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摘要：

Internet廣泛應(yīng)用下確保信息安全尤為重要。信息隱藏技術(shù)因其不可見性、通用性、安全性等特點，應(yīng)用前景廣闊。文章主要對信息隱藏技術(shù)原理、特點及在信息安全領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行簡要闡述。

關(guān)鍵詞：

信息安全技術(shù)；信息隱藏技術(shù)；原理；應(yīng)用

0引言

在Internet廣泛應(yīng)用下，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)深入到我們工作生活中的各個領(lǐng)域。當(dāng)前的電子商務(wù)對網(wǎng)絡(luò)安全提出了更高要求，如信息安全不能得到保障，國家信息安全建設(shè)就潛在巨大安全隱患。信息隱藏技術(shù)是信息安全領(lǐng)域中的新興學(xué)科，能利用人類感覺器官及多媒體信號的冗余性，將信息隱匿到其它宿主信號中，讓信息不易被覺察，也不影響宿主信號的使用價值[1-2]。信息隱藏技術(shù)具備不可見性、通用性、安全性等特點，應(yīng)用前景廣闊。本文主要對信息隱藏技術(shù)原理、特點及在信息安全領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行簡要闡述。

1信息隱藏技術(shù)

1.1基本原理

信息隱藏技術(shù)是一種將待隱信息（密文、軟件序列號、版權(quán)信息等）利用某嵌入算法隱藏至一個載體信息中，從而獲得一個隱藏載體的過程[3]。在此過程中，信息隱藏的目的是要確保信息不被覺察破壞，而此過程中信息的交流存儲并不受限制。在信息隱藏技術(shù)下配合密碼加密能更確保信息安全性。

1.2信息隱藏技術(shù)特點

信息在不同媒體掩藏下具備不同的特點，但信息隱藏技術(shù)都具備如下基本特點：（1）隱藏性：信息嵌入之后，遮掩載體外部特征不會顯著改變，秘密信息的質(zhì)量也不會下降，不會讓人們從感官上察覺到掩護(hù)對象的變化，讓非法攔截者對是否有秘密信息不能判斷。（2）不可測性：隱蔽載體同原始載體特性一致，非法攔截者要將秘密信息檢測并提取出來非常困難[4]。（3）不可見性：經(jīng)過隱藏處理，目標(biāo)資料質(zhì)量不會明顯下降，對這些隱藏信息，人們不會看見，也不會聽見。（4）魯棒性：信息隱藏技術(shù)不會因圖像文件出現(xiàn)了某種改動而讓隱藏的信息丟失。我們所說的改動包括如下幾方面：濾波、重采樣等一般信號處理；分割、縮放、平移等一般幾何變換；惡意攻擊等。（5）自恢復(fù)性：隱蔽載體盡管在經(jīng)過變換操作后會受到破壞，但是只要存在部分?jǐn)?shù)據(jù)，就可在宿主信號缺失情況下恢復(fù)隱藏信息[5]。（6）安全性：信息隱藏技術(shù)中的隱藏算法抗攻擊力強(qiáng)，可承受較強(qiáng)程度人為攻擊，確保隱藏信息安全可靠。

1.3模型

我們將待隱藏信息稱之為為秘密信息，將公開信息稱之為載體信息，他可以是文本、圖像、視頻或者是音頻信號。信息隱藏多由密鑰來控制，密鑰將秘密信息利用嵌入算法隱藏到公開信息中，隱藏載體利用通信信道進(jìn)行傳遞，隨后在檢測器中利用密鑰將秘密信息從隱蔽載體中進(jìn)行檢測或恢復(fù).

2信息隱藏術(shù)與加密技術(shù)的關(guān)系

信息的密碼技術(shù)及隱藏技術(shù)都是信息安全保障技術(shù)，但兩者是有顯著區(qū)別的。信息加密技術(shù)能把明文在加密算法下轉(zhuǎn)換成密文并利用公開信道傳送至接收者的手中，非授權(quán)者能意識到保密信息存在，但卻不能獲知信息具體內(nèi)容。信息隱藏技術(shù)下攻擊者則不能對保密信息進(jìn)行直觀判斷。兩種技術(shù)不是相互競爭、相互矛盾的，是相互補(bǔ)充的，如果在信息隱藏技術(shù)中融入加密技術(shù)，那么信息在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中會達(dá)到理論上的一個最高的安全級別。

3信息隱藏的常用技術(shù)

3.1替換技術(shù)

替換就是指的是用秘密信息將偽裝載體內(nèi)的不重要部分替換掉，并對秘密信息進(jìn)行編碼的一種技術(shù)，屬于空間域操作，將適合的偽裝載體嵌入到適當(dāng)區(qū)域，確保數(shù)據(jù)失真度保持在人的視覺允許的范圍之內(nèi)。這種技術(shù)算法簡單，但不能抵抗圖像壓縮、尺寸變化等攻擊，魯棒性較差。

3.2變換技術(shù)

變換技術(shù)主要包括離散小波變換（DWT）、離散余弦變換（DCT）及離散傅利葉變換（DFT）等，每個技術(shù)都具有自身特點，DWT可對圖像進(jìn)行多空間、多尺度、多頻率分解，可將輸入信號分解成系列低分辨率細(xì)節(jié)信號；DCT能讓空間域內(nèi)能量重新分布，圖像相關(guān)性降低；DFT能將圖像分割為多個感覺的頻段，讓秘密信息能選擇更適合部分去嵌入。這種技術(shù)魯棒性較好，可抵抗壓縮、噪音等的攻擊。

3.3擴(kuò)頻技術(shù)

擴(kuò)頻技術(shù)指的是將一個比特多次嵌入到偽裝載體中，讓隱藏的信息在過濾之后仍能保留。這種技術(shù)盡管傳輸率差，但是實際應(yīng)用中，在隨機(jī)碼下能使載有信息數(shù)據(jù)的基帶信號頻譜擴(kuò)展，讓信號變成寬帶低功率譜密度的信號。其中，跳頻擴(kuò)頻、直序擴(kuò)頻最為典型。且這種技術(shù)檢測只需盲檢，即使傳輸中受到乘性、加性噪音攻擊，隱藏信息也不會丟失。

4信息安全技術(shù)中信息隱藏技術(shù)的應(yīng)用

4.1對數(shù)字知識產(chǎn)權(quán)進(jìn)行保護(hù)對數(shù)字知識產(chǎn)權(quán)進(jìn)行保護(hù)是將數(shù)字指紋技術(shù)及數(shù)字水印技術(shù)來解決信息隱藏技術(shù)中所遇到的問題[6]。信息隱藏技術(shù)利用“數(shù)字

水印”在數(shù)字知識信息中嵌入簽字信號，對數(shù)字知識進(jìn)行產(chǎn)權(quán)保護(hù)。通過信息隱藏技術(shù)可將音頻信號、視頻信號機(jī)數(shù)字圖像中嵌入不可見的信號標(biāo)簽，可防止攻擊者對其進(jìn)行數(shù)據(jù)跟蹤及非法拷貝。為確保數(shù)字信息安全，服務(wù)商向用戶發(fā)送產(chǎn)品同時可在作品中以水印形式將雙方信息代碼隱藏其中，一旦數(shù)字產(chǎn)品出現(xiàn)非法傳播，能夠利用水印代碼對非法散播者進(jìn)行追查。信息隱藏技術(shù)對數(shù)字知識產(chǎn)權(quán)進(jìn)行保護(hù)中數(shù)據(jù)嵌入量小，因此對簽字信號魯棒性及安全性都要求很高。數(shù)字水印技術(shù)在使用中有一定缺陷，一旦所保護(hù)媒體被篡改，水印就會被破壞，信息就變得容易識別。而對數(shù)字票據(jù)來說就不會出現(xiàn)這種情況，數(shù)據(jù)票據(jù)中的隱藏水印在打印之后仍是存在的，因此對于數(shù)據(jù)票據(jù)可以利用對數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描這一形式對防偽隱藏水印進(jìn)行提取，以此來判斷票據(jù)真實與否。

4.2對數(shù)據(jù)完整性進(jìn)行鑒定

所謂的數(shù)據(jù)完整性鑒定指的是對信號完整性及真?zhèn)芜M(jìn)行判別，指出信號同原始信號間的差別，借此確認(rèn)信息在傳輸及存儲過程中有沒有被破壞、篡改。如果接收到音頻、視頻等多媒體形式的信號，需對信號原始式進(jìn)行判斷，看信號是否為某一真實信號的修改版本，并要對原始信號內(nèi)容進(jìn)行是否真實性的判斷[7]。要完成這種鑒定需首先在數(shù)據(jù)庫的管理系統(tǒng)中輸入各種完整數(shù)據(jù)，并制定相應(yīng)的約束機(jī)制，這樣才能確保數(shù)據(jù)在輸入及存儲過程中的完整性。其次，如數(shù)據(jù)傳輸可視的情況下，可以采用數(shù)據(jù)校驗的方式對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測。

4.3對數(shù)據(jù)進(jìn)行保密

網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行秘密數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中最重要的就是要防止一些非法用戶將其截獲及使用，確保數(shù)據(jù)安全也是信息安全技術(shù)的一個主要內(nèi)容。隨經(jīng)濟(jì)全球化，電子信息技術(shù)得到了飛速發(fā)展，已經(jīng)涉及到國家軍事、政治、金融、商業(yè)等眾多領(lǐng)域，關(guān)系到國家安全及個人隱私。而信息隱藏技術(shù)就是要確保網(wǎng)上交流信息的安全性，為信息數(shù)據(jù)進(jìn)行保密。例如網(wǎng)上銀行的交易數(shù)據(jù)，電子商務(wù)的秘密合同，電子政務(wù)的敏感信息，重要文件的數(shù)字簽名等等都可以利用網(wǎng)絡(luò)隱藏技術(shù)進(jìn)行保護(hù)。除此之外，信息隱藏技術(shù)還能夠?qū)⒉辉缸屓酥赖男畔?nèi)容采用隱藏方式來存儲，讓數(shù)據(jù)更為隱匿，保密性更強(qiáng)，信息也更為安全。

4.4對資料不可抵賴性進(jìn)行確認(rèn)

網(wǎng)上交易的過程中，參與交易的任何一方對自己的行為都不能抵賴，對于曾接收過、接收到了對方信息也不能否認(rèn)，這是確保網(wǎng)上交易安全的一個重要環(huán)節(jié)。在交易系統(tǒng)中應(yīng)用信息隱藏技術(shù)之后，交易體系下的任何一方在接收及發(fā)送信息時就可以將自身獨特的標(biāo)記隱藏到傳遞的信息中，這些隱藏的標(biāo)記不能被清除，從而能夠確保交易過程中任何一方都不能對自己行為進(jìn)行抵賴[8]。

5結(jié)語

綜上所述，信息隱藏技術(shù)為多媒體信號處理及多媒體通信領(lǐng)域內(nèi)的一個新興研究方向，信息隱藏技術(shù)能為多媒體信息安全提供新思路。當(dāng)前國際上的信息隱藏技術(shù)可以做到將隱藏信息進(jìn)行儀器檢測，抵抗人為攻擊，但是還沒有發(fā)展到可以實用的階段，今后將密碼技術(shù)同信息隱藏技術(shù)有機(jī)結(jié)合，建立不可感知性的數(shù)學(xué)度量模型，有效進(jìn)行信息隱藏容量上界的計算，是今后信息隱藏技術(shù)需要努力的方向。

作者：李蟾膺 單位：民航西南空管局

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