第四讲-信息隐藏r

1、密码技术与信息隐藏技术区别密码技术与信息隐藏技术区别？密码技术 信息隐藏技术 内容n广义信息隐藏n在某种载体中嵌入数据n两个分支n信息隐藏n伪装式隐蔽通信n数字水印n数字产品的版权保护（数字版权管理DRM）古代的隐写术罗马学者罗马学者Pliny the ElderPliny the ElderA.D. 23-79A.D. 23-79早在公元一世纪，罗马学者老普林尼写道：“用大戟树汁书写，字迹可以隐形。 古代的隐写术n藏头诗 n平湖一色万顷秋，平湖一色万顷秋，n湖光渺渺水长流。湖光渺渺水长流。n秋月圆圆世间少，秋月圆圆世间少，n月好四时最宜秋。月好四时最宜秋。n唐伯虎点秋香中唐伯虎的藏头诗，历史

2、上确实是唐伯虎所作，并非电视剧杜撰，原诗为：“我画蓝江水悠悠，爱晚亭上枫叶愁。秋月溶溶照佛寺，香烟袅袅绕经楼。”藏头诗藏头诗货币水印n1772年，德国最早将水印水印应用于印钞上。n1960年，我国制造出了第一张国产的水印水印纸币。 数字水印的定义n数字水印是永久镶嵌在其他数据（宿主数据）中具有可鉴别性的数字信号或模式，并且不影响宿主数据的可用性 信息隐藏与数字水印的区别可见水印可见水印图像水印Detector不可见水印不可见水印图像水印图像水印 信息隐藏_位图法lBMP 位图 Windows位图。它一般由4部分组成(16位:文件头54字节, 2个字节 1个像素 24位:文件头70字节, 3个字

3、节 1个像素) 文件头信息块、 0000-000D 图像描述信息块、 000E-0035 颜色表 0036-0069 图像数据 0070-信息隐藏_位图法l信息嵌入图像数据部分是由一系列的8位二进制数所组成，由于每个8位二进制数中“1”的个数或者为奇数或者为偶数，约定：若一个字节中“1”的个数为奇数，则称该字节为奇性字节，用“1”表示； 若一个字节中“1”的个数为偶数，则称该字节为偶性字节，用“0”表示。我们用每个字节的奇偶性来表示隐藏的信息。信息隐藏_位图法l信息嵌入举例：设一段24位BMP文件的数据为：01100110，00111100，10001111，00011010，00000000

4、，10101011，00111110，10110000，则其字节的奇偶排序为：0，0，1，1，0，1，1，1现在需要隐藏16进制信息4F，由于4F转化为8位二进制为01001111，将这两个数列相比较，发现第2，3，4，5位不一致，于是对这段24位BMP文件数据的某些字节的奇偶性进行调制，使其与4F转化的8位二进制相一致： 第2位：将00111100变为00111101，则该字节由偶变为奇； 第3位：将10001111变为10001110，则该字节由奇变为偶； 第4位：将00011010变为00011011，则该字节由奇变为偶； 第5位：将00000000变为00000001，则该字节由偶变为

5、奇。 经过这样的调制，此24位BMP文件数据段字节的奇偶性便与79转化的8位二进制数完全相同，这样，8个字节便隐藏了一个字节的信息。 信息隐藏_位图法l信息嵌入（1）由于原始24位BMP图像文件隐藏信息后，其字节数值最多变化1（因为是在字节的最低位加“1”或减“1”），该字节代表的颜色浓度最多只变化了1/256，所以，已隐藏信息的BMP图像与未隐藏信息的BMP图像，用肉眼是看不出差别的； （2）将信息直接嵌入像素RGB值的优点是嵌入信息的容量与所选取的掩护图像的大小成正比，而不再仅仅局限于调色板的大小； （3）使用这种方法，一个大小为32 k的24位BMP图像文件，可以隐藏约32 k/8=4

6、k的信息（忽略文件头不能隐藏数据的54个字节），该方法具有较高的信息隐藏率； （4）由于信息都被隐藏在最低位，所以攻击者可以轻易地将隐藏的信息去除掉。所以这种方法只有在第三方未知的情况下隐藏信息才有效，也就只能作为一种信息隐藏的方法。因为不具有鲁棒性也就不能称为水印。信息隐藏_位图法l信息嵌入我们必须将所要传输的明文转变为二进制代码。对于汉字，按照汉字unicode编码表转化为十六进制编码，然后再转为二进制代码；对于英文字母和符号，按照ASCII码对照表转化为十六进制编码，然后再转化为二进制代码。这样才能将数据嵌入图像中传输出去。第一个用来标识所传输文字的类型，称为“文字标识符”，占用1个字节

7、，如果是英文，则置为00；如果是中文，则置为01。第二个用来标识传输的明文数据长度，称为“数据标识符”信息隐藏_位图法l信息嵌入举个例子，如果我们要传输中文“你好”，查得对应的Unicode码是：4F60 597D。因为是中文，所以文字标识符取为：01；因为只有两个汉字，所以数据标识符取为：02（即后面传输的二进制数据代码有24432位）。所以我们要传输的数据应该是：01024F60597D，变为二进制就是000000010000001001001111011000000101100101111101，按照位图法的方法嵌入图像中即可。 传统密码加密技术示意图传统密码加密技术示意图载 体 图 像

8、秘 密 信 息 图 像LSB算 法 提 取 提 取 的 秘 密 信 息 图 像原 始 秘 密 信 息 图 像加密 信息隐藏技术示意图信息隐藏技术示意图载 体 图 像秘 密 信 息 图 像载 体 图 像秘 密 信 息 图 像载 体 图 像秘 密 信 息 图 像信息隐藏信息隐藏信息隐藏_LSB水印算法lLSB（Least Significant Bits）算法： 将加密信息嵌入到载体图像像素值的最低有效位，也称最不显著位，改变这一位置对载体图像的品质影响最小。LSB算法嵌入步骤 将原始载体图像的空域像素值由十进制转换到二进制表示 ，以大小的块图像为例 255 253 254253 255 2532

9、52 255 25411111111 11111101 1111111011111101 11111111 1111110111111100 11111111 11111110 用二进制秘密信息中的每一比特信息替换与之相对应的载体数据的最低有效位，假设待嵌入的二进制秘密信息序列为 0 1 1 0 0 0 1 0 0 ，则替换过程如图所示。11111110 11111101 1111111111111100 11111110 1111110011111101 11111110 1111111011111111 11111101 1111111011111101 11111111 1111110111111100 11111111 11111110 将得到的含秘密信息的二进制数据转换为十进制像素值，从而获得含秘密信息的图像，如图所示。 254 253 255 252 254 252 253 254 25411111