信息隐藏技术在数字版权保护中的应用研究

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｏｎ　ｔｈｅ　Ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　Ａｐｐｌ　ｉｃａｔｉＯｉｌ　ｏｆ　Ｉｎｆ０ｒｍａｔｉＯｉｌ　Ｈｉｄｉｎ９　

韩雪程红林　Ｉ｛ａｎ　Ｘｕｅ　Ｃｈｅｎｇ　Ｈｏｎｇｌ　ｉｎ　（苏州大学计算机科学与技术学院，苏州２］．５００６）　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｕｚｈｏｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｕｚｈｏｕ　２１５００６）　摘要：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ和多媒体信息处理技术的迅速发展，给人们带来便利，同时也暴露出日益严重的安全问题。为了解　决此类的安全问题，近年信息安全技术研究领域出现了一个新的研究方向一信息隐藏技术，作为版权保护、防止非法复制、图　像安全认证、隐蔽通讯以及电子商务中网页保护和票据防伪等方面的有力工具，其中两种技术一一数字水印、数字指纹已　得到了广泛的应用。　关键词：信息隐藏：数字水印：水印验证：数字指纹　中图分类号：ＴＰ３０９　文献标识码：Ａ　文章编号：１　６７１－４７９２一（２００７）１—０１　５５－０３　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｒａｐｉｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｉｎ　ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎ　ｐｅｏｐｌｅ’ｓ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｔｕｄｙ　ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｌＹ，ｗｈｉｃｈ　ａｌｓｏ　ｂｒｉｎｇｓ　ｔｈｅ　ｓａｆｅｔｙ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ．Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ，ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｔｅｃｈｎｏ１ｏｇｉｅｓ　ｏｆ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｈｉｄｉｎｇ　ａｐｐｅａｒｓ　ｔｏ　ｕｓ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　ｆｉｅｌｄ　ｉｎ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ．Ｉｔ　ｉｓ　ｒｅｇａｒｄ．ａｓ　ａ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｔｏｏｌ　ｔｏ　ｐｒｏｔｅｃｔ　ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ．ｐｒｅｖｅｎｔ　ｔｏ　ｉｉｉｅｇａ１１Ｙ　ｃｏｐｙｉｎｇ　ａｎｄ　ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｅ　ｉｍａｇｅｓ．　Ｉｔ　ａｌｓｏ　ｉｓ　ａ　ｇｏｏｄ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅ　ｓｅｃｒｅｔｌｙ．ｐｒｏｔｅｃｔ　ｔｈｅ　Ｗｅｂ　ｐａｇｅｓ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｃｏｍｍｅｒｃｅ　ａｎｄ　ｄｅｆｅｎｄ　ｔｈｅ　ｆｏｒｇｅｒｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｎｏｔｅ，ｅｔｃ．Ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　ｆｉｅｌｄ，ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｗａｔｅｒｍａｒｋ　ａｎｄ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｆｉｎｇｅｒ　ｍａｒｋ　ａｒｅ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｂｒｏａｄｌｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ＳＯＣｉｅｔｙ．　Ｋｅｖｗｏｒｄｓ：Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｈｉｄｉｎｇ；Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｗａｔｅｒｍａｒｋ；Ｗａｔｅｒｍａｒｋ　Ａｎｔｈｅｎｔｉｃａｔｅ；Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｆｉｎｇｅｒ　

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浅谈信息隐藏技术及其应用

作者：陈素霞 陈亚锋

来源：《沿海企业与科技》2010年第03期

[摘要]随着网络与信息化的快速发展,如何保护通过因特网发布的作品、重要信息及网络贸易等,受到人们的高度重视。信息隐藏技术作为隐蔽通信和知识产权等保护的主要手段,它利用载体信息的冗余性,将秘密信息隐藏于普通信息之中,通过普通信息的发布将秘密信息发布出去,避免引起其他人的注意,从而使秘密信息具有更大的隐蔽性和安全性。

[关键词]信息隐藏;因特网;数字

[作者简介]陈素霞,河南省轻工业学校,河南郑州,450006;陈亚锋,河南省轻工业学校,河南郑州,450006

[中图分类号] TP393.08 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723(2010)03-0043-0003

一、引言

随着计算机网络信息化的快速发展,因特网发布的作品、重要信息和进行的网络贸易等正被人们广泛应用;同时各种机密信息,包括国家安全信息、军事信息、私密信息(如信用卡账号)等都需要通过网络进行传输,而互联网是一个开放的环境,在其上传输的秘密关系着国家安全、经济发展和个人稳私等方方面面的安全,从而使得数据的安全保护问题日益突出。无论是传统的密钥系统还是现行的公钥系统,基本上都以密码学理论为基础,通过控制文件的存取,加密被保护文件成密文形式来防止非法用户解读;但是随着计算机处理能力的快速提高,往往需要不断增加密钥长度来提高系统密级,于是这些方法难以令人感到安全。基于现实情况,数据隐藏技术越来越受到人们的重视,正日益成为隐蔽通信和知识产权保护等的主要手段,越来越多地得到广泛的应用与研究。

二、信息隐藏技术

信息隐藏是对信息存在本身以及信息存在位置加以隐藏,从而达到保密的效果。信息隐藏技术利用载体信息的冗余性,将秘密信息隐藏于普通信息之中,通过普通信息的发布而将秘密信息发布出去,可以避免引起其他人注意,从而具有更大的隐蔽性和安全性,十分容易逃过拦截者的破解。作为一种隐藏信息或其他数据存在的方法,信息隐藏技术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。采用信息隐藏技术后,第三方难以从公开信息中判断是否存在机密信息,于是无法截获机密信息,从而保证了机密信息的安全。这种信息隐藏技术在保护重要信息不受破坏方面起到了重要作用。

多媒体信息隐藏技术研究

随着数字化时代的到来和信息传播的高速发展，隐私保护和数据安全成为广大用户和企业的重要关注点。多媒体信息隐藏技术应运而生，为信息的安全传输提供了有效的解决方案。本文将对多媒体信息隐藏技术进行研究，探讨其原理、应用和未来发展方向。

多媒体信息隐藏技术是指通过在图像、音频、视频等多媒体数据中嵌入附加信息的方法，从而实现信息的隐藏和传输。该技术广泛应用于网络通信、版权保护、数字水印等领域。其核心思想是利用多媒体数据的冗余部分来隐藏额外的信息，以保护隐私和确保数据的安全传输。

在多媒体信息隐藏技术中，图像隐藏是最常见的方法之一。图像隐藏是将一幅隐秘的图像嵌入到载体图像中，使得人眼难以察觉到隐藏的内容。常见的图像隐藏方法有最低有效位替换（LSB）和分块嵌入。LSB方法将信息嵌入到载体图像的最低有效位中，而分块嵌入方法将信息分块后嵌入到不同图像块中，提高了隐藏效果。

音频隐藏技术是将信息隐藏到音频信号中，以实现信息的隐蔽传输。音频隐藏技术可以分为频域隐藏和时域隐藏两种方法。频域隐藏方法是利用傅里叶变换将信息嵌入到频域的频谱系数中。时域隐藏方法则是将信息嵌入到声音波形中的某些特征中，如声音强度和频率。

视频隐藏技术是将信息隐藏到视频数据中，保证视频的观感不受到明显的影响。视频隐藏技术可以分为时域隐藏和频域隐藏两种方法。时域隐藏方法是利用视频序列的每一帧嵌入信息，而频域隐藏则是将信息嵌入到视频的频域域中。

多媒体信息隐藏技术不仅可以用于信息的隐蔽传输，还可以用于版权保护和数字水印。数字水印是一种可见或不可见的信息嵌入技术，通过向多媒体数据中添加额外的信息，可以保护版权和防止盗版。数字水印可以嵌入到图像、音频和视频中，并能从中提取出来，验证其真实性和完整性。

随着信息技术的发展，多媒体信息隐藏技术也在不断演进和改进。当前的研究重点主要集中在抗攻击性和容量上。抗攻击性是指信息隐藏技术对各种攻击手段的抵抗能力，如压缩、滤波和图像处理等。容量是指隐藏技术能够嵌入多少额外的信息，以及隐藏后的数据质量损失。

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