌入水印后的数据经受对数据一些恶意的处理 譬如滤波 再量化 抖动等以及一些蓄意的攻击后 应该还能得到嵌入的数据 三 密钥的唯一性 即不同的密钥不应产生等同的水印 四 检测的可靠性 水印检测出错的概率应小于某一合适门限值 这一特性描述了水印检测算 法必须具有一定的确信度 四 小结 四 小结 信息隐藏以隐藏信息的存在为目的 其对外表现为载体信息的外部特征 并不改变载体信息的基本特征和应用价值 由公开信息作为掩护 使第三方不会感觉到秘密信息的存在 因此而得研 究信息隐藏技术的意义 A 为特殊部门提供机要信息安全隐蔽传输的手段 B 为数字内容的综合保护提供新技术 C 为信息安全提供新思路 比如 隐蔽式密钥分配 基于脆弱水印的消息认证 与加密套用的机密性双重保护机制 D 在某些场合下能够发挥 密码 不可及的作用 信息资源管理信息资源管理 小组报告小组报告 11 By YiShion 五 附录 五 附录 附录一附录一 小组成员名单 附录二附录二 信息隐藏技术发展史 附录三附录三 参考文献 附录四附录四 信息隐藏技术示例图 附录一 姓名学号 孙智超0708210527 苏 丹0708210306 周家龙0708210432 钱 伟0708210427 季林建0708210519 附录二 信息隐藏技术的发展史 中国自古就有这样的谚语 叫做 耳听是虚 眼见为实 百闻不如一见 英语中也有 Seeing is believing 的说法 这些都表明人们往往过分相信自己的 眼睛 而这正是信息隐藏技术得以存在和发展的重要基础 在这一研究领域 大量事实告诉人们 眼见不一定为实 下面我们先对信息隐藏的历史做个简短 的回顾 然后介绍几种典型的信息隐藏技术及其应用 历史上的隐写术 现代信息隐藏技术是由古老的隐写术 Steganography 发展而来的 隐写术 信息资源管理信息资源管理 小组报告小组报告 12 By YiShion 一词来源于希腊语 其对应的英文意思是 Covered writing 隐写术的应用实 例可以追溯到非常久远的年代 被人们誉为历史学之父的古希腊历史学家希罗 多德 Herodotus 486 425 在其著作中讲述了这样一则故事 一个名叫 Histaieus 的人筹划着与他的朋友合伙发起叛乱 里应外合 以便推翻波斯人的 统治 他找来一位忠诚的奴隶 剃光其头发并把消息文刺在头皮上 等到头发 又长起来了 把这人派出去送 信 最后叛乱成功了 历史上诸如此类的隐写方法还有多种 17 世纪 英国的 Wilkins 1614 1672 是资料记载中最早使用隐写墨水进行秘密通信的人 在 20 世纪的两次世 界大战中德国间谍都使用过隐写墨水 早期的隐写墨水是由易于获得的有机物 例如牛奶 果汁或尿 制成 加热后颜色就会变