信息隐藏技术综述
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视频信息伪装技术综述
音或 视频等。
信息伪装通常用囚犯问题来描述…。如 图 １ 所示 ， ｌｅ Ａｉ ｃ 和 Ｂｂ ｏ 是监狱里的两个囚犯， 他们计划一次越狱， 但是他们所
有的通信 都 要 经 过看 守 Ｗｉｉ ｌｅ的检查 。为 了将 消 息 ｍ送 给 ｌ Ｂ ｂ 首先选择一个载体 ｅ 再使用密钥 在 ｅ中嵌入秘密消息 ， ｏ， ， ｃ变成载密对象 ｓ ｌ ｅ必须使得 Ｗｉｉ 。Ａ ｉ ｃ ｌｅ无法检测到消息 的存 ｌ
维普资讯
・
８－
计算机应用研究
２０ ０６拄
视频信 息伪装技 术综 述 水
徐长勇 ， 平西建 张 ，
北 京 １０ ８ ） ０ ０ ０
涛
（． Ｉ信息工程大学 信息工程学院，河南 郑州 ４００ ； ． ５０２ ２ 中国科学院 自动化研 究所 模式识别国家重点 实验 室，
摘
要：介绍了视频信息伪装技术的一般原理， 分析 了其特点 ， 阐述了所采用的一些主要 方法 ， 并对视频信息伪
装的攻击手段进行 了探讨 ； 最后指 出了目前视频信息伪装技 术值得进一步研究的问题。
关键 词 ：信 息 隐藏 ； 息伪装 ；隐 蔽通 信 ；隐写分析 信 中图法分类 号 ：Ｔ ￣ ９； Ｐ ９ Ｐ０ Ｔ ３１ 文献 标识 码 ：Ａ 文章编 号 ：１０ －６ ５ ２ ０ ） ２ ０ ０ －４ ０ １ ３ ９ （０ ６ １ — ０ ８ ０
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｇ ｎ ｒｌｐ ｉ ｃｐ ｅ ｆｓｅ ａ ｏ ｒｐ ｙ ｉ ｉｅ ｒ ｅ ｃ ｉ ｅ ｓｒ ｃ ： ｈ ｅ ｅ ａ ｒ ｉｌ ｓｏ ｔｇ ｎ ｇ ａ ｈ ｎ ｖｄ ｏ ｗｅ ｅ ｄ ｓ ｒｂ ｄ，ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ａａ ｔ ｒ ｔ ｓ ｗ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄ ｎ ｎ ｈ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｉ ｅ ｅ ａ ａ ｙ ｅ ．Ｔ ｅ ｈ ｓｃ ｈ ｎ ｔｅ ｍａｎ ａｇ ｒ ｈ ｒ ｘ ａｉｔ ｄ， ｎ ｉ ｕ ｓ ｄ ｔ ｅａ ｔｃ ａ ｕ ｅ ｇ ｉ ｓ ｖ ｄ ｏ ｓ ｇ ｎ ｇａ ｈ ．Ｉ ｅｅ ｄ， ｈ ｓ ｅ ｏ ｈ ｉ ｌ ｏｉ ｍｓｗｅｅ ｅ ｐ ｔ ｅ ａ ｄ ｄ ｓ ｓｅ ｈ ｔ ｋ ｍｅ ｓ ｒ ｓ ａ ｎ ｔ ｉ ｅ ｔ ａ ｏ ｒ ｐ ｙ ｎ ｔ ｎ ｔ ｅ ｉ ｕ ｓｗ ￣ ｙ ｔ ａ ｃ ａ ａ ｅ ｈ ｓ ｏ ｕ ｔｅ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｈ ｅ ｈ ｉ ｕ ｓ ｏ ｉ ｅ ｔｇ ｎ ｇ ａ ｈ ｅ ｅ ｌ ｔ ｄ ｆｆ ｒ ｒｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｔ ｅ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｆｖｄ ｏ ｓ ａ ｏ ｒ ｐ ｙ ｗ ｒ ｉ ｅ ． ｈ ｅ ｓ
信息伪装通常用囚犯问题来描述…。如 图 １ 所示 ， ｌｅ Ａｉ ｃ 和 Ｂｂ ｏ 是监狱里的两个囚犯， 他们计划一次越狱， 但是他们所
有的通信 都 要 经 过看 守 Ｗｉｉ ｌｅ的检查 。为 了将 消 息 ｍ送 给 ｌ Ｂ ｂ 首先选择一个载体 ｅ 再使用密钥 在 ｅ中嵌入秘密消息 ， ｏ， ， ｃ变成载密对象 ｓ ｌ ｅ必须使得 Ｗｉｉ 。Ａ ｉ ｃ ｌｅ无法检测到消息 的存 ｌ
维普资讯
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８－
计算机应用研究
２０ ０６拄
视频信 息伪装技 术综 述 水
徐长勇 ， 平西建 张 ，
北 京 １０ ８ ） ０ ０ ０
涛
（． Ｉ信息工程大学 信息工程学院，河南 郑州 ４００ ； ． ５０２ ２ 中国科学院 自动化研 究所 模式识别国家重点 实验 室，
摘
要：介绍了视频信息伪装技术的一般原理， 分析 了其特点 ， 阐述了所采用的一些主要 方法 ， 并对视频信息伪
装的攻击手段进行 了探讨 ； 最后指 出了目前视频信息伪装技 术值得进一步研究的问题。
关键 词 ：信 息 隐藏 ； 息伪装 ；隐 蔽通 信 ；隐写分析 信 中图法分类 号 ：Ｔ ￣ ９； Ｐ ９ Ｐ０ Ｔ ３１ 文献 标识 码 ：Ａ 文章编 号 ：１０ －６ ５ ２ ０ ） ２ ０ ０ －４ ０ １ ３ ９ （０ ６ １ — ０ ８ ０
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信息隐藏技术综述
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随着计算机网络技术的发展，通过网 络传递各种信息越来越普遍，信息传递的 安垒性已成为人们日盐关注的问胚。—种 新的信息安全技术即信息隐藏拄术应运而 生．它通过把要传递的信息隐藏在普通信 息中抟给对方。信息糠藏从应用角度可以 分为隐写术和数字水印技术。
信息隐藏
ｌ ｌ信包隐藏
信包隐藏技术是利用宿主信息巾具有 随机特性的冗余部分．将重要信息嵌人宿主 信息中．使其不被芄他人发现的一门技术。 信息隐藏分为和数字水印。隐写术是利用
人类感官系统的不被感性，将隐秘信息以某 种方式隐藏在特定的载体中，使之不披察世 或不易被注意到，日＃以掩盖信包奉身的方 式传递真实信息。同基于加密的保密通信 拄术相比．稳写不但可以保护通信的内容 的安全更可以保护秘密通信存在本身。数 字水印技术就是将数字、序列号，文字、 图像标志等版权信息嵌人到多喋体数据 中．以起到版权跟踪厦版权保护的作用。 数字水印包括三个部分即水印嵌人、水印 提取和水印榆测。水印嵌入通常使用扩频 鸺制和量化嵌人方法。数字水印嵌入时须 使数字水印在不可见性和鲁棒性之间找到 一个较好的折中。检删阶段主要是设计一 个与嵌人过程相逆的检羽０算法以判断是否 为原永印或是否存在出印。数字水印的应 用领域包括版权保护加指纹．标题与注 释及篡改提示等。
万方数据
数据隐藏的模型如图ｌ所示．秘密信息 ｗ与密钥Ｋ相结合，通过嵌入算法Ｅ隐藏
到宿主载体冲，形成含隐秘信包的载体Ｉ】．
在噪音Ｎ的干扰下变为１２，通过网络进行 传输，接收端以Ｋ为密钥．通过提取算法 Ｅ’提取出秘密信息
移动社交网络中的位置隐私保护技术综述
移动社交网络中的位置隐私保护技术综述移动社交网络（Mobile Social Networks, MSN）的快速发展为用户之间的连接和信息共享提供了极大的便利。
然而，与此同时，用户的隐私也面临着潜在的威胁。
位置隐私保护技术的综述旨在探讨和总结移动社交网络中的位置隐私保护技术，从而使用户能够在享受移动社交网络的便利的同时保护自己的隐私。
一、位置隐私保护的背景随着移动设备的普及和位置服务的发展，用户的位置信息已成为移动社交网络中最敏感和个人化的隐私数据之一。
用户的位置信息可能暴露他们的身份、习惯和行为模式，从而给他们带来潜在的安全风险和侵犯隐私的可能性。
因此，位置隐私保护技术的研究和应用变得尤为重要。
二、位置隐私保护技术的分类位置隐私保护技术可以根据实现方式的不同，分为以下几种类型：1.位置信息隐藏技术：位置信息隐藏技术通过对位置信息进行屏蔽或扭曲，使其不能直接或准确地与用户身份相关联。
这种技术通常包括位置扰动、位置模糊和位置伪装等方法。
通过扰乱位置信息，攻击者很难确定用户的确切位置，从而保护用户的位置隐私。
2.位置隐私访问控制技术：位置隐私访问控制技术通过授权机制和权限管理来限制对用户位置信息的访问和使用。
这种技术可以确保只有经过授权的用户或应用程序才能获取用户的位置信息，并且只能在特定条件下使用。
这种方法能够有效保护用户的位置隐私，防止未经授权的信息泄露。
3.位置隐私保护协议：位置隐私保护协议是一种通过协商和协定来确保用户位置隐私的技术。
这种协议可以包括匿名机制、数据加密和访问控制等方法，以确保用户在移动社交网络中的位置隐私得到充分保护。
三、位置隐私保护技术的应用与挑战1.位置隐私保护技术的应用：位置隐私保护技术可以广泛应用于社交网络、导航系统、个性化推荐和广告等领域。
在社交网络中，通过保护用户的位置隐私，用户可以更自由地分享他们的位置和活动信息，而不用担心被滥用。
在导航系统中，用户可以使用位置隐私保护技术来避免他们的实时位置被他人跟踪。
信息隐藏技术
信息隐藏技术综述信息隐藏简介信息隐藏（Information Hiding），也称作数据隐藏（Data Hiding），或称作数字水印（Digital Watermarking）。
简单来讲，信息隐藏是指将某一信号（一般称之为签字信号，Signature Signal）嵌入（embedding）另一信号（一般称之为主信号，Host Signal，或称之为掩护媒体，cover-media）的过程，掩护媒体经嵌入信息后变成一个伪装媒体（stegano-media）。
这一嵌入过程需要满足下列条件[3]：∙签字信号的不可感知性（Imperceptibility）。
换句话讲，签字信号嵌入后，主信号的感知特性没有明显的改变，签字信号被主信号"隐藏"了起来。
∙签字信号的鲁棒性（Robustness）。
签字信号对主信号的各种失真变换，如失真信号压缩、仿射变换、加噪、A/D或D/A转换等，以及各种恶意性攻击（MaliciousAttack），都应体现出一定的鲁棒性。
除非主信号的感知特性被明显的破坏，签字信号将很难被去除。
∙一般来讲，签字信号的嵌入不增加主信号的存储空间和传输带宽。
也就是说，签字信号嵌入后，"表面"上很难觉察到信息的改变。
信息隐藏的发展历史可以一直追溯到"匿形术（Steganography）"的使用。
"匿形术"一词来源于古希腊文中"隐藏的"和"图形"两个词语的组合。
虽然"匿形术"与"密码术（Cryptography）"都是致力于信息的保密技术，但是，两者的设计思想却完全不同。
"密码术"主要通过设计加密技术，使保密信息不可读，但是对于非授权者来讲，虽然他无法获知保密信息的具体内容，却能意识到保密信息的存在。
而"匿形术"则致力于通过设计精妙的方法，使得非授权者根本无从得知保密信息的存在与否。
信息隐藏技术研究综述
信息隐藏技术研究综述信息隐藏技术是一种隐蔽地将一些信息嵌入到其他数据中的技术。
利用这项技术，用户可以将敏感信息隐蔽地传输到各种平台上并维持隐私。
与此同时，隐秘地传输信息也很有用。
比如我们经常利用在信用卡上磁条和图像的信息隐藏机制实现信用卡诈骗的检测。
信息隐藏技术的应用范围非常广泛，涉及到许多不同的领域，包括音频、视频、图像，甚至是文本等多种数据。
在本文中，我们将对当前信息隐藏技术的研究现状进行综述，并对未来的研究方向进行一些展望。
1.信息隐藏技术的分类当前的信息隐藏技术可以分为几个不同的类型：水印技术、隐写技术和语音隐藏技术。
它们各自使用了不同的技术方法来实现数据的隐藏。
水印技术是指在图片、视频和音频文件中嵌入不可见的标记，以便对文件进行识别和保护。
水印技术可以分为可见水印和不可见水印两种类型。
其中不可见水印技术是最常用的。
隐写这种技术是指将一些信息隐藏在原始信息中，并且不让其他人察觉到这些信息的存在。
可以使用的载体包括文字、图片和音频文件等。
隐写技术可以进一步分为图像隐写和文本隐写两种类型，而图像隐写技术又可以分为空间域、频率域和小波域三种类型。
语音隐蔽技术是指在语音信号当中隐藏一些信息，这种技术在语音文件的潜在分析区域有着广泛的应用。
2.信息隐藏技术的研究现状在信息隐藏技术的研究中，当前存在着一些挑战。
首先，信息隐藏技术必须要在保证数据质量的同时保证数据安全性。
其次，隐藏的信息必须要在各种平台上得到正确的解码，以保证用户的重要信息能够被成功传递。
在这个方面，信息隐藏技术还存在着一些难点，如媒体的变换、压缩等，需要更多的研究。
在当前的技术中，隐写技术已经获得了广泛的应用。
隐写技术被广泛的应用到了隐蔽通信和数字安全等方面。
此外，水印技术和语音隐藏技术也是研究的热点。
随着数据传输安全性的不断提高，这些技术将得到进一步的发展。
为了进一步推进信息隐藏技术的实现，同时也为更多的领域提供更好的安全信息隐藏技术保障，信息隐藏技术的研究方向应该有所改变。
信息隐藏
匿名通信研究现状
现阶段匿名通信的研究主要分为三类:基于 Mix算法的匿名通信系统、基于Onion Routing算法的匿名通信系统和基于泛洪算法 的匿名通信系统。
隐写术及其原理
隐写技术是利用人类感觉器官的不敏感(感觉冗余), 以及多媒体数字信号本身存在的冗余数据特性)把一 个秘密信息通过某种嵌入算法隐藏到载体信息中,从 而得到隐密载体。 首先,对欲嵌入的秘密信息进行预处理,预处理包括 加密、编码等,然后生成伪随机数,将预处理后的秘 密信息根据相应的嵌入算法和密钥K嵌入到载体中, 形成载密信息,可以在公开信道中传输,密钥K在隐蔽 信道进行传输,最后在提取中根据相应的提取算法和 密钥提取秘密消息,这样,就可以达到三层安全。
经过数十年的研究数字水印技术取得了很大的进步, 见诸于各种文献的水印算法有很多种,然而从水印嵌 入方式的角度来看,图像水印算法主要分为两大类: 空间域(Spatial Domain)水印算法和变换域 (TransformDomain)水印算法。 在国内,数字水印技术也得到了一些学者的关注,并 日益受到重视。针对水印的各种应用领域,许多专家 和研究人员在文章中提出了不同的水印算法。
数字指纹系统
数字指纹系统主要由两部分构成,一是用于向 拷贝中嵌入指纹并对带指纹拷贝进行分发的 拷贝分发子系统;另一部分是实现对非法分发 者进行跟踪并审判的跟踪子系统。其中分发 子系统完成指纹的构造、指纹的嵌入以及数 据库的维护工作,跟踪子系统完成指纹的提取 和跟踪工作。其简单模型见图。
参考文献
数字水印研究现状及发展趋势预测
通过对现有典型算法的分析和研究情况的调 查认为今后水印研究可能的一些发展方向:
a.水印的基本原理和评价方法。包括水印理论模 型、水印结构、水印嵌入策略、水印检测算法、 水印性能评价以及水印的标准化等。 b.水印技术的应用。包括针对不同应用需求定制 合理的水印生成、嵌入和恢复策略、一种完善的 水印技术在其它的多媒体数据中的应用等。
信息隐藏技术综述
信息隐藏技术综述在当今数字化的时代，信息的交流和传输变得前所未有的便捷，但与此同时，信息的安全保护也面临着巨大的挑战。
信息隐藏技术作为一种新兴的信息安全保护手段，正逐渐引起人们的广泛关注。
信息隐藏技术，简单来说，就是将秘密信息隐藏在一个看似普通的载体中，使得第三方在未授权的情况下难以察觉和获取隐藏的信息。
这个载体可以是图像、音频、视频、文本等常见的多媒体文件。
与传统的加密技术不同，加密技术是通过对信息进行编码转换，使得未经授权的人无法理解其内容；而信息隐藏技术则是让秘密信息“隐形”于普通信息之中，不引起他人的注意。
信息隐藏技术的发展有着深厚的历史渊源。
早在古代，人们就已经开始使用一些简单的信息隐藏方法，比如在特殊的纸张上用隐形墨水书写，或者通过特定的符号和图案传递秘密信息。
随着计算机技术和数字多媒体的发展，信息隐藏技术也逐渐走向数字化和智能化。
图像信息隐藏是信息隐藏技术中的一个重要分支。
其基本原理是利用图像中像素的冗余性和人类视觉系统的特性，将秘密信息嵌入到图像中。
例如，可以通过修改图像像素的最低有效位来隐藏信息，这种方法对图像的视觉质量影响较小，但隐藏容量也相对有限。
还有一种常见的方法是基于变换域的信息隐藏，如离散余弦变换（DCT）和离散小波变换（DWT）。
在这些变换域中嵌入信息，可以提高隐藏的安全性和鲁棒性。
音频信息隐藏则通常利用音频信号的时域或频域特征来嵌入秘密信息。
在时域上，可以通过调整音频样本的幅度、相位等参数来隐藏信息；在频域上，可以选择在一些人耳不敏感的频段嵌入秘密数据。
然而，由于音频信号对失真较为敏感，因此在进行信息隐藏时需要更加小心，以避免对音频质量造成明显的影响。
视频信息隐藏相对图像和音频来说更为复杂，因为视频包含了图像和音频的双重信息，同时还有时间维度的特性。
常见的视频信息隐藏方法包括在视频帧内的图像部分进行隐藏，或者在视频的编码参数中嵌入信息。
文本信息隐藏的难度相对较大，因为文本的冗余度通常较低。
信息隐藏理论容量研究综述
藏 者 选 择 使 游 戏 值 最 大 的 隐 藏 方 法 ， 击 者 则 优 化 无 记 忆 攻 击 攻
得 出不 同的容 量表 达式 ， 即在一 定 约束 条件 下 的平 均互 信息 量 最 大值 ，各 种 研究 模 型 的差 异 主 要表 现 在 约束 条 件 的构 造 方
面
１ 已知 信 道 的信 道 容 量
声 Ｚ则二 者 都不知 道 。在 ５和 Ｚ分别 服 从高 斯分 布 Ｎ（， Ｉ Ｏ Ｑ ）， Ｎ（ ， Ｉ 其 中 ，为 ｎ阶单 位 矩 阵 ） 且 Ｏ Ｎ ）（ ，
， ｉ ＝１
ｘ ￣Ｐ的条件 下 ， ｉ Ｘ
该 信道 的容 量为 ：
１ Ｄ
ｃ ÷ ｌ （＋ ） ＝ ｏ １ ｇ
Ｙ 和 Ｋ 提 取 出 信 息 ， 解 码 者 知 道 载 体 Ｓ的 信 息 则 称 为 私 有 模 若 式 ， 之 ， 称 为 公 开 模 式 。 ｕｉ 其 构 造 的 隐 藏 模 型 中 引 入 反 则 Ｍｏ ｌ ｎ在 了 失 真 限 度 ， 论 是 信 息 嵌 入 还 是 攻 击 信 道 ， 结 果 都 要 满 足 无 其
二 』Ｖ
（） ２
极 大关 注 。隐藏 容量 是信 息 隐藏 系统 的关键 性 指标 之 一 ， 隐 在
秘 通 信 、 改 认 证 等 多 数 应 用 场 合 都 要 求 隐 藏 系 统 有 足 够 的 嵌 篡 入 容 量 ． 有 少 数 版 权 水 印 对 隐 藏 容 量 要 求 较 低 ， 此 信 息 隐 只 因
文 献 ［ ］ 展 了这个 结果 ， ２扩 他们 认 为 ， 如果 ｚ是各 态遍 历 和 高斯 分 布 ， Ｓ是 任 意 各 态遍 历 的 分布 时 ， 道模 型具 有 Ｐ Ｅ 而 信 Ｐ
得 出不 同的容 量表 达式 ， 即在一 定 约束 条件 下 的平 均互 信息 量 最 大值 ，各 种 研究 模 型 的差 异 主 要表 现 在 约束 条 件 的构 造 方
面
１ 已知 信 道 的信 道 容 量
声 Ｚ则二 者 都不知 道 。在 ５和 Ｚ分别 服 从高 斯分 布 Ｎ（， Ｉ Ｏ Ｑ ）， Ｎ（ ， Ｉ 其 中 ，为 ｎ阶单 位 矩 阵 ） 且 Ｏ Ｎ ）（ ，
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该 信道 的容 量为 ：
１ Ｄ
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Ｙ 和 Ｋ 提 取 出 信 息 ， 解 码 者 知 道 载 体 Ｓ的 信 息 则 称 为 私 有 模 若 式 ， 之 ， 称 为 公 开 模 式 。 ｕｉ 其 构 造 的 隐 藏 模 型 中 引 入 反 则 Ｍｏ ｌ ｎ在 了 失 真 限 度 ， 论 是 信 息 嵌 入 还 是 攻 击 信 道 ， 结 果 都 要 满 足 无 其
二 』Ｖ
（） ２
极 大关 注 。隐藏 容量 是信 息 隐藏 系统 的关键 性 指标 之 一 ， 隐 在
秘 通 信 、 改 认 证 等 多 数 应 用 场 合 都 要 求 隐 藏 系 统 有 足 够 的 嵌 篡 入 容 量 ． 有 少 数 版 权 水 印 对 隐 藏 容 量 要 求 较 低 ， 此 信 息 隐 只 因
文 献 ［ ］ 展 了这个 结果 ， ２扩 他们 认 为 ， 如果 ｚ是各 态遍 历 和 高斯 分 布 ， Ｓ是 任 意 各 态遍 历 的 分布 时 ， 道模 型具 有 Ｐ Ｅ 而 信 Ｐ
信息隐藏_实验报告
一、实验目的1. 了解信息隐藏的基本原理和方法。
2. 掌握数字图像、音频、视频等媒体中信息隐藏的实现技术。
3. 熟悉信息隐藏技术在实际应用中的重要性。
二、实验内容1. 数字图像信息隐藏2. 音频信息隐藏3. 视频信息隐藏三、实验原理信息隐藏是指将秘密信息嵌入到公开信息（如数字图像、音频、视频等）中，使得秘密信息在传输或存储过程中不易被发现。
信息隐藏技术广泛应用于网络安全、数字版权保护、隐私保护等领域。
四、实验步骤1. 数字图像信息隐藏（1）选择一幅数字图像作为公开信息，如图1所示。
（2）选择一幅与公开信息大小相同的数字图像作为载体图像，如图2所示。
（3）在载体图像中嵌入秘密信息，采用空域方法，如图3所示。
（4）提取嵌入的秘密信息，如图4所示。
2. 音频信息隐藏（1）选择一段音频作为公开信息，如图5所示。
（2）选择一段与公开信息时长相同的音频作为载体音频，如图6所示。
（3）在载体音频中嵌入秘密信息，采用时域方法，如图7所示。
（4）提取嵌入的秘密信息，如图8所示。
3. 视频信息隐藏（1）选择一段视频作为公开信息，如图9所示。
（2）选择一段与公开信息时长相同的视频作为载体视频，如图10所示。
（3）在载体视频中嵌入秘密信息，采用空域方法，如图11所示。
（4）提取嵌入的秘密信息，如图12所示。
五、实验结果与分析1. 数字图像信息隐藏实验结果表明，采用空域方法嵌入秘密信息后，嵌入秘密信息的图像与原始图像在视觉效果上基本一致，且提取的秘密信息与原始秘密信息完全相同。
2. 音频信息隐藏实验结果表明，采用时域方法嵌入秘密信息后，嵌入秘密信息的音频与原始音频在听觉效果上基本一致，且提取的秘密信息与原始秘密信息完全相同。
3. 视频信息隐藏实验结果表明，采用空域方法嵌入秘密信息后，嵌入秘密信息的视频与原始视频在视觉效果上基本一致，且提取的秘密信息与原始秘密信息完全相同。
六、实验总结通过本次实验，我们了解了信息隐藏的基本原理和方法，掌握了数字图像、音频、视频等媒体中信息隐藏的实现技术。
基于图像的信息隐藏技术综述
基 于 图 像 的 信 息 隐 藏 技 术 综 述
林 榕 ， 克权 董
（ 肇庆学院 ， 广东 肇庆 ５ ６６ ） ２ ０ １
摘要 ： 随着信 息技 术的发展 ， 息隐藏技术 已成 为信息安全领域的一个重要 内容。笔者介 绍 了基于图像的信息隐藏的基 本原理 、 信 一般要
求 、 见技术及具体应用。 常 关 键 词 ： 息 隐 藏 ； 像 分存 ； 字 水 印 信 图 数
秘 密信息本身隐藏起来 ， 而隐藏有秘密信息的媒体看起来 与其 他非秘 密的一般资料相 同 ， 因而使人 觉察不到 ， 容易逃过非法
如何将某秘密信息隐藏于另一公 开的信息 中， 然后通过公开信
息的传输来传递 秘密信 息；信息 隐藏技术不会取代密码技术 ，
两者构成 了互补 的关系 ， 先将信息加密 再进行隐藏 ， 这样既保
能的处理（ 如信 号处理 、 有损压缩等 ）恶意攻 击（ 、 如非法 攻击 、
称 这媒体为掩护媒体 （ 宿主 ）隐藏的动作称 为嵌入 ， 护媒体 ， 掩 经嵌入信息后称为伪装媒体翎 信息 隐藏 的本质是 ： 。 利用人 的感 觉 器官的灵敏度不 高 ， 将信 息本 身 的存在性 隐藏起 来 ， 人察 使
中图分类号 ： Ｐ Ｔ３
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： ７ — ４ Ｘ（０ ７０ — ０ ８ ０ １ ２ ５ ５ ２ ０ ）６ ０ ７ － ３ ６
传统的信息安全技术是用计算机密码学对敏感信息 加密 ，
觉不到有信息 隐藏在媒体之 中。 信息隐藏技术与密码技术既 区 别又联 系 ：密码技术研究如何将秘密信息进行特殊的编码 ， 以 不可识别 的密码形式 （ 密文 ） 进行传递 ， 一般人不知道信息 的具
收稿 日期 ：０ ７－４ １ ２０－ —９ ０
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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的掩蔽效应。
信息隐藏后,非法使用者无法确认该载体中是否隐藏其它信息，也难于提取或去除所隐藏的秘密信息。
隐秘载体通过信道到达接收方后,接收方通过检测器利用密钥从中恢复或检测出隐藏的秘密信息。
2.2信息隐藏通用模型一个广义的信息隐藏系统模型如图1所示,它主要由四部分组成：(1)信息嵌入，即利用嵌入密钥来实现嵌入对象的隐藏过程。
(2)信息提取，即利用提取密钥从隐藏对象或可能经过修改的隐藏对象中提取或恢复出嵌入对象。
(3)密钥生成，根据一些安全参数生成嵌入密钥和提取密钥。
(4)隐藏分析，隐藏对象可能会被隐藏分析者截获并进行处理。
在密钥未知的前提下, 隐藏分析者很难从隐藏对象中得到、删除或者发现嵌入对象。
图1 信息隐藏通用模型从图1中可以看到，隐藏者在嵌入过程中利用嵌入密钥将嵌入对象添加到掩体对象中，生成隐藏对象，隐藏对象在传送过程中可能会被隐藏分析者截获并进行某些处理后再发送，提取过程则是在提取密钥的参与下从所接收到的隐藏对象中提取出嵌入对象。
3信息隐藏技术特征及分类3.1信息隐藏技术的特征信息隐藏在不同领域有不同的特征，但其基本的特征有：(1)不可感知性。
对信息隐藏系统的一个最重要的要隐藏信息的不可感知性，这是信息隐藏系统的必要条件。
如果在信息嵌入过程使载体引入了人为痕迹，给图像的质量带来了可视性的下降，就会减少已嵌入信息的图像的价值，破坏信息隐藏系统的安全性。
(2)鲁棒性。
鲁棒性指的是加入载体中的隐藏信息必须能够承受施加于载体的变换操作。
在载体产生失真的情况下，隐藏信息仍然能够保持一定的完整性，并能以一定的正确概率被检测到[4]。
(3)容量。
容量指的是载体中能够容纳的隐藏信息位的最大值，它与系统要达到的不可见性、鲁棒性、载体分布等因素有关。
与容量相关的是信息隐藏率，它指的是隐藏信息的长度与载体长度的比值。
(4)安全性。
安全性指的是信息隐藏系统难于被伪造或加工，攻击者不能阅读和修改隐藏的信息。
最理想的安全状况是攻击者不能检测到信息载体中是否包含隐藏信息。
(5)透明性。
透明性是信息隐藏的基本要求，它利用人类视觉系统获人类听觉系统属性，经过一系列隐藏处理，使目标数据没有明显的降质现象，而第三方不易察觉信息的存在。
3.2信息隐藏技术的分类按密钥分类：若嵌入和提取采用相同密钥，则称为对称隐藏算法，否则称为公钥隐藏算法。
按隐藏的载体分类：可分为基于图像、音频、视频、文本等技术的信息隐藏。
按隐藏目的分类：可分为秘密消息隐藏和数字水印，其中秘密消息是用来进行秘密传输，数字水印是用来保护。
按嵌入域分类：可分为空域和变换域隐藏。
空域法是用待隐藏消息位替换载体中的冗余部分, 变换域法是把待隐藏的信息嵌入到载体的某个变换空间中。
按提取要求分类：若在提取隐藏信息时不需要利用原始载体，称为盲隐藏，否则为非盲隐藏。
按保护对象分类：主要可分为隐秘术和水印技术。
隐秘术主要用于通信，它所要保护的是隐藏的信息，水印技术主要用于保护及真伪鉴别等，它最终所要保护的是载体。
4信息隐藏技术方法近年来信息隐藏技术发展很快，已经提出了各种各样的实现方法。
信息隐藏技术的方法主要有隐写术、数字水印、可视密码、潜信道、隐匿协议等。
4.1隐写术隐写术是将秘密信息隐藏在某些宿主对象中，且信息传输或存储过程中不被发现和引起注意，接收者获得隐藏对象后按照约定规则可读取秘密信息的技术[4]。
现有的隐写术方法主要有利用高空间频率的图像数据隐藏信息、采用最低有效位方法将信息隐藏到宿主信号中、使用信号的色度隐藏信息的方法、在数字图像的像素亮度的统计模型上隐藏信息的方法、Patchwork方法等等。
4.2数字水印信息隐藏的一个重要分支是数字水印，数字水印是将一些标识信息(即数字水印)直接嵌入数字载体(包括多媒体、文档、软件等)当中，但不影响原载体的使用价值，也不容易被人的知觉系统(如视觉或听觉系统)觉察或注意到。
目前主要有两类数字水印，一类是空间数字水印，另一类是频率数字水印。
空间数字水印的典型代表是最低有效位(LSB)算法，其原理是通过修改表示数字图像的颜色或颜色分量的位平面，调整数字图像中感知不重要的像素来表达水印的信息，以达到嵌入水印的目的。
频率数字水印的典型代表是扩展频谱算法，其原理是通过时频分析，根据扩展频谱特性，在数字图像的频率域上选择那些对视觉最敏感的部分，使修改后的系数隐含数字水印的信息。
4.3可视密码技术可视密码技术是Naor和Shamir于1994年首次提出的，其主要特点是恢复秘密图像时不需要任何复杂的密码学计算，而是以人的视觉即可将秘密图像辨别出来。
其做法是产生n不具有任何意义的胶片，任取其中t胶片叠合在一起即可还原出隐藏在其中的秘密信息。
其后，人们又对该方案进行了改进和发展[4]。
主要的改进办法办法有：使产生的n胶片都有一定的意义，这样做更具有迷惑性;改进了相关集合的方法，将针对黑白图像的可视秘密共享扩展到基于灰度和彩色图像的可视秘密共享。
4.4潜信道又称阈下信道，阈下信道的概念是Gustavus J Simmons于1978年在美国圣地亚国家实验室提出的，之后又做了大量的研究工作。
阈下信道是指在公开信道中所建立的一种实现隐蔽通信的信道，这是一种隐蔽的信道。
绝大多数数字签名方案都可包含阈下信道的通信，其最大特点是阈下信息包含于数字签名之中，但对数字签名和验证的过程无任何影响，这正是其隐蔽性所在。
阈下信道在国家安全方面的应用价值很大。
如果采用全球性标准，那么世界上任何地方的用户检查点都能即时检查出数字证件上的信息完整性，并能确定持证人是否是合法持证人。
4.5匿名通信匿名通信就是寻找各种途径来隐藏信息的发送者和接受者，其中使用的技术包括匿名重发和网络代理等。
在网络通信中，人们可以通过跟踪对方的数据包来进行业务量分析和判断通信双方的身份，而采用匿名技术就是为了保护通信信道不被别人窃听和进行业务量分析。
这种技术由第一层路由进行多层加密，以后每层路由除去一层加密，这样使每层路由处理的数据都不同，令敌手无从跟踪，并且每层路由器都只能识别最临近的一层路由，不知道信息的传输路径。
它广泛适用于军事和商业领域，如E-mail的发送和Web浏览。
还可以用在电子选举和电子现金方案中来保证选举人或购买者的身份不被泄露。
5信息隐藏技术算法信息隐藏的主要研究方向是信息隐藏算法研究和隐蔽通信。
对于信息隐藏算法的研究主要有两个方面：专项检测和通用检测。
专项检测主要是对隐藏软件的漏洞进行分析，包括有源代码和无源代码的隐藏软件分析；通用检测需要理论支持，是当前研究的重点。
在信息隐藏算法中，根据算法的工作域不同，主要分为空间域算法和变换域算法[5]：(1)空域隐藏算法是直接改变图像元素的值，在图像元素的亮度或色度中加入隐蔽的容。
空域类算法的特点是只需对隐蔽载体进行很小的、不易察觉的改变就能隐蔽很大的信息量，计算速度较快，但该算法所隐蔽的信息是极为脆弱的，若载体图像有微小的改变，隐蔽信息就可能丢失。
(2)变换域隐蔽算法是利用某种数学变换，将图像用变换域(或频域)表示，通过更改图像的某些变换域系数来嵌入数据，然后利用反变换来生成隐蔽有其他信息的图像。
例如：傅立叶变换(FFT)域、离散余弦变换(DCT)域、离散小波变换(DWT)域等上实现信息的嵌入。
这类技术主要是通过修改主信号某些指定的频域系数来嵌入数据。
考虑到非法者如果对低频区域系数的改动可能会影响到主信号的感知效果，而高频系数容易被破坏，并且并不影响主信号的感知效果(有损数据压缩就可以将高频信号除去)。
因此，信息隐藏技术一般选取信号中频区域上的系数来嵌入签字信号，从而使之既满足不可感知性，又满足对诸如失真压缩等操作的鲁棒性。
6信息隐藏技术应用领域信息隐藏技术的应用领域十分宽广，现列出以下几个方面：6.1数据在因特网上传输一些数据要防止非授权用户截获并使用，这是网络安全的一个重要容。