喬文婷（周口師范學(xué)院數(shù) 學(xué)學(xué)院與統(tǒng)計(jì)學(xué)院，河南 周口 466000）

?

淺談信息數(shù)字隱藏技術(shù)

喬文婷
（周口師范學(xué)院數(shù) 學(xué)學(xué)院與統(tǒng)計(jì)學(xué)院，河南 周口 466000）

摘要：信息數(shù)字隱藏技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視，正日益成為隱蔽通信和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等的主要手段，越來(lái)越多地得到廣泛的應(yīng)用與研究。本文將簡(jiǎn)單的對(duì)信息隱數(shù)字藏技術(shù)做一簡(jiǎn)介，以期在信息隱藏的數(shù)學(xué)算法等問(wèn)題上有所啟示。

關(guān)鍵詞：信息隱藏；基本原理；應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息化的快速發(fā)展，因特網(wǎng)發(fā)布的作品、重要信息和進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)貿(mào)易等正被人們廣泛應(yīng)用；同時(shí)各種機(jī)密信息，包括國(guó)家安全信息、軍事信息、私密信息（如信用卡賬號(hào)）等都需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，而互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)開(kāi)放的環(huán)境，在其上傳輸?shù)拿孛荜P(guān)系著國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和個(gè)人穩(wěn)私等方方面面的安全，從而使得信息的安全保護(hù)問(wèn)題日益突出。一種新的信息安全技術(shù)即信息隱藏技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它通過(guò)把要傳遞的信息隱藏在普通信息中傳給對(duì)方。

我們采用在有限域上求根以嵌入綜合碼這樣一種先進(jìn)的計(jì)算方法來(lái)減少時(shí)間復(fù)雜度，用在有限域上的二次多項(xiàng)式和三次多項(xiàng)式的根去求出BCH碼的陪集頭，它的根在嵌入之前已經(jīng)計(jì)算出來(lái)并在查找表中可以找到，這樣就不用再去計(jì)算它們的根，節(jié)省了很多時(shí)間。因此，我們所采用的方法比其他方法能更快速的隱藏更多的信息。

基于現(xiàn)實(shí)情況，信息隱藏技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視，正日益成為隱蔽通信和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等的主要手段，越來(lái)越多地得到廣泛的應(yīng)用與研究。

一、信息隱藏技術(shù)介紹

信息隱藏,也稱作數(shù)據(jù)隱藏或數(shù)字水印。簡(jiǎn)單來(lái)講,信息隱藏是指將某一信號(hào)(簽字信號(hào)) 嵌入另一信號(hào)(主信號(hào)或掩護(hù)媒體) 的過(guò)程,掩護(hù)媒體經(jīng)嵌入信息后變成一個(gè)偽裝媒體。信息隱藏技術(shù)使得非授權(quán)者根本無(wú)從得知保密信息的存在與否。相對(duì)于現(xiàn)代密碼學(xué)來(lái)講,信息隱藏的最大優(yōu)勢(shì)在于它并不限制對(duì)主信號(hào)的存取和訪問(wèn),而是致力于簽字信號(hào)的安全保密性。

數(shù)字水印從實(shí)質(zhì)上說(shuō)也是一類信息隱藏,但是其目的不是為了保密通信,而是為了標(biāo)明載體本身的一些信息,如多媒體信息的創(chuàng)作者、版權(quán)信息、使用權(quán)限等一系列需要標(biāo)明的信息,利用數(shù)字水印,還可以跟蹤多媒體產(chǎn)品的非法傳播和擴(kuò)散,打擊盜版。數(shù)字水印技術(shù)目前正處于一個(gè)快速發(fā)展和持續(xù)深入的階段,應(yīng)用領(lǐng)域也在快速擴(kuò)展。從最初的圖像水印、音頻水印,發(fā)展到軟件水印、視頻水印、文字水印;從最初的算法研究,擴(kuò)展到行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,如數(shù)字地圖的版權(quán)保護(hù)、數(shù)字圖書(shū)的版權(quán)保護(hù)、證件防偽、多媒體數(shù)據(jù)的檢索、電子公文防篡改等。

（一）信息隱藏的基本原理。信息隱藏是把一個(gè)有意義的秘密信息如軟件序列號(hào)、秘文或版權(quán)信息通過(guò)某種嵌入算法隱藏到載體信息中從而得到隱秘載體的過(guò)程。通常載體可以是文字、圖像、聲音和視頻等,而嵌入算法也主要利用多媒體信息的時(shí)間或空間冗余性和人對(duì)信息變化的掩蔽效應(yīng)。信息隱藏后,非法使用者無(wú)法確認(rèn)該載體中是否隱藏其它信息,也難于提取或去除所隱藏的秘密信息。隱秘載體通過(guò)信道到達(dá)接收方后,接收方通過(guò)檢測(cè)器利用密鑰從中恢復(fù)或檢測(cè)出隱藏的秘密信息 。

信息隱藏雖然繼承了信息加密的一些基本思想,但信息隱藏目的不是限制資料信息的交流存取,而在于保證隱藏信息不被察覺(jué)和破壞,信息隱藏不但隱藏了信息的內(nèi)容而且隱藏了信息的存在。而信息加密是將資料加密完全變?yōu)槊芪?沒(méi)有密鑰的人難以獲取機(jī)密資料,一旦被解密,信息就完全變成明文,對(duì)信息的保護(hù)作用也隨之消失,傳統(tǒng)的加密方法由此也表明了哪些是重要信息,這會(huì)引起攻擊者注意,況且攻擊者可以在破譯失敗的情況下將信息破壞,使合法的接收者無(wú)法閱讀信息內(nèi)容。

（二）信息隱藏的主要特性。密鑰及安全性,對(duì)密鑰的保護(hù)以及嵌入算法有較強(qiáng)的對(duì)抗攻擊能力,能夠抵抗攻擊者一定程度的攻擊,使秘密信息不會(huì)被破壞。

不可感知性 ,指隱蔽載體與原始載體具有充分接近的特性,信息隱藏對(duì)人的視覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)透明,感覺(jué)不到隱秘載體的明顯變化。如具有一致的統(tǒng)計(jì)特性、肉眼無(wú)法區(qū)分隱秘圖像與原始圖像區(qū)別。

二、信息隱藏的應(yīng)用領(lǐng)域

（一)數(shù)據(jù)保密。在因特網(wǎng)上傳輸一些數(shù)據(jù)要防止非授權(quán)用戶截獲并使用,這是網(wǎng)絡(luò)安全的一個(gè)重要內(nèi)容。隨著經(jīng)濟(jì)的全球化,這一點(diǎn)不僅將涉及政治、軍事,還將涉及到商業(yè)、金融和個(gè)人隱私。而我們可以通過(guò)使用信息隱藏技術(shù)來(lái)保護(hù)在網(wǎng)上交流的信息,如:電子商務(wù)中的敏感信息、談判雙方的秘密協(xié)議和合同、網(wǎng)上銀行交易中的敏感數(shù)據(jù)信息、重要文件的數(shù)字簽名和個(gè)人隱私等。另外,還可以對(duì)一些不愿為別人所知道的內(nèi)容,使用信息隱藏的方式進(jìn)行隱藏存儲(chǔ)。

（二）數(shù)據(jù)的不可抵賴性。在網(wǎng)上交易中,交易雙方的任何一方不能抵賴自己曾經(jīng)做出的行為,也不能否認(rèn)曾經(jīng)接收到對(duì)方的信息,這是交易系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。這可以使用信息隱藏技術(shù)中水印技術(shù),在交易體系的任何一方發(fā)送或接收信息時(shí),將各自的特征標(biāo)記以水印的形式加入到傳遞的信息中,這種水印應(yīng)是不能被去除的,以達(dá)到確認(rèn)其行為的目的。

（三）數(shù)字作品的版權(quán)保護(hù)。版權(quán)保護(hù)是信息隱藏技術(shù)中的水印技術(shù)所試圖解決的一個(gè)重要問(wèn)題。隨著網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字技術(shù)的快速普及,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向人們提供的數(shù)字服務(wù)也會(huì)越來(lái)越多,如數(shù)字圖書(shū)館、數(shù)字圖書(shū)出版、數(shù)字電視、數(shù)字新聞等。這些服務(wù)提供的都是數(shù)字作品,數(shù)字作品具有易修改、易復(fù)制的特點(diǎn),當(dāng)今就已經(jīng)成為迫切需要解決的實(shí)際問(wèn)題。

（四）數(shù)字水印技術(shù)可以成為解決此難題的一種方案。服務(wù)提供商在向用戶發(fā)放作品的同時(shí),將雙方的信息代碼以水印的形式隱藏在作品中,這種水印從理論上講應(yīng)該是不被破壞的。當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)字作品在非法傳播時(shí),可以通過(guò)提取出的水印代碼追查非法散播者。

（五）防偽。商務(wù)活動(dòng)中的各種票據(jù)的防偽也是信息隱藏技術(shù)可以用武之地。在數(shù)字票據(jù)中隱藏的水印經(jīng)過(guò)打印后仍然存在,可以通過(guò)掃描轉(zhuǎn)換成為數(shù)字形式,提取防偽水印,已證實(shí)票據(jù)。

（六）數(shù)據(jù)的完整性。對(duì)于數(shù)據(jù)完整性的驗(yàn)證是要確認(rèn)數(shù)據(jù)在網(wǎng)上傳輸或存儲(chǔ)過(guò)程中并沒(méi)有被篡改。通過(guò)使用脆弱水印技術(shù)保護(hù)的媒體一旦被竄改就會(huì)破壞水印,從而很容易被識(shí)別。

總而言之，信息隱藏技術(shù)潛在的價(jià)值是無(wú)法估量的，將有越來(lái)越廣泛的用途。但作為一種有效的新的信息安全技術(shù)，信息隱藏技術(shù)仍存在理論研究未成體系、技術(shù)不夠成熟、實(shí)用化程度不夠等問(wèn)題，所以仍有許多問(wèn)題需要繼續(xù)研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]張宗橙,糾錯(cuò)編碼原理與應(yīng)用[M].電子工業(yè)出版社,2003 .

[2]張力軍、張宗橙、鄭保玉,等,[譯].JohnG.Proakis[著],數(shù)字通信(第4 版)[M].電子工業(yè)出版社,2003 .

中圖分類號(hào)：T397

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1671-864X（2016）02-0293-01