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信息隐藏与数字水印的研究及发展_钮心忻

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计算机教育 2005.1

息隐藏和数字水印的研究是在20世纪90年代受到重视并蓬勃发展起来的。多媒体信息在网络

上的传递、发布和扩散带来了一系列的问题和应用需求,从总体上来说可以分为两大部分:伪装式保密信息传递(即信息隐藏)和多媒体信息的版权保护问题(即数字水印)。信息隐藏主要应用在需要安全保密通信的部门,利用多媒体信息中的冗余空间携带隐蔽信息,达到秘密信息伪装传递的目的;同时,信息隐藏还要研究其对立面——隐蔽信息的分析和检测,这与密码编制学和密码分析学是类似的,信息隐藏与分析是一对矛盾统一体,它们相互对立又相互促进。数字水印从实质上说也是一类信息隐藏,但是其目的不是为了保密通信,而是为了标明载体本身的一些信息,如多媒体信息的创作者、版权信息、使用权限等一系列需要标明的信息,利用数字水印,还可以跟踪多媒体产品的非法传播和扩散,打击盗版。数字水印技术目前正处于一个快速发展和持续深入的阶段,应用领域也在快速扩展。从最初的图像水印、音频水印,发展到软件水印、视频水印、文字水印;从最初的算法研究,扩展到行业领域的应用,如数字地图的版权保护、数字图书的版权保护、证件防伪、多媒体数据的检索、电子公文防篡改等。

1.信息隐藏的主要研究领域

信息隐藏的研究分为正反两方面:隐藏和分析。隐

信息隐藏与数字水印的研究及发展

北京邮电大学 钮心忻/文

藏的目的是要在多媒体载体中隐藏尽可能多的信息,同时不能引起任何可察觉的变化(包括感观上的变化和信息统计分析上的变化);分析的目的就是要在一批看似正常的多媒体载体中,通过各种分析方法,找出被怀疑隐藏有秘密信息的载体,然后通过提取、破译或者破坏,达到拦截和破坏秘密信息隐蔽传递的目的。

根据信息隐藏的载体分类,可以分为图像中的信息隐藏、视频中的信息隐藏、语音中的信息隐藏、文本中的信息隐藏、各类数据中的信息隐藏等。在不同的载体中,信息隐藏的方法有所不同,需要根据载体的特征选择合适的隐藏算法。比如图像、视频、音频中的信息隐藏,大部分都是利用了人的感观对于这些载体信号的冗余度来隐藏信息。而文本或其他各类数据就无法利用冗余度来隐藏信息,因此在这些没有冗余度或者冗余度很小的载体中隐藏信息,就需要从另外的角度来设计隐藏方案。

根据目前已经提出的信息隐藏算法,从它们对载体的修改方式上进行分类,可以分为:时域(空域)替换技术、变换域技术、扩展频谱技术、统计方法。

根据隐藏载体以及载体传输过程中可能遭到的破坏和攻击的类型不同,可考虑设计不同的算法抵抗破坏和攻击。对载体的破坏包括非恶意的和恶意的,非恶意的破坏例如载体在传输过程中叠加了噪声、受到有损压缩

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等,而恶意的破坏旨在消除隐藏的秘密信息。对数字图像的常见破坏主要有:图像加噪、低通滤波、有损压缩、图像剪切、图像拼接、图像大小变化、图像旋转、打印扫描等。对数字视频的常见破坏主要有:加噪、视频压缩编码、丢帧、插帧、帧重组、视频流剪切和拼接等。对数字音频的常见破坏主要有:加噪、滤波、语音压缩编码、数模模数转换、重采样、采样率变化等。对于数据集合的常见破坏主要有:数据跨平台的格式转换、数据删除、数据添加等。

2.信息隐藏的重点发展方向

信息隐藏目前的研究热点和难点在以下几个方面:信息隐藏的容量问题。信息隐藏在算法研究到一定程度后,急需解决一些深层的基础理论问题,例如,如何建立不可感知性的数学度量模型,信息隐藏的容量上界如何计算,能否达到此容量上界,通过哪些指标综合评价信息隐藏算法的优劣等。

信息隐藏的对立面——隐藏分析(现在越来越受到重视)。信息隐藏技术是一把双刃剑,它既可以被合法使用,用于保护国家重要信息,又可以被违法犯罪分子甚至恐怖分子所利用,达到逃避监控的目的。因此,为了使信息隐藏理论与技术能够健康发展,其对立面必须得到同步发展。

信息隐藏分析的目的有三个层次。第一,要回答在一个载体中,是否隐藏有秘密信息。第二,如果藏有秘密信息,提取出秘密信息。第三,如果藏有秘密信息,不管能否提取出秘密信息,都不想让秘密信息正确到达接收者手中,因此,第三步就是将秘密信息破坏,但是又不影响伪装载体的感观效果(视觉、听觉、文本格式等),也就是说使得接收者能够正确收到伪装载体,但是又不能正确提取秘密信息,并且无法意识到秘密信息已经被攻击。

在信息隐藏分析中,类似于密码分析,可以根据检测者已知的消息进行分类:仅知伪装对象分析,已知载体分析,已知消息分析,选择伪装对象分析,选择消息

攻击,已知隐藏算法、载体和伪装对象攻击。

即使已知某些消息,并假定攻击者有最好的攻击条件,提取隐藏的信息仍然是非常困难的。对于一些稳健性非常强的隐藏算法,破坏隐藏信息也不是一件容易的事情。

主要的隐藏分析方法有:感观分析、统计分析、特征分析。

3.数字水印的主要研究领域

数字水印的提出是为了保护版权,然而随着数字水印技术的发展,人们已经发现了水印更多更广的应用。

目前,数字水印技术的应用大体上可以分为版权保护、数字指纹、认证和完整性校验、内容标识和隐藏标识、使用控制、内容保护、安全不可见通信等几个方面。

版权保护:当数字水印应用于版权保护时,其潜在的应用市场有:电子商务、在线(或离线)分发多媒体内容以及大规模的广播服务。潜在的用户则有:数字产品的创造者和提供者;电子商务和图像软件的供应商;数字图像、视频摄录机、数字照相机和DVD的制造者等。

数字指纹:为了避免数字产品被非法复制和散发,作者可在其每个产品拷贝中分别嵌入不同的水印(称为数字指纹)。如果发现了未经授权的拷贝,则通过检索指纹来追踪其来源。在此类应用中,水印必须是不可见的,而且能抵抗恶意的擦除、伪造以及合谋攻击等。

认证和完整性校验:在许多应用中,需要验证数字内容未被修改或假冒。尽管数字产品的认证可通过传统的密码技术来完成,但利用数字水印来进行认证和完整性校验的优点在于,认证同内容是密不可分的,因此简化了处理过程。

当对插入了水印的数字内容进行检验时,必须用惟一的与数据内容相关的密钥提取出水印,然后通过检验提取出的水印完整性来检验数字内容的完整性。数字水印在认证方面的应用主要集中在电子商务和多媒体产品分发至终端用户等领域。

内容标识和隐藏标识:此类应用中,插入的水印信息构成一个注释,提供有关数字产品内容的进一步信息。

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数字水印可用于隐藏标识和标签,可在医学、制图、多媒体索引和基于内容的检索等领域得到应用。

使用控制:在特定的应用系统中,多媒体内容需要特殊的硬件来拷贝和观看使用,插入水印来标识允许的拷贝数,每拷贝一份,进行拷贝的硬件会修改水印内容,将允许的拷贝数减一,以防止大规模的盗版。

内容保护:在一些特定应用中,数字产品的所有者可能会希望要出售的数字产品能被公开自由地预览,以尽可能多地招徕潜在的顾客,但也需要防止这些预览的内容被他人用于商业目的,因此,这些预览内容被自动加上可见的但同样难以除去的水印。

对水印技术的要求随着应用的不同而不同,针对不同的应用,采用的技术也不一样。一个水印方案很难满足所有应用的所有要求,因此,数字水印算法往往是针对某类应用而设计的。

4.数字水印的重点发展方向

今后数字水印技术的研究将侧重于完善数字水印理论,提高数字水印算法的稳健性、安全性,研究其在实际网络中的应用,建立相关标准等。

数字水印在理论方面的工作包括建立更好的模型,分析各种媒体中隐藏水印信息的理论容量,分析算法稳健性和抗攻击等性能。同时,也应重视对水印攻击方法的研究,这有利于促进研制更好的数字水印算法。

研究稳健性更好的水印算法仍是数字水印的重点发展方向,但在提高算法稳健性的同时应当结合人类视觉特点和听觉特点,以保持较好的不可见性及有较大的信息容量。另外,应注意自适应思想以及一些新的信号处理算法在水印算法中的应用,如分形编码、混沌编码等。

数字水印应用中安全性自然是很重要的要求,但水印算法的安全性不能靠算法的保密而得到,这正如密码算法一样。研制更安全的数字水印算法仍是水印研究的重点之一。此外,应根据不同的数字产品内容分等级插入水印,即对较重要的内容和对安全性要求高的内容插

入强度大、安全性好的水印,而对不太重要的内容和对安全性要求不高的内容插入强度小安全性一般的水印,以适应实际应用的要求,这种分安全等级的水印方案有助于提高效率,也间接增强了水印的安全性。

从实际应用的观点看,我们认为数字水印的下列方向应是研究的重点:对于实际网络环境下的数字水印应用,应重点研究水印的网络快速自动验证技术,这需要结合计算机网络技术和认证技术;研究动态水印或具有交互性质的数字水印技术,可以修改水印内容或者通过水印来实现某些控制,如读取、拷贝。这要求水印中有可执行内容,在网络环境中可以通过在水印中加入Java模块或含有特定的URL等方法来实现。

应该注意到,数字水印要得到更广泛的应用必须建立一系列的标准或协议,如加载或插入水印的标准、提取或检测水印的标准、水印认证的标准等都是急需的,因为不同的水印算法如果不具备兼容性,显然不利于推广水印的应用。同时,需要建立一些测试标准,如StirMark几乎已成为事实上的测试标准软件,以衡量水印的稳健性和抗攻击能力。这些标准的建立将会大大促进数字水

印技术的应用和发展。

在网络的信息技术及电子商务迅速发展的今天,水印技术的研究更具有重要意义。数字水印技术将对保护各种形式的数字产品起到重要作用,但必须认识到数字水印技术并非是万能的,必须配合密码学技术及认证技术、数字签名等技术一起使用。一个实用的数字水印方案必须有这些技术的配合才能抵抗各种攻击,构成完整的数字产品版权保护的解决方案。

毫无疑问,数字水印技术将对保护各种形式的数字产品内容起到重要作用,因此,尽管该领域还是个相对年轻的领域,但它已经吸引了众多的研究者。我们会看到,对数字水印攻击方法和水印算法设计的研究将有利于更好的水印方案的出现和更成功的数字水印应用。

隐写术的应用及安全性研究

隐写术的应用及安全性研究 摘要:介绍了隐写术和反隐写术,说明了隐写术的原理及隐写术在文本、图像、音频中的应用。从隐写系统的绝对安全性、检测隐写消息的低效性和隐写算法的复杂多变性等方面阐明了反隐 写所面临的挑战。最后指出反隐写术只能证明隐写信息的存在性而不能破译隐写信息的不足;同时简要阐明了反隐写的发展趋势。 关键词:隐写术;反隐写;隐写系统;隐写检验;隐写算法 application of steganography and its security wang yanyan, wu yafei (college of computer,dezhou university,dezhou, shandong china, 253023) abstract: the authors introduce in this paper steganography and anti-steganography and illustrates the principle of steganographic methods and their applications in the text, images, and audio. it is illustrated that anti-steganography faces challenges from absolute safety of hidden writing system, inefficiency of detecting to complexity of steganographic algorithms. the authors point out that the anti-steganography can only prove the existence of the steganographic information, but not crack it. this

信息隐藏与数字水印

0.引言 随着计算机信息技术和网络技术的发展, 人类社会已经进入了一个全新的数字信息时代。人们对信息的处理由原来的纸质文本、模拟的声音与图像逐渐转变为数字化的文本、图像、图形、音频、视频等集成的多媒体信息。这些数字化信息在计算机技术及网络技术的支撑下, 具有易复制、易修改、易加工、易传播、易交流、易分发的优点, 方便了人们对信息的获取、交流, 使人们能在全世界范围内实现信息、知识、资源的共享。但在数字化信息给人们带来这些方便的同时, 也产生了许多的弊端, 许多非法的恶意攻击者利用这些便利, 对多媒体数字信息进行攻击、篡改, 侵犯他人的合法权益。在这种背景下, 对多媒体数字信息安全的保护就成了当今数字时代的一个重要的研究课题。 1.信息隐藏技术 1.1信息隐藏的基本原理及模型]1[ 信息隐藏(Info rmat ion Hiding)不同于传统的密码学技术。密码技术主要是研究如何将机密信息进行特殊的编码,以形成不可识别的密码形式(密文)进行传递;而信息隐藏则主要研究如何将某一机密信息秘密隐藏于另一公开的信息中,然后通过公开信息的传输来传递机密信息。对加密通信而言,可能的监测者或非法拦截者可通过截取密文,并对其进行破译,或将密文进行破坏后再发送,从而影响机密信息的安全;但对信息隐藏而言,可能的监测者或非法拦截者则难以从公开信息中判断机密信息是否存在,难以截获机密信息,从而能保证机密信息的安全。我们称待隐藏的信息为秘密信息,它可以是版权信息或秘密数据,也可以是一个序列号;而公开信息则称为载体信息,如视频、音频片段。这种信息隐藏过程一般由密钥(Key)来控制,即通过嵌入算法(Embedding alg orithm)将秘密信息隐藏于公开信息中,而隐蔽载体( 隐藏有秘密信息的公开信息) 则通过信道(Communicat ion channel)传递,然后检测器( Detector) 利用密钥从隐蔽载体中恢复/ 检测出秘密信息。 信息隐藏技术主要由两部分组成:(1)信息嵌入算法,它利用密钥来实现秘密信息的隐藏。(2)隐蔽信息检测/提取算法,它利用密钥从隐蔽载体中检测/恢复出秘密信息。在密钥未知的前提下,第三者很难从隐秘载体中得到或删除,甚至发现秘密信息。 1.2信息隐藏技术分类 信息隐藏 数字水印潜信道叠像术信息伪装 脆弱水印稳健水印语义伪装技术伪装可见水印不可见水印 1.3信息隐藏的重要性]2[ 人们往往认为对通讯内容加密即可保证通讯的安全,然而在实际中这是远远不够的。特洛伊战争中的谋士们和一些其他古代的作者,专注于隐藏信息更甚于仅仅是将它们译为密码;尽管现代的密码学从文艺复兴时期开始发展,我们却发现Wilkins 在1641 年还是乐于隐藏甚于加密,因为这样做很少会引起注意。这种应用持续到现在的某些场合。例如,一份

基于DCT图像数字水印技术研究的开题报告

毕业设计开题报告 基于DCT的图像数字水印技术的研究

基于DCT的图像数字水印技术研究 国内外研究现状: 20世纪80年代,索尼和菲利浦公司首次提出了数字媒体版权保护的方案SCMS(Serial copy management system),数字水印技术也是在继数字隐藏技术后提出的一种数字媒体版权保护方案,发展到现在不仅仅局限于版权保护,也延伸到商务交易中的票据防伪、声像数据的隐藏标识和篡改提示、隐蔽通信及其对抗等领域。随着电子政务的广泛应用,其安全性问题也日益突出,电子政务所涉及的相当多的信息都带有机密性,除黑客攻击.病毒感染等来自网络的安全威胁外,也易受到来自系统应用的假冒用户登录、非法篡改等数据安全的威胁。我国现有的电子政务网络基础设施和系统安全解决方案大多是通过防火墙、入侵检测、漏洞扫描、网络隔离等技术和设备来保障系统的安全,这在一定程度上可以保证电子政务信息系统的安全,但仍存在着安全漏洞,我们在电子政务的建设中,除了必要的网络安全技术外,还必须重视对数字信息安全认证的问题。 数字水印技术为上述问题提供了一个有效的解决方案,是目前多媒体信息安全研究领域的一个热点。该技术采用信息处理技术把版权信息、认证信息等秘密信息,即水印,嵌入到原始数据中去,但不影响原内容的价值和使用,水印信息可以是产品的序列号、版权所有者的标志等认证信息。通过特定的算法恢复和检测被嵌水印后,可有效地分析信息失真的情况,判断信息是否被篡改,为版权所有者提供信息被盗版的有利证据。因此,一个实用的数字水印技术必须具有较强的鲁棒性、安全性和不可见性。 所谓数字水印技术,就是将代表数字媒体著作权人身份的特定信息、用户指定的标志或序列码等,按照某种方式嵌入被保护的信息中,在产生版权纠纷时,通过相应的算法提取出该数字水印,从而验证版权的归属,确保媒体著作权人的合法利益,避免非法盗版的威胁。被保护的信息是任何一种数字媒体,如软件、图像、音频、视频或一般性的电子文档等。数字水印是嵌在数字产品中的数字信号,水印的存在要以不破坏原数据的欣赏价值、使用价值为原则。

最新图像信息隐藏技术与设计 大学毕业设计

1 前言 本章主要介绍信息隐藏技术的背景和研究意义、国内外信息隐藏技术研究现状,列举了本文的主要研究内容,最后给出了全文的结构安排。 1.1 信息隐藏技术的背景和研究意义 二十世纪九十年代以来,网络信息技术在全世界范围内得到了迅猛发展,它极大地方便了人们之间的通信和交流。借助于计算机网络所提供的强大的多媒体通信功能,人们可以方便、快速地将数字信息(数字音乐、图像、影视等方面的作品)传到世界各地,一份电子邮件可以在瞬息问传遍全球。但同时计算机网络也成为犯罪集团、非法组织和有恶意的个人利用的工具。从恶意传播计算机病毒,到非法入侵要害部门信息系统,窃取重要机密甚至使系统瘫痪;从计算机金融犯罪,到利用表面无害的多媒体资料传递隐蔽的有害信息等等,对计算机信息系统进行恶意攻击的手段可谓层出不穷。 因此,在全球联网的形势下,网络信息安全非常重要,一个国家信息系统的失控和崩溃将导致整个国家经济瘫痪,进而影响到国家安全。各国政府和信息产业部门都非常重视网络信息安全的研究和应用。密码技术是信息安全技术领域的主要传统技术之一,是基于香农信息论及其密码学理论的技术,一般采用将明文加密成密文的秘密密钥系统或者公开密钥系统,其保护方式都是控制文件的存取,即将文件加密成密文,使非法用户不能解读。但加密技术主要适用于文本的加密,而对音频、视频、图像等多媒体数据类型来说,由于它们的数据量往往很大,如何对超大数据量的多媒体数据进行有效的加、解密仍是一个难题。而且信息加密是利用随机性来对抗密码攻击的,密文的随机性同时也暴露了消息的重要性,即使密码的强度足以使攻击者无法破解出明文,但他仍有足够的手段来对其进行破坏,使得合法的接收者也无法阅读信息内容。随着计算机性能的大幅度提高,软硬件技术的迅速发展,加密算法的安全性受到了严重挑战。 由于加密技术的局限性,最近十几年以来,一种新的信息安全技术——信息隐藏技术(Information Hiding)迅速地发展起来。信息隐藏的渊源可以追溯到古希

数字水印的历史及国内外发展现状

数字水印的历史及国内外发展现状 一般认为,数字水印起源于古老的水印技术。这里提到的“水印”技术是指传统水印,即印在传统载体上的水印,如纸币上的水印、邮票股票上的水印等,将它们对着光照我们可以看到其中隐藏的图像。这些传统的“水印”用来证明其内容的合法性。大约700年前,纸水印便在意大利的Fabriano镇出现[1],这些纸水印是通过在纸模中加细线模板制造出来的。纸在存在细线的区域会略微薄一些,这样也会更透明一些。到了18世纪,在欧洲和美国制造的产品中,纸水印已经变得相当的实用了。水印被用作商标,记录纸张的生产日期,显示原始纸片的尺寸。大约也是这个时期,水印开始用于钱和其它文件的防伪措施。纸水印的存在既不影响美感,也不影响纸张的使用。中国是世界上最早发明造纸术的国家,也是最早使用纸币的国家。宋真宗在位时(公元998-1021年),四川民间发明了“交子”[2]。交子正面都有票人的印记,有密码画押,票面金额在使用时填写,可以兑换,也可以流通。可以说交子上的印文既包含水印技术也包含消隐技术。 事实上,正是由于纸张水印和消隐技术的特性才真正地启发了在数字环境下水印的首次使用。数字水印的产生最早可追溯到1954年,它的产生源于对数字产品的保护。在1954年,Muzak公司的埃米利.希姆布鲁克(Emil Hembrooke)为带有水印的音乐作品申请了一项专利。在这项专利中,通过间歇性地应用中心频率为1kHz的窄带陷波器,认证码就被插入到音乐中。该频率上能量的缺失表征使用了陷波滤波器,而缺失的持续时间通常被编码为点或长划,此认证码使用了莫尔斯电码。此系统被Muzak公司用到了1984年前后[3]。1961年美国专利局这样描述了该项发明: 此发明使对音乐作品进行确证成为可能,从而制定出了一个防止盗版的有效途径,这也可以比作纸币中的水印。 从那时起,人们开始发展大量的水印技术并由此展开了各种各样的应用,人们对于嵌入信号的兴趣就这样持续了35年,此期间水印被应用于广告认证和设备控制上。例如,在1979年,Szepanski[4]描述了一种机械探测模式,它可以用在文件上起到防伪效果。九年后Holt等人[5]阐述了一种在音频信号中嵌入认证码的方法。但这时的数字水印只是作为一种版权认证的工具,并没有成为一门科学。直到20世纪90年代初期,数字水印才作为一个研究课题受到了足够的重视。1993年A. Z. Tirkel等所撰写的“Electronic water mark”[6]一文中首次使用了“water mark”这一术语。这一命名标志着数字水印技术作为一门正式研究学科的诞生。后来二词合二为一就成为“watermark”,而现在一般都使用“digital watermarking”一词来表示“数字水印”。现在我们所说的“水印”一般指的都是数字水印。 数字水印技术自93年被提出以来,由于其在信息安全和经济上的重要地位,发展较为迅速,世界各国的科研机构、大学和商业集团都积极的参与或投资支持此方面的研究。如美国财政部、美国版权工作组、美国洛斯阿莫斯国家实验室、美国海陆空研究实验室、欧洲电信联盟、德国国家信息技术研究中心、日本NTT信息与通信系统研究中心、麻省理工学院、南加利福尼亚大学、剑桥大学、瑞士洛桑联邦工学院、微软公司、朗讯贝尔实验室等都在进行这方面的研究工作。IBM公司、日立公司、NEC公司、Pioneer电子公司和Sony公司等五家公司还宣布联合研究基于信息隐藏的电子水印。 国际学术界陆续发表了许多关于数字水印技术方面的文章,几个有影响的国际会议(例如IEEE,SPIE等)及一些国际权威学术期刊(例如Signal Processing等)相继出版了有关数字水印技术的专题。1996年5月,国际第一届信息隐藏学术讨论会[10](International Information Hiding Workshop, IHW)在英国剑桥牛顿研究所召开,至今该研讨会已举办了五

信息隐藏技术(中文版)

一个基于“刚刚-明显-失真”测量的视觉感知调整子带图像编码器的概要文件 摘要:为了表示一幅具有最低可能比特率的高感知质量图像,一种有效的图像压缩算法不仅要消除统计相关性的冗余,还从消除图像信信息里无关紧要的感知成分,在这篇文章里,将要提出一个视觉感知调整部分波段图像编码器的方案,其中一个公正、明显显示失真(JND)或微创明显的失真(MND)配置文件是采用量化感知冗余。该JND配置文件提供了每个被编码信号的失真可见性阈值,低于该阈值重建误差被渲染不易察觉。在由于背景亮度和纹理屏蔽效应而集成阈值敏感度的感知模型基础上,JND文件从分析图像信号的局部属性来估计。根据人体对空间频率的视觉感知敏感度,全频带JND/ MND信息被分解不同的频率子带的JNDMND成分。有了这些部分的配置文件,无关紧要的感知信号在每个子波段都可以被筛选出来,并正确编码我们有用的信息以满足可见度阈值。新的量化保真措施,被称作峰值信号-感知噪声比(PSPNR),拟通过采取评估图像的质量包括考虑明显变形的部分在内。仿真结果表明,这种近乎透明的图像编码可在不到0.4像素内实现。相比于ISO-JPEG标准,所提出的算法可以消除原始图像更多的感性冗余,并且重构图像的视觉质量以低比特率更能被我们所接受。 1. 介绍 我们通常认为当前图像编码技术的表现是不足够接近基本比特率。为了支撑未来要求低限制使图像维持高质量接收,为了支持未来低比特率高图像质量的设备,更高效的算法被人们所期待。在众多达到这个最优性的方法中,感知编码将压缩算法和人类感知机制相连接被认为是最有前途的解决方案,并在最近成为一个重要的研究领域。 这是众所周知的,图像信号的统计是比较非平稳的,重建图像的保真度被人眼所要求的不同是从像素到像素的。通常来说,感知编码的重要任务是有效地使编码算法适应人体人眼的敏感度。各种方法已经被提出将人类视觉系统的某些确定的心理视觉特性(HVS)合并到图像编码算法中。已经作出一些努力来开发HVS的灵敏度到空间频率为适应量化步长频域。其他的努力试图有效地利用空间掩蔽效应来在空间域隐藏失真。然而,由于缺乏一个有效的定量测量评估图像质量和HVS非线性的措施,无图像编码方案尚未充分整合这些心理视觉效果提供一个简单而有效的方法用于消除静止图像的视觉冗余。在最近的图像编码技术评论中,贾扬,提出了感知编码

信息隐藏技术及其应用

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信息隐藏技术及其应用 摘要随着网络与信息技术的高速发展,信息安全越来越受到人们关注,信息隐藏技术应运而生。本文介绍了信息隐藏技术的背景、概念与特征,总结了较为成熟与常见的信息隐藏方法,描述了信息隐藏技术的主要应用领域,分析了信息隐藏技术目前存在的问题,并对其未来发展进行了展望。 关键词信息隐藏;信息安全;隐秘通信;数字水印;应用; 一、信息隐藏技术的背景 信息隐藏的思想可以追溯到古代的隐写术。隐写术是通过某种方式将隐秘信息隐藏在其他信息中,从而保证隐秘信息的安全性。隐写术的应用实例可以追溯到很久远的年代。被人们誉为历史学之父的古希腊历史学家希罗多德曾在其著作中讲述了这样一则故事:一个名为Histaieus的人计划与他人合伙叛乱,里应外合,以便推翻波斯人的统治。为了传递信息,他给一位忠诚的奴隶剃光头发并把消息刺在头皮上,等到头发长起来后,派奴隶出去送“信”,最终叛乱成功。隐写术在历史上有过广泛的应用,例如战争、谍报等方面。 进入现代以来,随着网络的高速发展,越来越多的信息在网络上进行传递,人们通过邮件、文件和网页等进行交流,传递信息。然而在信息传递的快捷与高效的同时,信息的安全性也越来越受到考验。例如网络上的病毒、木马、泄密软件等,还有非法组织以某种目的窃取信息等,都对信息的安全造成了严重的威胁。特别是对于政治、军事和商业等领域,敌对势力之间互相的监控、窃密等都普遍存在,信息传递的安全性至关重要。传统的密码学虽然可以在一定程度上保证信息的安全,但它仅仅隐藏了信息的内容。为隐藏信息所生成的密文通常是杂乱无章的代码或者逻辑混乱的语言,反而更会引起追踪人员和破译人员的注意,增加暴露风险。这成为密码的致命弱点。 另一方面,随着数字技术的迅猛发展和互联网越来越广泛的应用,数字媒体的应用越来越多,基于数字媒体的商业得到了迅速发展,而通过扫描仪等也可以方便的将纸质材料转换为数字材料。与此同时,数字媒体的复制、传播也越来越方便,这为盗版提供了极大的便利,例如网上盗版软件、盗版电子版图书等随处可见,严重破坏了知识产权。因此如何保护数字媒体的知识产权,防止知识产品被非法地复制传播,保证信息的安全,也成为了越来越紧迫的问题。 正是由于上述问题的存在,信息隐藏技术应运而生。 二、信息隐藏技术的原理与特点

信息隐藏技术研究与总结

信息隐藏技术作业 班级:Y130701 姓名: 学号:

基于信息隐藏技术的研究现状综述 摘要:信息隐藏技术,一类区别于信息加密技术而广泛被研究的隐蔽通信技术。传统的加密技术是通过对秘密信息进行加密,使得得到秘密信息的非法用户,在有限的计算条件下,没有指定的密阴,其根本无法识别秘密信息,而信息隐藏技术的重点不在于无法识别,而在于信息的不可见性。当秘密信息通过隐藏算法处理以后,人们获得的信息只能是普通的图像,并不能确定其中是否隐藏了秘密信息。只有通过一定的计算能力将其中的隐蔽信息提取,从而得到想要的秘密信息,仅仅通过人眼是无法看出是否其所得内容中隐藏了秘密信息。信息隐藏技术被人们熟知的有隐写术、数字水印、信息分存。目前研究比较热门的当数分存中的秘密共享技术以及其与隐写术结合。秘密共享技术有其必然的缺陷,通过和其他隐藏技术的结合使得隐蔽通信更加安全。 关键词:秘密共享;信息隐藏;多项式;视觉密码; 中图法分类号:TP309 文献标识码:A 1 引言 近些年,当加密技术日趋成熟,人们所关心的重点不再是加密算法的复杂性,多变性。人们希望能够通过一种技术使得秘密信息在不可见的情况下秘密传输,对于非法参与者,其秘密信息是不可见的,人眼无法识别所传输的载体中是否隐藏了秘密信息。直接传输隐密载体图像,实质上已经将秘密信息同时传输。传统的信息隐蔽技术常见的有LSB嵌入、MLSB 替换隐写、+K与随机调制隐写、JSteg 隐写、F5隐写等。但这些技术在一定程度上都会改变原载体图像的统计特性,通过计算机参与的统计图像特征,这些隐写技术并不是十分安全的。于是人们想到了分存技术,将秘密信息按一定的规律分割成多个部分,分别存储在多个不同的地方,即使非法参与者得到了少量的共享信息,也无法恢复出秘密信息。 最早的共享方案是由Shamir在1979年提出基于多项式的门限共享方案[1],同年由Blakley提出基于矢量的共享方案。但此方案仅限于数字,对于图像的话不太适用(产生的共享尺寸太大,如果我们于隐写技术结合要去隐藏这些共享的话),所以Thien and Lin[2]提出了改进方案,其出发点是为了减少所产生共享的尺寸大小。由于图像在网络中传输和人们生活中的多用性,在1995年Shamir和Naor两人将这种共享理念推广到图像领域并很好的运用到生活中提出了可视化秘密共享方案VCS[3]。对于方案中的两大缺陷像素扩展和可视化质量差,大量的学者对此进行了研究。部分学者还提出多秘密共享、灰度图像的共享、彩色图像的共享、图像纵横比不变的方案等。对一些方案所产生的共享为类噪声的无用共享,人们与原有的隐写技术结合,使得共享成为更加不易被检测者发现的普通图像。基于可视化秘密共享的方案和基于多项式的秘密共享方案,都有自身的特色和缺陷,人们根据生活需要,提出了合二为一的混合秘密共享方案,两种方案的合理结合达到人们预想的效果,虽然目前基于二者混合方案的研究内容还不算多,但其效果明显,可见其研究的意义还是很大的。 论文的其余部分安排如下:第二部分主要介绍了基于多项式秘密共享方案;第三部分主要说明了基于可视化秘密共享方案;第四部分简要说明混合秘密共享方案;第五部分为论文总结。 2基于多项式秘密图像共享

常见信息隐藏技术..

编号:10013210439 南阳师范学院2014届毕业生 毕业论文 题目:常见信息隐藏技术的研究 完成人:刘豪一 班级:2010-04 学制:4年 专业:软件工程 指导教师:李争艳 完成日期:2014-03-15

目录 摘要 (1) 0引言 (1) 1信息隐藏技术的概念及特征 (1) 1.1信息隐藏技术的概念 (1) 1.2信息隐藏技术的特征 (2) 1.3信息隐藏的分类 (3) 2常见信息隐藏技术介绍 (3) 2.1隐写术 (3) 2.2数字水印技术 (4) 2.3可视密码技术 (5) 3常见信息隐藏技术算法实现 (5) 3.1隐写术算法概述 (5) 3.1.1时空域算法 (6) 3.1.2变换域算法 (6) 3.1.3压缩域算法 (7) 3.2数字水印技术算法介绍 (8) 3.2.1空域算法 (8) 3.2.2 Patchwork算法 (8) 3.2.3变换域算法 (8) 3.2.4压缩域算法 (9) 3.2.5 NEC算法 (10) 3.2.6生理模型算法 (10) 3.3可视密码技术实现方法 (10) 3.3.1(k,k)可视密码基本矩阵的构造 (10) 3.3.2(k,n)可视密码基本矩阵的构造 (11)

4信息隐藏技术的应用 (11) 4.1数字知识产权保护 (11) 4.2数据完整性鉴定 (12) 4.3数据保密 (12) 4.4资料不可抵赖性的确认 (13) 5信息隐藏技术的发展和未来趋势 (13) 6总结 (13) 参考文献 (14) Abstract (15)

常见信息隐藏技术的研究 作者:刘豪一 指导老师:李争艳 摘要:在信息化时代,随着计算机网络的迅猛发展,信息安全保密工作面临着动态变化的新形势和问题。本文主要介绍了信息隐藏的基本概念,主要特征,研究方法,技术分类等;研究了各种信息隐藏技术的算法实现;对信息隐藏技术的发展及未来趋势进行了分析和评述。 关键字:信息隐藏技术;数字水印;可视密码技术;隐写术 0引言 信息是人类社会和国家发展的重要战略资源。随着科学技术的快速发展,传统媒体内容正在向数字化转变。数据的交换与传输也变得更加快捷。但随之而来的日益严重的知识产权侵犯行为和基于加密的安全措施面临的严峻挑战,使得信息隐藏技术重新焕发活力。信息隐藏是与数学、密码学、信息论、计算机视觉以及其他计算机应用技术等多学科交叉的学科,是各国研究者所关注和研究的热点[1]。在信息隐藏研究中,可以分为基础理论研究、应用基础研究和应用研究。其中基础理论研究是建立图像信息隐藏的理论框架和若干理论模型,解决安全性度量、通信量分析等基本理论问题,以揭示信息隐藏中若干基本矛盾。信息隐藏的应用基础研究主要针对典型应用需求,研究各种信息隐藏算法和评估体系。信息隐藏的应用研究以图像信息隐藏技术的实用化为目的,研究针对各种应用的实用系统。本文通过对信息隐藏的理论研究学习,浅谈下常见信息隐藏技术的应用。 1 信息隐藏技术的概念及特征 1.1 信息隐藏技术的概念 信息隐藏主要研究如何将某一机密信息秘密隐藏于另一公开的信息(载体)中,然后通过公开信息的传输来传递机密信息。第三方则难以从公开信息中判断机密信息是否存在,难以截获机密信息,从而

信息隐藏结课论文

《信息隐藏原理及应用》结课论文 《信息隐藏原理概述》 2013——2014第一学年 学生姓名*** 专业班级***班 学生学号********* 指导教师**** 二〇一三年十二月十八日

信息隐藏原理概述 摘要 在信息技术飞速发展的今天,人们对信息安全给予了更多关注。因为每个Web站点以及网络通信都依赖于多媒体,如音频、视频和图像等。随着数字隐藏技术的发展,在特定的应用方面对其技术性能又提出了更高、更具体的要求,在一般的信息隐藏方法中,这些特性都是相互冲突、互相矛盾的而信息隐藏这项技术将秘密信息嵌入到多媒体中,并且不损坏原有的载体。在没有专门检测工具的情况下,第三方既觉察不到秘密信息的存在,也不知道存在秘密信息。因此密钥、数字签名和私密信息都可以在Internet上安全的传送。因此信息隐藏领域已经成为信息安全的焦点。 【关键词】:信息隐藏,网络,信息,稳私,算法

目录 引言 (4) 一、信息隐藏技术的现实意义 (5) 1.1 隐写术(Steganography) (5) 1.2 数字水印技术(Digital Watermark) (6) 1.3 可视密码技术 (6) 二、基本原理 (6) 三、信息隐藏的特点 (7) 3.1 隐蔽性 (7) 3.2 不可测性 (7) 3.3 不可见性 (7) 3.4 不可感知性 (8) 3.5 鲁棒性 (8) 3.6自恢复性 (9) 四、信息隐藏的计算和技术实施策略 (9) 五、信息隐藏技术的应用 (10) 5.1 数据保密通信 (11) 5.2 身份认证 (11) 5.3 数字作品的版权保护与盗版追踪 (11) 5.4 完整性、真实性鉴定与内容恢复 (11) 六、结束语 (12) 参考文献 (13)

信息隐藏与数字水印的研究及发展_钮心忻

22 计算机教育 2005.1 信 息隐藏和数字水印的研究是在20世纪90年代受到重视并蓬勃发展起来的。多媒体信息在网络 上的传递、发布和扩散带来了一系列的问题和应用需求,从总体上来说可以分为两大部分:伪装式保密信息传递(即信息隐藏)和多媒体信息的版权保护问题(即数字水印)。信息隐藏主要应用在需要安全保密通信的部门,利用多媒体信息中的冗余空间携带隐蔽信息,达到秘密信息伪装传递的目的;同时,信息隐藏还要研究其对立面——隐蔽信息的分析和检测,这与密码编制学和密码分析学是类似的,信息隐藏与分析是一对矛盾统一体,它们相互对立又相互促进。数字水印从实质上说也是一类信息隐藏,但是其目的不是为了保密通信,而是为了标明载体本身的一些信息,如多媒体信息的创作者、版权信息、使用权限等一系列需要标明的信息,利用数字水印,还可以跟踪多媒体产品的非法传播和扩散,打击盗版。数字水印技术目前正处于一个快速发展和持续深入的阶段,应用领域也在快速扩展。从最初的图像水印、音频水印,发展到软件水印、视频水印、文字水印;从最初的算法研究,扩展到行业领域的应用,如数字地图的版权保护、数字图书的版权保护、证件防伪、多媒体数据的检索、电子公文防篡改等。 1.信息隐藏的主要研究领域 信息隐藏的研究分为正反两方面:隐藏和分析。隐 信息隐藏与数字水印的研究及发展 北京邮电大学 钮心忻/文 藏的目的是要在多媒体载体中隐藏尽可能多的信息,同时不能引起任何可察觉的变化(包括感观上的变化和信息统计分析上的变化);分析的目的就是要在一批看似正常的多媒体载体中,通过各种分析方法,找出被怀疑隐藏有秘密信息的载体,然后通过提取、破译或者破坏,达到拦截和破坏秘密信息隐蔽传递的目的。 根据信息隐藏的载体分类,可以分为图像中的信息隐藏、视频中的信息隐藏、语音中的信息隐藏、文本中的信息隐藏、各类数据中的信息隐藏等。在不同的载体中,信息隐藏的方法有所不同,需要根据载体的特征选择合适的隐藏算法。比如图像、视频、音频中的信息隐藏,大部分都是利用了人的感观对于这些载体信号的冗余度来隐藏信息。而文本或其他各类数据就无法利用冗余度来隐藏信息,因此在这些没有冗余度或者冗余度很小的载体中隐藏信息,就需要从另外的角度来设计隐藏方案。 根据目前已经提出的信息隐藏算法,从它们对载体的修改方式上进行分类,可以分为:时域(空域)替换技术、变换域技术、扩展频谱技术、统计方法。 根据隐藏载体以及载体传输过程中可能遭到的破坏和攻击的类型不同,可考虑设计不同的算法抵抗破坏和攻击。对载体的破坏包括非恶意的和恶意的,非恶意的破坏例如载体在传输过程中叠加了噪声、受到有损压缩

数字水印技术研究

1. 引言 1.1 数字水印技术提出的背景 二十一世纪是数字时代,通信技术的迅速发展和计算机网络的普遍运用,使人们可以通过互联网收发信息,可以随时上传自己创作的数字图象、音乐、视频等作品,可以进行学术交流。 然而,也正是由于网络的这种便捷性、传播迅速的优点使其很容易被非法拷贝,导致数字产品的版权、完整性、有效性得不到保证,严重损害了创作者的利益。而一些具有特殊意义的数字信息,如涉及司法诉讼、政府机要等信息,更是遭到了不法分子地恶意攻击和随意篡改等,这一系列问题给当今科学家带来了巨大挑战。 基于以上类似问题,数字水印技术可以说是信息时代的特有产物,是一种可以在开放网络环境下保护版权和认证来源及保障信息完整性的新型技术,在音频、图像、视频制品中迅速得到广泛的研究和发展。 1.2 数字水印的基本特点 数字水印是加在数字图象、音频或视频中的微弱信号,这个信号是人们能够建立产品所有权、辨认购买者或提供数字产品的一些额外信息。具体说来,它们都具有以下共同的特征: 1. 不可感知性 对于数字水印的嵌入,应该对观察者没有视觉障碍,理想情况应该是水印图像与原始图像没有丝毫差别。 2. 鲁棒性 鲁棒性是指一个数字水印能够承受攻击的能力,一般来说数字水印方法是针对特定的攻击进行设计。 3. 安全性 水印技术的安全性是其最重要的特性,由于它的商业性,其算法必须公开,算法的安全性完全取决于密钥,而不对算法进行保密。 4. 计算复杂度 不同应用中,对于水印的嵌入算法和提取算法的计算复杂度要求是不同的,复杂度直接与水印系统的实时性相关。 5. 水印容量

水印容量是指载体数据字中可嵌入水印信息位的多少,可以从几兆到几个比特不等。 1.3 数字水印的应用]1[ 数字水印是以不可感知的方式嵌入到数字信息中的,总体来说它有以下应用:数字产品产权保护 这是数字水印最广泛的应用,将秘密的数字信号嵌入到有价值的数字文件中,这些数字信号是产权的标识,在不破坏数字文件的情况下不能被盗版者出去,起到了保护产权的作用。 1. 数据库标识 有时一些文件中提示数据的标识信息往往比文件本身更重要或者一些音像文件需要将说明注释(如字幕等)与音像本身结合起来,这就可以通过数字水印技术加以解决。 2. 文件内容鉴定 水印技术在鉴定数据建立者和鉴别数据内容有着特殊的运用,目的是检测数据是否被修改过或是否经过特殊的处理。 3. 系统升级 日常生活中常常涉及到旧装系统升级情况,这可以通过将“增强层”嵌入到所发送的数据中来给传统的信号发射系统升级。 4. 商务交易中的票据防伪 随着高质量图像输入输出设备的发展,使得货币、支票以及其他票据的伪造变得更加容易。目前,美国、日本以及荷兰都已开始研究用于票据防伪的数字水印技术。 5. 媒体侦破 这一运用的目的是提取对原始信号进行处理过的信息。例如,鉴定方法可以发现一幅图像被篡改过,但无法发现是怎样篡改的。媒体侦破技术就可以指出图像的哪部分被篡改了,指出被插入到原图像中的新对象等等。 1.4 数字水印技术的研究动态 随着多媒体技术和因特网技术的迅猛发展,一系列有关产权保护和信息安全的问题等亟待人们解决。数字水印技术便是二十世纪九十年代初出现的为解决这些问题的一门崭新的技术,也是近几十年来国内外专家和学者研究的一大热点。

信息隐藏大作业

数字水印 摘要:随着多媒体技术和网络技术的广泛应用,特别是因特网的飞速发展,对图像、音频、视频等多媒体内容的保护成为迫切需要解决的问题。近年来,数字水印技术开始广泛应用于数字图像,音频,视频和多媒体产品的版权保护。数字水印技术为因特网上图像的版权侵犯、非法复制、泄密和完整性问题提供了一种有效的解决途径。数字水印技术作为版权保护和安全认证的有力工具,已经引起人们广泛的关注。数字水印作为一种信息安全技术,是在数字信息中加入不可见的标记。人们可以通过一定的算法提取此标记,验证信息的所用权。关键字:数字水印;Matlab;算法 随着信息技术的迅猛发展,特别是Internet网络的日益延伸,信息媒体的数字化愈趋广泛。信息的数字化表达为信息的存取提供了显著的便利,极大地提高了信息表达的效率和准确性。借助Internet人们可分布自己的作品、传递重要的信息、进行学术交流以及参与电子商务等。但伴随的安全性问题亦日趋严重,其中数字图像作为一种主要媒体形式,它的安全问题尤为突出。网络技术和多媒体技术的发展,极大地方便了信息交换和资源共享,这种迅捷的信息传播和简易的操作带来了许多新问题,如侵犯版权、信息篡改等。数字水印(digital watermarking)技术是一种为网络资源提供安全保密的有效措施,是一种新的信息隐藏技术。它是将特定的信息嵌入到图像、音频和视频及文本文件等各种数字媒体中,以达到标识、注释及版权保护等目的。同时这种信息对宿主媒体的影响不足以引起人们的注意且具有特定的恢复方法,而且非法接收者是不可见、不可觉察的。由于水印信息并不影响作品的宏观质量,因而它将永久地保存在多媒体作品当中,任何试图从作品中剔除水印都将大幅度破坏原作品。 目前数字水印的研究热点集中在水印的透明性和鲁棒性两个方面。常用的数字水印嵌入算法是空域数字水印嵌入算法和变换域数字水印嵌入算法。空域水印算法就是将水印信息直接嵌入到数字媒体的空间域中,算法具有运算量小,信息嵌入量大、嵌入方法简单等优点,缺点是对于图像处理的鲁棒性较差。变换域水印算法就是对原始图像进行某种变换,在变换域中嵌入水印信息,其中最常用的变换是DCT和DWT变换[6]~[11],算法具有鲁棒性好,而且可以和国际编码标准很好的结合等优点。

信息隐藏技术综述

信息隐藏 技 术 综 述

目录 引言 (3) 1信息隐藏技术发展背景 (3) 2信息隐藏的概念和模型 (3) 2.1信息隐藏概念及其基本原理 (3) 2.2信息隐藏通用模型 (4) 3信息隐藏技术特征及分类 (4) 3.1信息隐藏技术的特征 (4) 3.2信息隐藏技术的分类 (5) 4信息隐藏技术方法 (5) 4.1隐写术 (5) 4.2数字水印 (6) 4.3可视密码技术 (6) 4.4潜信道 (6) 4.5匿名通信 (6) 5信息隐藏技术算法 (7) 6信息隐藏技术应用领域 (7) 6.1数据 (7) 6.2数据的不可抵赖性 (7) 6.3 数字作品的保护 (8) 6.4防伪 (8) 6.5数据的完整性 (8) 7 结语 (8) 参考文献 (8)

引言 随着Internet技术和多媒体信息技术的飞速发展,多媒体、计算机网络、个人移动通信技术等进入寻常百姓家,数字化已深入人心。数字多媒体信息在网上传播与传输越来越方便,通过网络传递各种信息越来越普遍。但与此同时也带来了信息安全的隐患问题。信息隐藏是近年来信息安全和多媒体信号处理领域中提出的一种解决媒体信息安全的新方法[1]。它通过把秘密信息隐藏在可公开的媒体信息里,达到证实该媒体信息的数据完整性或传递秘密信息的目的,从而为数字信息的安全问题提供了一种新的解决方法。 1信息隐藏技术发展背景 信息隐藏的思想来源于古代的隐写术,历史上广为流传的“剃头刺字”的故事就是信息隐藏技术的应用。大约在公元前440年,Histaieus为了通知他的朋友发动暴动来反抗米堤亚人和波斯人,将一个仆人的头发剃光后在头皮上刺上了信息,等那仆人头发长出来后再将他送到朋友那里,以此实现他们之间的秘密通信。在16、17世纪还出现了许多关于隐秘术的著作,其中利用信息编码的方法实现信息隐藏较为普遍。历史上信息隐藏的例子还有很多。Willkins采用隐形墨水在特定字母上制作非常小的斑点来隐藏信息。二战期间,德国人发明了微缩胶片,他们把胶片制作成句点大小的微粒来隐藏信息,放大后的胶片仍能有很好的清晰度[2]。 如今,大量的多媒体信息在网络中方便、快捷的传输,方便了人们的通信和交流,但是这些新技术在给人们带来方便的同时也产生了严重的安全问题。为了解决这些问题,引入了加密技术,但是加密技术是将明文加密成一堆乱码,这样就容易激发拦截者破解文件的动机及欲望。为此,人们又引入了信息隐藏技术,即将秘密信息隐藏在不易被人怀疑的普通文件中,使秘密信息不易被别有用心的人发现,从而加强了消息在网络上传输的安全性。 2信息隐藏的概念和模型 2.1信息隐藏概念及其基本原理 信息隐藏是把一个有意义的秘密信息如软件序列号、秘文或信息通过某种嵌入算法隐藏到载体信息中从而得到隐秘载体的过程[3]。它主要是研究如何将某一信息秘密隐藏于另一公开信息中,然后通过公开信息的传输来传递信息。通常载体可以是文字、图像、声音和视频等,而嵌入算法也主要利用多媒体信息的时间或空间冗余性和人对信息变化

数字水印技术研究与报告分析

数字图像处理论文 姓名:郑婷婷 专业:电子通信工程 2011年 6 月 12 日

数字水印技术:概念、应用及现状 一、引言 随着信息时代的到来,特别是Internet的普及,信息的安全保护问题日益突出。当前的信息安全技术基本上都以密码学理论为基础,即将文件加密成密文,使非法用户不能解读。但随着计算机处理能力的快速提高,这种通过不断增加密钥长度来提高系统密级的方法变得越来越不安全。 另一方面,多媒体技术已被广泛应用,需要进行加密、认证和版权保护的声像数据也越来越多。数字化的声像数据从本质上说就是数字信号,如果对这类数据也采用密码加密方式,则其本身的信号属性就被忽略了。最近几年,许多研究人员放弃了传统密码学的技术路线,尝试用各种信号处理方法对声像数据进行隐藏加密,并将该技术用于制作多媒体的“数字水印”。 二、数字时代的密写术—数字水印 数字水印(Digital Watermark)技术是指用信号处理的方法在数字化的多媒体数据中嵌入隐蔽的标记,这种标记通常是不可见的,只有通过专用的检测器或阅读器才能提取。数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向。 嵌入数字作品中的信息必须具有以下基本特性才能称

为数字水印:1、隐蔽性:在数字作品中嵌入数字水印不会引起明显的降质,并且不易被察觉。2、隐藏位臵的安全性:水印信息隐藏于数据而非文件头中,文件格式的变换不应导致水印数据的丢失。3、鲁棒性:所谓鲁棒性是指在经历多种无意或有意的信号处理过程后,数字水印仍能保持完整性或仍能被准确鉴别。 数字水印技术的基本思想源于古代的密写术。人类早期使用的保密通信手段大多数属于密写而不是密码。然而,与密码技术相比,密写术始终没有发展成为一门独立的学科,究其原因,主要是因为密写术缺乏必要的理论基础。如今,数字化技术的发展为古老的密写术注入了新的活力,也带来了新的机会。尤其是近年来信息隐藏技术理论框架研究的兴起,更给密写术成为一门严谨的科学带来了希望。毫无疑问,密写技术将在数字时代得以复兴。 三、数字水印的分类 数字水印技术可以从不同的角度进行划分。 1.按特性划分 按水印的特性可以将数字水印分为鲁棒数字水印和脆弱数字水印两类。鲁棒数字水印主要用于在数字作品中标识著作权信息,如作者、作品序号等,它要求嵌入的水印能够

信息隐藏技术发展史

信息隐藏技术发展史 信息隐藏是一门交叉学科,它涉及数学、密码学、信息论、计算机视觉以及其他计算机应用技术,是各国研究者所关注和研究的热点。其原理是利用载体中存在的冗余信息来隐藏秘密对象,以实现保密通信或者实现数字签名和认证。 信息隐藏与信息加密的关系: 信息加密是隐藏信息的内容,而信息隐藏是隐藏信息的存在性,信息隐藏比信息加密更为安全,因为它不容易引起攻击者的注意。 信息隐藏打破了传统密码学的思维范畴,从一个全新的视角审视信息安全。与传统的加密相比,信息隐藏的隐蔽性更强,在信息隐藏中,可以把这两项技术结合起来,先将秘密信息进行加密预处理,然后再进行信息隐藏,则秘密信息的保密性和不可觉察性的效果更佳。 以上算是本学科的一些基本概念。 在我国信息隐藏的发展很大程度上得益于战争中隐蔽通信的需要。我国古代有文字可考的最早的信息隐藏见于《六韬》中对“阴符”(百度百科:https://www.doczj.com/doc/ae15587914.html,/view/1574005.htm)和“阴书”(百度百科:https://www.doczj.com/doc/ae15587914.html,/view/3281608.htm)的记载。“阴符”是当古代战中中采用的高度保密的通讯方式。其办法是先制造形制、花纹不同的兵符,每一种表示一种固定的含义。这种含义须事先约定好,只有当事人可以理解,若被敌方截获,他们也不会知道其中的含义。 “阴书”其用法与阴符相似,但阴书所要传达的情报内容要多。一般情况下,将所要传递的书信分解为3 封,只有3 封信合在一起,才能了解其内容。发信者将3 封信交给3 个信使从不同道路送去。除非敌方将3 个信使全捉住才能知晓信中的内容,否则只抓住一两个信使根本不可能了解到信的内容。 之后古人又发明了一种秘密传递情报的方法“蜡书”。蜡书又名蜡丸,就是将情报书信揉成小团,外面以蜡封裹,信使可以将其藏在衣服的夹层中,发髻中,必要时还可以塞入肛门,甚至埋入皮下,以防被敌方获取。 随着古代军事斗争的需要,又出现了一种比蜡书更为方便安全而又能秘密传送各种情报的传递技术,它类似于现在密码技术,称为“隐语”。所谓隐语,就是“军政急难,不可使众知,因假物另隐语谕之”。早在春秋时期的军事行动中就有隐语使用的记载。到了唐宋时期,又出现了一种称为“字验”的军中密码,其方法是先把军中联络的有关事项编为40 项,如:请(申请)刀、请箭、请进军、请固守等等。将这些联络事项的次序平时加以熟记,凡作战前主将与每个派出作战的将军相约,双方以某一首没有重复用字的五言律诗为“字验”。若有事报告,就可以随意写成一封书信,将要报告的事的次序,对应于诗中的第几个字,然后再在普通书信中的某字旁边加以记号即可,收信人回复也如法炮制。例如主将与派出将领以杜甫的《春望》为字验,在给主将的信中,派出侦察敌情的将领便可在信中设法写进“抵”

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