包海蓉(武警內(nèi)蒙古總隊司令部, 呼和浩特 010000)
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信息隱藏技術(shù)的相關(guān)研究
包海蓉
(武警內(nèi)蒙古總隊司令部,呼和浩特010000)
摘要:隨著通信技術(shù)的發(fā)展,信息傳輸安全問題越來越突出,一種新的信息隱藏技術(shù)應(yīng)用而生,和以前的密碼技術(shù)區(qū)別在于它是在公開傳播的信息中把真正需要傳遞的信息隱藏在其中,以公開信息作為隱藏信息的載體進行傳輸?,F(xiàn)階段信息隱藏技術(shù)是信息安全的研究熱點,本文介紹了信息隱藏技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,流行的信息隱藏技術(shù)以及信息隱藏技術(shù)的特征,并且對信息隱藏技術(shù)的發(fā)展?jié)摿ψ隽苏雇?/p>
關(guān)鍵詞:信息;隱藏技術(shù);相關(guān)研究
隨著科技的進步,通信技術(shù)的飛躍式發(fā)展,計算機互聯(lián)網(wǎng)的迅速普及,使得越來越多的人和公司通過網(wǎng)絡(luò)傳輸大量的數(shù)據(jù)文件,但是由于互聯(lián)網(wǎng)具有連接形式多樣性以及開放性和互聯(lián)性,使得這些互聯(lián)網(wǎng)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)文件很容易受到攻擊或竊取,如果涉及國家安全和軍隊建設(shè)乃至個人的隱私信息方面,信息安全問題將變的更加敏感。查閱文獻,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段研究人員關(guān)注的熱點有倆個,即信息加密和信息隱藏,其中信息隱藏就是把需要傳遞的秘密信息進行偽裝,隱藏在普通文件中,即使文件被攻擊、竊取,也不易發(fā)現(xiàn)其中的隱藏信息,可以有效的加強信息在傳輸過程中的安全性,因此有必要對信息隱藏技術(shù)進行進一步的研究。
信息隱藏是利用人類對多媒體數(shù)字信號不敏感,將秘密信息隱藏在一個不被關(guān)注的多媒體信號中,這樣敏感信息不會被發(fā)現(xiàn),而且也不會影響到多媒體信號的感覺效果和使用價值,當(dāng)我們利用這樣的技術(shù)傳輸敏感信息時,可以對第三方起到混淆的作用。一般來說隱秘信息的載體選擇有多種類型,比如我們經(jīng)常見到的圖像、聲音、視頻還有文檔都可以作為敏感信息的載體,這樣做的目的是不引人注目,其次即使載體信息被截獲,也很難對隱藏信息進行提取,安全性得到了極大的提高。
參考傳統(tǒng)加密技術(shù)方法,我們有保留的基礎(chǔ)上對信息隱藏技術(shù)進行了一定的改進。常用的具體方法有數(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1994年提出的可視密碼術(shù)(VisualCryptography),用有意義的明文圖像代替原來的隨機噪聲圖象,使之更具安全性。數(shù)字水?。―igital Watermarking)技術(shù)是將一些標識信息(即數(shù)字水?。┲苯忧度霐?shù)字載體中,但不影響原載體的使用價值,也不容易被人的知覺系統(tǒng)覺察。通過這些隱藏在載體中的信息,可以達到確認內(nèi)容創(chuàng)建者、購買者、傳送隱秘信息或者判斷載體是否被篡改等目的。替聲技術(shù)與疊像技術(shù)很相似,它是通過對聲音信息的處理,使得原來的對象和內(nèi)容都發(fā)生改變,從而達到將真正的聲音信息隱藏起來的目的。替聲技術(shù)可以用于制作安全電話,使用這種電話,可以對通信內(nèi)容加以保密。
(1)替換技術(shù)。把秘密信息偽裝成載體榮譽部分,進行替換后載體的可視性并沒有被破壞,常用的手段有最小有效位替換、偽裝隨機替換,載體的奇偶位對換,圖像的調(diào)色板替換等。
(2)變換技術(shù)。將秘密信息做正交變換,利用擴頻技術(shù)把變換后的秘密信息隱藏到載體的變換域中。這種技術(shù)的優(yōu)點是,它通過不同的空間頻率敏感的感官系統(tǒng)來確定秘密信息具體的嵌入位置及嵌入強度,有效的對嵌入信息進行了隱藏。
(3)擴頻技術(shù)。當(dāng)對隱藏秘密信息的載體做過濾操作的時候,秘密信息可能被部分過濾,造成秘密信息丟失。在嵌入秘密信息時進行多次重復(fù)的代碼擴展,對載體進行過濾時,秘密信息保留的概率大大增加。信息數(shù)據(jù)率高許多倍偽隨機碼把包含基帶信號的頻譜數(shù)據(jù)進行擴展,形成寬頻帶低功率譜密度的信號。
信息隱藏有不同的分支,但所有分支都有很多共同的特點。第一,信息隱藏系統(tǒng)必須保證隱藏信息的不可見性,即在把秘密信息嵌入載體的過程中不能留下任何的痕跡,如果這一過程影響到圖像質(zhì)量,圖像信息嵌入價值將減少,信息隱藏系統(tǒng)安全性降低。 其次,在對載體進行矢量變換操作以后,載體中的隱藏信息任然可以保持完整,并可以極大的概率被提取。 第三,要實現(xiàn)隱藏信息在載體中的不可見性,隱藏信息的長度與載體的長度必須保持一個適度的量,因為載體容量與信息隱藏率是正比關(guān)系的。 第四,要足夠安全,即攻擊者不能有效的讀取和修改載體中的秘密信息。
網(wǎng)絡(luò)通信中往往根據(jù)信息載體的不同,利用文本、語音、視頻以及二進制的隱寫,把秘密信息隱藏在具體的公開轉(zhuǎn)播的數(shù)字多媒體信號中,使得秘密信息可以在網(wǎng)絡(luò)中進行安全有效的傳輸?shù)囊环N技術(shù)。
(1)數(shù)據(jù)保密。在公司之間進行談判時,可能會利用網(wǎng)絡(luò)傳遞一些敏感的信息,比如雙方的協(xié)議、合同、報價等重要文件,包括數(shù)字簽名,為了保護這些敏感信息的安全性,可以把這些信息以隱藏的形式傳遞給對方,這樣我們就可以在非相關(guān)人員難以發(fā)覺的狀態(tài)下完成彼此信息交流。
(2)數(shù)據(jù)的不可抵賴性。在網(wǎng)絡(luò)上進行談判,簽訂協(xié)議等行為,由于不能互相見面,為保證雙方不能否認自己做過的承諾并且接受對方傳遞的條款,需要在傳遞的信息中加入簽名水印,確認其行為目的。
(3)數(shù)據(jù)的完整性。為保證我們接收到的信息是真實的,沒有在網(wǎng)絡(luò)傳遞的過程中被篡改,可以在傳遞的具體多媒體數(shù)據(jù)中嵌入一個完整信息,收到多媒體數(shù)據(jù)后可以對完整信息進行提取,用于確定此多媒體數(shù)據(jù)是否被篡改。
信息隱藏技術(shù)是目前學(xué)術(shù)界倍受關(guān)注的一個熱點領(lǐng)域,由于現(xiàn)代通信技術(shù)的爆炸式發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)飛速普及,每時每刻都有海量的信息在網(wǎng)絡(luò)上傳輸,對敏感信息安全進行保護變的更加具有現(xiàn)實意義。在眾多研究人員的不懈努力下,信息隱藏技術(shù)取得很多的成果,但是,信息隱藏技術(shù)作為一個跨學(xué)科的技術(shù)體系,我們對它的研究還不是很完善,還有許多的問題沒有解決。信息隱藏技術(shù)的成熟性、實用性還與密碼加密的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)相比較,還有很大差距。但是,其潛在價值是無法估量的,在未來甚至是不可不取代的,我們相信,隨著技術(shù)的進一步發(fā)展,信息隱藏技術(shù)將涌現(xiàn)出更多的思路和辦法,將對信息安全系統(tǒng)的未來扮演重要的角色。
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DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.135
作者簡介:包海蓉(1985-),女,蒙古族,內(nèi)蒙古呼和浩特人,助理工程師,研究方向:通信工程。