【《信息隐藏技术简介综述》2900字】

第第页共44页信息隐藏技术简介综述目录TOC\o"1-3"\h\u25941信息隐藏技术简介综述 118351.1信息隐藏基本概念 123131.2信息隐藏技术的发展历史 290871.3信息隐藏基本算法的分类 3126351.4信息隐藏原理 5306521.5信息隐藏技术的应用 6随着计算机技术和5G技术的迅猛发展，网络传输能力得到迅速提升，为信息的传播、处理和应用等提供了便利[5]。如今5G万物互联也慢慢的走进日常生活中[6]。通信小到个人的局域网，大到远距离的太空通信，无线技术的发展已经步入生活的点点滴滴。通信的首要问题是通信双方在内容上传输是否安全。当发送方发送一段信息时，信息在传送的途中会不会受到污染以及信息会不会被盗窃，怎样保护信息的安全以及信息的保护步骤是什么，这是学者与专家一直所研究的问题。生活最为常见的通信技术是数字通信，数字通信载体主要是以一种数字的信息流，随着数字通信技术的成熟也让隐藏信息这种技术得到进一步的发展。1.1信息隐藏基本概念信息隐藏的前提条件是用户需要发送的秘密信息和需要公众已知的信息载体。和藏头诗的原理一样，将我们需要发送的秘密文件通过某种算法嵌入公开的载体中，隐藏之后的文件我们可以称作伪装媒体[7]，这样就达到隐藏的目的。利用人类在视觉以及听觉上的分辨不敏感，第三方即使获取了伪装媒体，然而不知道其中的提取算法，也是没有办法从伪装媒体中将秘密信息精确的提取出来。隐藏技术可以对信源进行操作，也可以对收部位以及信道实行操作。隐藏涵盖了多范围领域，例如保密信道和数字隐写。生活中常见的隐藏有水印技术，这种技术是将秘密的信息通过某种算法嵌入到常见的载体中，这种载体可以是图片、TXT文件等。伪装媒体在信道中传送，其中加密也是不可少的，保证了秘密信息的不容易被破解。图像水印是将保密的信息隐藏到像素中，音频水印是将秘密的信息隐藏到音频中。这两种水印是依据载体的不同而分类，同时两种水印有一下两点的依据：（1）每种信息都是由段组成，信息在还没有压缩之前含有丰富的存储大小空间。这些空间可以任意填充不属于其本身的数据，这样就可以成功的隐藏。这是利用了信息所携带的冗余特性[8]。（2）像素数值有二百五十六个等级，在这二百五十六个等级中，人类的视觉只能识别几十个颜色等级，对于相差为一的像素数值是很难进行区分的或者说根本区分不出来。因此利用这种特性，可以实现隐藏的目的。信息隐藏的一般过程如图1.1所示：秘密信息秘密信息秘密信息x’提取嵌入加密载体秘密信息x’提取嵌入加密载体原始载体图1.1信息隐藏流程图如图1.1第一步是将秘密信息嵌入到原始载体中，随后得到的是加密的载体文件。加密载体文件在信道中传输，接收方在接收到从信道中传来的加密载体后，利用提取算法将秘密信息从载体中提取出来，接收方就得到了从发送方发来的秘密信息。1.2信息隐藏技术的发展历史信息隐藏最早出现的时间是公元前四百四十年，在那个时间段，信息的隐写术渐渐的被人们应用起来，随着时间的发展，出现了在头皮上刻写信息，随着头发的长长而掩盖信息。将信息函隐藏到妇女的头饰和首饰中，鞋底中以及衣服的夹缝中。后来又出现了书记板隐藏信息。一篇文章中，在字母的附近位置挖出很小的孔[9]，用来标记这些特殊含义的字符，再将这些特殊的字符进行组合，达到信息的隐写目的。17世纪，一种无形的墨水被发明，它是用来在特定的字母制作非常小的斑点，用这些斑点来标记隐藏的信息。十九世纪六十年代一种新的技术微缩胶片产生了，在一段文章中，将信息隐藏到文章中的句号或者逗号中[10]；第二次世界大战，一位钢琴家，经常为联军演奏钢琴，战争期间联军经常遭到反攻，后来，联军反间谍怀疑女钢琴家，但是，总是找不到传递情报的证据。原来这位聪明的女间谍，在联军营中获得的军事情报，按照规定的密码，将这段军事情报写入乐谱中，通过电台一次次的把军事情报通过乐谱传递出去，不会被联军发现。一直到现在,现代的信息隐藏技术发展更加的迅速,为了信息能够安全的从发信者到收信人之间不被窃取,技术也是日新月异。1.3信息隐藏基本算法的分类信息隐藏算法根据规定的标准不同，其分类的样式也是有很多类别，具体的分类由以下两点：1.按密钥的不同形式进行分类按照是否存在密钥这一点将其划分成有密钥体系与无密钥体系，在有密钥体系中按使用者的形式不同进一步划分为私钥体系与公钥体系[11]。对于无密钥体系来说，其对算法的要求非常的高，因为在信息的嵌入与提取过程没有密钥的算法，对于发送方和接收方在信息的嵌入与提取的过程，要有高度的共同性和一致性，这样在接收方提取信息时才能完整的提取出来，出错率才会相对的降低。对于私钥而言，信息的嵌入和提取两种算法过程是正向与反向的，密钥虽然能提高安全性，但是也存在一定风险，传输体制中，密钥作为共享原理机制，导致泄露性很大，以造成第三方的破解，导致消息的泄露。对于公钥而言，消息泄露更加严重，在对信息加密采用公钥加密后，公钥体系是大众所知道的，在一定的硬件基础上都能够检测，基于这种情况，用公钥加密的信息安全性受到了极大的影响。1.根据已知载体的不同类型进行分类：按照载体文件的属性，可以更加细微的划分，可以划分成语音、JPG、TXT等。对于传输语音信息，其隐藏方式是修改其中的参数来达到隐藏的目的。人的耳朵在接收语音时候，大脑的反馈是多变的，所以，语音的嵌入在一定的程度上实现起来还是有难度。图像隐藏是一种经常使用的方法，因为人的视觉系统识别像素值是有限的，然而在相近的像素之间是很难区分的，产生了大量的可以隐藏的空间，这些空间可以让使用者用于加密信息的填充。3.按提取的要求分类：若提取隐藏信息不需要利用原始载体，则称为盲隐藏；否则称为非盲隐藏。目前主要采用盲隐藏技术[12]。

1.4信息隐藏原理对于信息的隐藏原理提出了如下的信息隐藏原理图如图1.2所示，信息隐藏系统主要包含秘密信息的嵌入、隐密载体以及提取过程等部分。嵌入过程嵌入过程隐秘载体提取过程隐秘信息载体图像隐秘分析者（隐秘攻击）隐秘信息图1.2信息隐藏原理框图图1.2中用到的图像隐藏的相关术语解释如下：载体图像：是指承接秘密信息的载体，是秘密信息嵌入的对象。隐秘信息：是指发送方给接收方发送需要隐藏的信息，不被第三方轻易的发觉。隐秘载体：是指秘密信息嵌入到载体信息的统称嵌入操作：是指秘密图像经过某种算法嵌入到载体中。提取操作：是指隐密载体通过某种算法，将秘密信息从隐密载体中分离出来。提取和嵌入是一对相反的操作。隐秘分析者（隐秘攻击）：是指强行破解秘密信息的第三者，在没有得到身份确认，强行破解[13]。隐藏分析者存在的目的有以下三点：(1)检测出合成数据，通过技术手段可以挖掘出合成数据。(2)查明被嵌入对象，即隐秘信息，从隐密载体中破解出秘密信息。(3)对隐密载体实行破坏，导致接收方对隐密信息无法进行正常的提取工作。1.5信息隐藏技术的应用信息隐藏在信息安全的保护方面有着无法被动摇的地位。应用的领域如图1.3所示。图1.3信息隐藏技术应用领域信息隐藏大致分为四大类，分别有隐蔽信道，信息隐秘，匿名以及版权的标志。生活中常见的是信息隐秘和版权的标志。其中，信息隐秘主要有技术隐秘和语义上的隐密，技术隐秘指