李子臣 楊義先
簡(jiǎn)單地概括,信息隱藏技術(shù)就是一種把機(jī)密信息隱藏在大量信息中不讓人發(fā)覺的方法。
現(xiàn)代信息隱藏的特性有哪些呢?
第一是“隱身功”,即不可感知性。也就是說,無論你翻箱倒柜也好,挖地三尺也好,聽也好,看也好,聞也好,摸也好,統(tǒng)計(jì)分析也好,用盡所有先進(jìn)設(shè)備和算法,總之,你就是找不到它。其實(shí),它一直在你身邊,甚至在尾隨你偷笑呢!
第二是“不死功”,即魯棒性。因其有這一特點(diǎn)。可以把信息隱藏比作大鬧天宮的孫悟空,刀劈斧剁不死,雷打電閃不死,八卦火燒不死,正常工作(數(shù)/模轉(zhuǎn)換、模/數(shù)轉(zhuǎn)換)累不死,泰山壓頂(有損壓縮)不怕死,粉身碎骨(低通濾波、再取樣、再量化)不能死,缺胳膊少腿(剪切)還不死,任意扭曲(位移、變形)更不會(huì)死??傊坏小熬艞l命”,而且能夠隨時(shí)“滿血復(fù)活”。
第三是“大肚功”,即隱藏容量。這又可以把信息隱藏比作豬八戒,能吃能喝,再怎么吃也不嫌多。它既能“吸干東海水”,又能“吞下數(shù)頭牛”。若干比特下肚后,它都能夠很快消化,讓黑客找不到破綻,更不會(huì)因?yàn)椤俺浴钡锰喽绊憽半[身功”的發(fā)揮。
第四是“蚯蚓功”,即自恢復(fù)性。就像蚯蚓那樣,即使被攔腰斬?cái)?,也能在一定條件下進(jìn)行自我修復(fù),繼續(xù)生存。其實(shí),“蚯蚓功”的高手并非蚯蚓,而是全息照片:從該照片的任意碎片中,你都可以看到原來的完整圖像。
第五是“碰瓷功”,即脆弱性。這就像大街上的無賴,敢于碰瓷,很會(huì)碰瓷。任何黑客,無論他多么小心翼翼,只要膽敢對(duì)你“非禮”,就馬上倒地,“死”給他看?!芭龃晒Α边@個(gè)名稱,雖然難聽,卻很形象。
信息隱藏自古就有。根據(jù)文字記載。早在公元前440年的古希臘戰(zhàn)爭(zhēng)中,為了安全傳送軍事情報(bào),奴隸主剃光奴隸的頭發(fā),然后將密令寫在奴隸的頭皮上,等到頭發(fā)重新長(zhǎng)出來,再讓他去盟友軍隊(duì)傳遞信息。如果該奴隸在中途被捕,那么,縱然搜遍全身,敵方也找不到任何可疑之處,只能認(rèn)定他是普通奴隸,一放了事。而當(dāng)他成功到達(dá)盟友軍隊(duì)后,只需將他再次剃成光頭,就可輕松讀出情報(bào)了。
中國(guó)古代最著名的信息隱藏技術(shù)是“礬書”?!暗\書”是一種隱寫術(shù),是用明礬水寫的保密書信,水干時(shí)紙上毫無字跡,但是把紙弄濕后,字跡就會(huì)重新顯現(xiàn)??滴跷迨哪辏?715年)發(fā)生過“礬書事件”:太子胤礽托人把礬書交給正紅旗滿洲都統(tǒng)鎮(zhèn)國(guó)公普奇,請(qǐng)他代為保舉自己出任領(lǐng)兵大將,可惜礬書后來被他人看到,并向皇帝告發(fā),胤礽未能如愿復(fù)出。
在現(xiàn)代社會(huì),信息隱藏有什么作用呢?從“被隱藏信息”和“隱藏信息的載體”上看。信息隱藏可以應(yīng)用到文本隱藏、圖像隱藏、視頻隱藏、多媒體隱藏、大數(shù)據(jù)隱藏等。以及它們的各種可能組合上。信息隱藏有隱寫術(shù)、數(shù)字水印、可視密碼等技術(shù),并可應(yīng)用在數(shù)字版權(quán)保護(hù)、保密通信、身份認(rèn)證、信息完整性認(rèn)證等方面。
比如在數(shù)字視頻、數(shù)字音樂、數(shù)字圖畫、三維動(dòng)畫、電腦美術(shù)等數(shù)字作品的版權(quán)保護(hù)中,利用信息隱藏原理,將與數(shù)字作品內(nèi)容相關(guān)或不相關(guān)的一些標(biāo)示信息直接嵌人其中,但不影響原作品的使用價(jià)值,也不容易被別有用心的人覺察或注意到。通過這些隱藏在數(shù)字作品內(nèi)容中的信息,人們可以確認(rèn)作品的創(chuàng)造者、購(gòu)買者,或者查看作品是否真實(shí)完整,達(dá)到版權(quán)保護(hù)的目的。
信息隱藏還可以應(yīng)用于信息的保密通信。傳統(tǒng)的保密通信主要通過密碼技術(shù)來實(shí)現(xiàn),所以各國(guó)都不遺余力地發(fā)展各自的密碼技術(shù)以確保通信安全。然而。如果敵方探測(cè)到信道上有密文在傳送,即使短時(shí)間內(nèi)無法破解,也會(huì)故意破壞通信信道,阻止通信。所以,保密通信除必須滿足不易破解這個(gè)基本要求外,還應(yīng)該做到隱蔽、不易被察覺。如果能夠?qū)⒚孛苄畔㈦[藏在一些普通文件(比如圖片、視頻和音樂)中,將信息隱藏的載體看作通信信道,將待隱藏信息看作需要傳遞的秘密信息,就可以避開對(duì)手的竊聽和監(jiān)控,也不用擔(dān)心對(duì)手破壞通信信道,從而保證通信的安全。
許多人將信息隱藏和密碼(信息加密)混為一談,其實(shí)它們根本就不是“一家人”,最多算“表兄弟”。黑客面對(duì)“加密”信息時(shí),是“明知山有虎,偏向虎山行”,要強(qiáng)行破譯密文中的信息;而面對(duì)信息隱藏時(shí),黑客卻只是“不識(shí)廬山真面目,只緣身在此山中”,根本就不知道眼前的信息是真是假。因此,只要隱藏得足夠好,機(jī)要信息便可安心地在公開信息中“睡大覺”。
也就是說,密碼以隱藏信息的內(nèi)容為目的,使加密后的信息變得難以理解,但是當(dāng)信息加密后變得毫無意義時(shí),就會(huì)吸引黑客的注意。這無疑明確地告知了對(duì)方,這些無意義的密文隱藏了秘密,可以通過破譯來得到真實(shí)的信息。
信息隱藏技術(shù)可將信息藏在一張美麗的風(fēng)景圖片中,或者隱藏在一本電子書中,也可能隱藏在一首優(yōu)美的歌曲中等,黑客根本不知道載體中藏有秘密,也就無法得到信息。因此,密碼技術(shù)是信息隱藏技術(shù)之一,加密后,明文的形態(tài)發(fā)生了變化,成為密文,而信息隱藏可以不改變明文的形態(tài),將其直接藏在載體中。
(選自《知識(shí)就是力量》2018年第10期,有刪改,插圖/千秋葉)