信息安全技术——(五)信息隐藏技术

1.信息隐藏的基本概念

1.1概念

信息隐藏又名数据隐藏,起源于古代就出现的隐写技术,与密码技术不同,隐写技术通过将保密数据存储在其他可公开的载体中,使对手难以知道保密通信或保密存储的存在,也很难找到破解对象,可以实现更加安全的保密通信。

1.2信息隐藏的基本模型

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1.3水印攻击和隐写分析的步骤

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2.隐藏和提取信息的基本方法

2.1隐藏信息的基本方法

  • 信息隐藏需要在一个可以公开的载体数据汇总嵌入并提取信息,并且嵌入不能改变或显著地改变载体的内容
  • 有些嵌入方法适用于多种信息隐藏应用场合,但也有的仅使用与特定场合
  • 由于人类感知数字多媒体(数字图像、音频、视频)的一些成分变化不敏感,现代信息隐藏的一个重要特征是载体数据多为多媒体
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  1. 傅里叶变换
    表示能将满足一定条件的某个函数表示成三角函数(正弦和/或余弦函数)或者它们的积分的线性组合。
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  2. 低位比特替换与修改LSB-R
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  3. 扩频调制
    将消息信号调制到各个频率上进行通信的方法,将信息编码调制称为随机序列,构成隐写信息
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  4. 量化索引调制QIM
  • 量化索引调制QIM是麻省理工大学的 Chen 和 Wornell 提出的一种经典的水印算法,能在获取较高的鲁棒性同时,具有较小嵌入失真。
  • QIM算法的主要思想是:根据水印信息,把原始载体数据用量化器量化到不同的索引区间,水印检测时则根据调制后的数据所属的量化索引区间来识别水印信息。

3.鲁棒水印、脆弱水印方案和相关功能

3.1鲁棒水印

  • 概念
    鲁棒水印技术是一种主要面向数字内容版权保护的信息隐藏技术,它在原始内容中感知上隐蔽地嵌入有关版权的信息,主要包括版权所有者或购买者的信息,隐藏的数据或经调制后的信号称为数字水印,水印可以在以后被检测,实现版权所有权验证或侵权追踪。
  • 特性
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3.2脆弱水印

  • 概念
    脆弱水印技术是一种保护内容完整性和真实性的技术,它在感知上隐蔽地将可验证的水印嵌入到被保护的数字内容中,被授权者可以通过验证水印而判断内容的真实性和完整性。
  • 用途
    数字签名、电子合同
  • 特性
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4.隐写方案和相关性能

4.1数字隐写

  • 隐写是信息隐藏的重要分支,它将机密信息隐蔽地嵌入可公开的载体内容中,之后通过载体的传输或存储来掩盖保密通信或保密存储的事实。
  • 隐写也需要实现感知透明性、盲性、一定的消息容量等性质。
  • 隐写消息容量一般按照每单位尺寸载体传输多少消息比特来衡量,称为嵌入率,单位是比特/像素或比特/非零系数。

4.2数字隐写方法

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4.3隐写分析

隐写分析的目的是对载体中是否有隐蔽消息进行判断,一般基于载体统计特性的变化来发现隐蔽信息的存在。

4.4隐写分析分类

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