略論信息隱藏技術

【摘 要】隨著信息社會大量信息的生產和全球流動，信息隱藏具有傳統安全措施無可比擬的技術優勢，在網絡化虛擬化的環境下，信息隱藏技術的運用日益廣泛且更加重要。

【關鍵詞】信息隱藏 安全 技術

多媒體技術和通信技術帶來極大方便，但數字化的多媒體信息很容易受到非法訪問、篡改、復制和傳播，給人們的生產生活及生命財產帶來隱患。魔高一尺道高一丈，信息隱藏技術應運而生。

一、信息隱藏技術及其特征

信息隱藏技術利用載體數據的冗余性以及人的感官局限性，將一個特定信息隱藏在另外一個被稱為載體的信息中。信息隱藏技術融合電子工程、計算機科學、信號處理、通信、多媒體技術等多學科，是新興技術體系。信息隱藏所用載體可以是文本、圖像、音頻、視頻，甚至可以是某個信道或某套編碼體制。信息能夠隱藏在載體中，載體數據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行秘密傳送完全可行，不會影響多媒體信息本身的傳送和使用；人的感覺器官對于所接收信息都有一定掩蔽效應，如人耳對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察。

信息隱藏技術的特征明顯：不可察覺性，嵌入信息后，要求不會引起載體發生可感知變化；不可檢測性，嵌入隱藏信息后，計算機不能發現和檢測；安全性，嵌入信息后，必須擁有相關信息才能夠提取所嵌入內容；純正性，提取操作時，即便載密文件受到損壓縮、解壓縮、濾波、轉換等擾動，也能提取隱藏信息；穩定性，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，不能獲取信息相關數據。信息隱藏技術按載體分為，基于文本、圖像、音頻、視頻、超文本、網絡層、圖形等媒體的信息隱藏技術；按嵌入域分為基于空域（或時域）和變換域的隱藏技術；按嵌入策略分為替換調制、模式調制和擴頻疊加調制等技術；按提取要求分為盲隱藏技術和非盲隱藏技術；按作用分為隱蔽通信和數字水印技術；按密鑰分為無密鑰隱藏和有密鑰隱藏。

二、信息隱藏技術的研究及演進

信息安全事關個人利益，也事關國家安全、社會穩定以及經濟發展，各國政府無不重視信息和網絡安全。密碼技術一直是保障信息安全的重要手段，但這并不能解決問題。截獲者發現網絡文件加密，往往會引起注意，并激發其破解欲望，即使不能成功破解，也能輕易攔截并破壞秘密信息，干擾通信進行。針對密碼技術的局限性，上世紀90年代國際上出現了信息隱藏技術（InformationHiding）。

現代信息隱藏研究主要集中在靜態圖像領域，目前信息隱藏所用載體已擴展到文字、圖像、聲音及視頻等領域。在全球信息化、數字化迅猛發展時代背景下，對知識產權保護、隱密通信等需求激發了對信息隱藏技術的研究熱潮。國際上研究信息隱藏的機構主要有劍橋大學、麻省理工學院、NEC美國研究所、IBM研究中心等，已提出了一些優秀隱藏算法。我國于1999年在何德全、周仲義、蔡吉人等三位院士大力倡導下召開了第一屆信息隱藏學術研討會，我國對信息隱藏的研究也取得重要成果。目前在信息隱藏中無論是數字水印還是隱密通信，都得到越來越廣泛應用。應用領域不斷擴大，從最初靜態圖片發展到文本、音頻、視頻、電腦文件、流媒體、網頁及網絡傳輸中的數據包，甚至是無線通信領域中的語音通信和手機彩信等領域。我國對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百花齊放、百家爭鳴局面。

三、信息隱藏技術的應用

隨著信息技術飛速發展，人類利用的信息越來越豐富，通信技術發展使人們能夠方便、快捷、靈活地使用文本、語音、圖像與視頻等多種方式通信；各種數字化信息處理技術使得網絡中傳輸任何類型的文件（如文本、圖像、音頻和視頻等）都可被數字化，極大方便了對各種信息數據壓縮、存儲、復制、處理和利用。

信息隱藏技術主要有隱寫術和數字水印。目前，信息隱藏技術的應用主要在以下方面：一是隱密通信。通過隱寫術將秘密信息嵌入在公開媒體文件中傳播消息。早期的隱密通信，接收方和發送方甚至不必交換電子郵件，直接交互文件或登錄特定計算機和賬戶。隨著網絡及通信技術發展，隱密通信所用通信方式從簡單數據文件交互到互聯網以及無線通信領域。二是版權保護。通過數字水印技術在媒體文件中嵌入特定數字標識或簽名，標識媒體文件所有權和版權信息等。三是數據完整性保護。防護篡改、完整性保護中所采用的數字水印為易損水印或脆弱水印，任何對媒體文件修改都會從隱藏數據中反映出來。四是印刷品防偽。印刷品印刷之前嵌入一定標識信息，印刷后作品可經過掃描再次輸入計算機，通過特定水印提取和鑒別方法來鑒別作品真偽。五是拷貝控制。控制媒體文件拷貝次數，防止大規模盜版或非法復制。

信息隱藏技術重點運用領域是移動通信領域。移動通信網絡方便快捷，在軍事和商業通信中廣泛應用。移動通信領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行發送。移動通信領域中多媒體短信以其特有的直觀性、生動性和集成性，面市以來得到廣泛關注。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行發送。彩信標準并沒有對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為彩信所包含的各媒體文件設置好適當類型參數即可；但實際上具體的彩信所支持媒體格式還是有限的，這主要與手機終端彩信軟件和MMSC支持傳送媒體格式有關。隨著3G普及以及手機終端行業發展，彩信所支持的媒體文件格式將更豐富多樣，為信息隱藏技術在彩信中的應用提供了更為廣闊的空間。

【參考文獻】

［1］劉宏.信息隱藏技術在遙感影像中的應用.解放軍信息工程大學碩士學位論文，2008.

［2］靳冰.信息隱藏在實時視頻傳輸中的應用研究[D].江西理工大學碩士學位論文，2008.

［3］王飛等信息隱藏技術簡介[J].現代軍事通信，2005：13-15.