信息隐藏的重点是哪些

‘壹’ 信息隐藏的问题

信息隐藏的好处，信息隐藏是为了降低耦合性,通过降低耦合，可以达到提高可复用性、可维护性这2个目的。

‘贰’ 信息隐藏的隐藏技术

经过十几年的研究和发展，信息隐藏技术不同的应用使它形成了不同的特点。但是，所有的信息隐藏系统共有一些基本的特点。作为利用数字通信技术来进行隐蔽信息通信的一种手段，信息隐藏技术具有的基本特点主要有以下几种:
（1）不可感知性信息隐藏技术利用信源数据的自相关性和统计冗余特性，将秘密信息嵌入数字载体中，而不会影响原载体的主观质量，不易被观察者察觉。如果载体是图像，所做的修改对人类的视觉系统应该是不可见的；如果载体是声音，所做的修改对人类的听觉系统应该是听不出来的。
秘密信息的嵌入在不改变原数字载体的主观质量的基础上，还应不改变其统计规律，使得运用统计检查工具检查到隐秘载体文件中秘密信息的存在性也是非常困难的。
（2）鲁棒性鲁棒性反映了信息隐藏技术的抗干扰能力，它是指隐藏信息后数字媒体在传递过程中，虽然经过多重无意或有意的信号处理，但仍能够在保证较低错误率的条件下将秘密信息加以恢复，保持原有信息的完整性和可靠性，它也称为自恢复性或可纠错性。对隐藏信息的处理过程一般包括数/模、模/数转换；再取样、再量化和低通滤波；剪切、位移；对图像进行有损压缩编码，如变换编码、矢量量化；对音频信号的低频放大，等等。
（3）隐藏容量将信息隐藏技术应用于隐蔽通信中时，为了提高通信的效率，往往希望每一个数字载体文件能够携带更多的秘密数据。隐藏容量是反映这种能力的一个指标，它是指在隐藏秘密数据后仍满足不可感知性的前提下，数字载体中可以隐藏秘密信息的最大比特数。
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。例如，有的方法隐藏容量大，但鲁棒性较差；有的方法鲁棒性很好，但不可感知性较差；有的方法鲁棒性较差，但运算量较小，等等。应根据实际的需求对各种性能做出选择和择中，从而找到最合适的信息隐藏方法。 信息隐藏技术在信息安全保障体系的诸多方面发挥着重要作用，主要可归结为下列几个方面：
（1）数据保密通信信息隐藏技术可应用于数据保密通信，通信双方将秘密信息隐藏在数字载体中，通过公开信道进行传递。在军事、商业、金融等方面，如军事情报、电子商务中的敏感数据、谈判双方的秘密协议及合同、网上银行信息等信息的传递，信息隐藏技术具有广泛的应用前景。
（2）身份认证信息通信的任何一方不能抵赖自己曾经做出的行为，也不能否认曾经接收到对方的信息，这是信息系统中的一个重要环节。可利用信息隐藏技术将各自的身份标记隐藏到要发送的载体中，以此确认其身份。
（3）数字作品的版权保护与盗版追踪版权保护是信息隐藏技术所试图解决的重要问题之一。随着数字化技术的不断深入，人们所享受的数字服务将会越来越多，如数字图书馆、数字电影、数字新闻等。这类数字作品具有易修改和复制的特点，其版权保护已经成为迫切解决的现实问题。利用信息隐藏中的鲁棒数字水印技术可以有效解决此类问题。服务提供商在向用户发放作品的同时，将服务商和用户的识别信息以水印的形式隐藏在作品中，这种水印从理论上讲是不能被移除的。当发现数字作品在非法传播时，可以通过提取的识别信息追查非法传播者。
（4）完整性、真实性鉴定与内容恢复可在数字作品中嵌入基于作品全部信息的恢复水印和基于作品内容的认证水印，由认证水印实施对数字作品完整性和真实性的鉴别并进行篡改区域定位，由恢复水印对所篡改区域实施恢复。

‘叁’ 信息隐藏的原理

信息隐藏是指在设计和确定模块时，使得一个模块内包含的特定信息（过程或数据），对于不需要这些信息的其他模块来说，是不可访问的。
基本原理
假设A打算秘密传递一些信息给B，A需要从一个随机消息源中随机选取一个无关紧要的消息C，当这个消息公开传递时，不会引起人们的怀疑，称这个消息为载体对象（Cover Message）C；把秘密信息（Secret Message）M隐藏到载体对象C中，此时，载体对象就变成了伪装对象C1.载体对象C是正常的，不会引起人们的怀疑，伪装对象C1与载体对象C无论从感官（比如感受图像、视频的视觉和感受声音、音频的听觉）上，还是从计算机的分析上，都不可能把他们区分开来，而且对伪装对象C1的正常处理，不应破坏隐藏的秘密信息。这样就实现了信息的隐藏传输。秘密信息的嵌入过程可能需要密钥，也可能不需要密钥，为了区别于加密的密钥，信息隐藏的密钥称为伪装密钥k。信息隐藏涉及两个算法：信息嵌入算法和信息提取算法

‘肆’ 简述信息隐蔽的定义

信息隐蔽的定义：信息隐蔽是指隐藏在另一片信息中的信息，其目的可能是善意的，也可能是恶意的。
信息隐蔽提供将加密的文件隐藏在另一个文件中的保护方式，粗心的观察者看不到后者中含有的重要信息。

‘伍’ 什么是信息隐藏技术

信息隐藏是指将在未来网络中保护信息不受破坏方面起到重要作用，信息隐藏是把机密信息隐藏在大量信息中不让对手发觉的一种方法。信息隐藏的方法主要有隐写术、数字水印技术、可视密码、潜信道、隐匿协议等。
1、隐写术:隐写术就是将秘密信息隐藏到看上去普通的信息(如数字图像)中进行传送。
2、数字水印技术:技术是将一些标识信息(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。
3、可视密码技术: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。

‘陆’ 信息隐藏技术主要应用有哪些

信息隐藏是把机密信息隐藏在大量信息中不让对手发觉的一种方法。信息隐藏的方法主要有隐写术、数字水印技术、可视密码、潜信道、隐匿协议等。数字图像（包含有大量的数据）在因特网和其他传媒上被广泛用于隐藏消息。隐写术也可以用作数字水印，可以把一条消息（往往只是一个标识符）隐藏到一幅图像中，使得其来源能够被跟踪或校验。

‘柒’ 什么是信息隐藏

信息隐藏指在设计和确定模块时，使得一个模块内包含的特定信息（过程或数据），对于不需要这些信息的其他模块来说，是透明的。

‘捌’ 数据隐写 信息隐藏的定义是什么

信息隐藏也称作数据隐藏(Data Hiding)，是集多学科理论与技术于一身的新兴技术领域。信息隐藏技术主要是指将特定的信息嵌入数字化宿主信息(如文本，数字化的声音、图像、视频信号等)中，信息隐藏的目的不在于限制正常的信息存取和访问，而在于保证隐藏的信息不引起监控者的注意和重视，从而减少被攻击的可能性，在此基础上再使用密码术来加强隐藏信息的安全性，因此信息隐藏比信息加密更为安全。应该注意到，密码术和信息隐藏技术不是互相矛盾、互相竞争的技术，而是相互补充的技术，他们的区别在于应用的场合不同，对算法的要求不同，但可能在实际应用中需要互相配合。特定的信息一般就是保密信息，信息隐藏的历史可以追溯到古老的隐写术，但推动了信息隐藏的理论和技术研究始于1996年在剑桥大学召开的国际第一届信息隐藏研究会，之后国际机构在信息隐藏领域中的隐写术、数字水印、版权标识，可视密码学等方面取得大量成果。

‘玖’ 信息隐藏与数字水印

通信的安全问题，自古以来就一直是人类研究的热点问题之一。特别是在军事领域，形式多样且充满想象力的各种保密通信方法总是层出不穷，而且往往他们的成功与否都直接左右了当时的局势。至今其中仍有相当的部分还为人们所津津乐道。早在公元440年，古希腊人Histaieus就将他最信任的奴仆的头发剃去，然后在头皮上刺上秘密信息，等到头发再长出来时，头皮上所刺的信息就变得不可见了，从而通过此方法将秘密信息安全地送达了目的地。这些应该是关于保密通信术最早的记载了，虽然类似于此的通信方法一直到近代还在使用，但保密通信术也是随着人类文明的进步而不断发展的，在不同时代的科技背景下会有其相应的保密通信术出现，因此，从飞鸽传书到微型胶片再到无线电报码，从藏头诗到Cardan栅格再到隐形墨水，保密通信术己经走过了近千年的历史。而在人类社会步入信息时代之际，保密通信术也有了新的发展。

信息隐藏作为隐蔽通信、版权保护、证件防伪等的重要手段，正得到广泛地研究与应用。传统的数字安全通信主要应用密码技术，对于机密文件的处理都是加密成密文，在信息传递过程中出现的攻击者只能看到密文乱码，而无法破译其中的机密信息，从而达到保密通信的目的。

传统的加密技术往往把一段有意义的信息转换成看起来没有意义的东西，它明确地提示攻击者密文是重要信息，容易引起攻击者的好奇和注意，从而造成攻击者明确知晓攻击的目标。并且如果密文有被破解的可能性，一旦加密文件经过破解其内容就完全透明了。即使攻击者破译失败，他们也可以将信息破坏，使得合法接收者也无法阅读信息内容。另一方面，加密后的文件因其不可理解性也妨碍了信息的传播。因此，用于隐蔽通信的水印隐藏技术应运而生，迅速成为国际的研究热点。

水印隐藏技术是信息隐藏的一个重要分支。与传统的密码技术相比，密码仅仅隐藏了信息的内容，而水印隐藏不仅隐藏了信息的内容而且隐藏了秘密信息的存在，而且提供了一种有别于加密的安全模式，其安全性起源于攻击者感知上的不敏感性和麻痹性，传统的密码技术与隐藏技术不是互相矛盾、互相竞争的，运用恰当策略相互融合会结合出更好的应用。最早的信息隐藏技术是基于图像的隐藏技术，以后慢慢发展到图像、视频、音频、文本等各个领域。本文对信息隐藏的研究是针对音频载体的。

一般的LSB水印适用于图像处理领域，比如视频中的公司标号或者是出版商字样信息。音频数字水印的主要应用领域有两个方面：一是版权保护，二是盗版追踪。

版权保护是水印最主要的应用领域，其目的是嵌入数据的来源信息以及比较有代表性的版权所有者的信息，从而防止其它团体对该数据宣称拥有版权。这样水印就可以用来公正地解决所有权问题。这种应用要求非常高的鲁棒性。

盗版追踪是为了防止非授权的拷贝制作和发行，出品人在每个合法拷贝中加入不同的ID或序列号即数字指纹。一旦发现非授权的拷贝，就可根据此拷贝所恢复出来的指纹来确定它的来源。对这种应用领域来说，水印不仅需要很强的鲁棒性，而且还要能抵抗共谋攻击。

本文使用的音频水印技术作为隐藏算法，用于隐蔽通信。他的要求不像前面二者需要很强的鲁棒性，隐藏方式作为首要考虑因素。给出一个一般的例子，读者可以参考设计。

通常的音频数字水印算法包含两部分内容：水印嵌入和水印提取。在图中给出了一般的音频数字水印处理系统基本框架的示意图。

本文采用的是最低有效位法(LSB：Least Significant Bit)算法。它是通过用代表秘密数据的二进制位将源语音信号的部分采样值的最低权值比特替换，从而达到将秘密信息隐藏到语音中去的目的。在接收端，只需要从相应位置提取出秘密信息比特即可。为了加大检测秘密数据的难度，采用一段伪随机序列来控制嵌入秘密二进制信息的位置，或者对秘密信息进行加密。

该算法优点是原理简单，实现简单，运算量小，实时性高，信息嵌入和提取的速度快，可以隐藏的数据量大；缺点是鲁棒性差，攻击者只需要对信道简单地加上噪声干扰或者对在数据传输过程中进行亚采样，或者压缩编码等处理都会造成整个隐秘信息的丢失，嵌入的水印信息就会被破坏。本系统采用LSB水印作为隐蔽传输的方案，重点考虑其隐藏容量和实时性，鲁棒性作为次要考虑。

假设一个信道的容量为G Kbps，将载体语音利用某种语音编码方案A进行编码，对A编码近似估计可利用的冗余量（在载体声音无明显变化的前提下，可嵌入的水印数据量）为C Kbps，可选择某种低速率语音编码方案B对秘密语音水印编码，其码速率为M Kbps，如果两者满足C ≥ M的要求，就有可能进行语音的实时隐藏，进而构成实际的语音信息隐藏保密语音保密通信系统。

LSB嵌入算法如下：

LSB提取算法如下：

在程序中，使用最低有效位替换的方法实现水印的嵌入。提取秘密信息的每一比特，加入到载体信息的最低有效位中，而载体信息必须所含的信息冗余量大于秘密语音的信息量，即最低有效位不影响载体信息的质量。这样才能达到隐藏的效果，不破坏载体的信息有效性，有效地将秘密信息加入载体中而不被发现，虽然这种水印加密容易被攻破，但是加入信息源的扰码或者加密之后就大大增加了破解的难度。这不仅保证了DSP硬件实现的实时性和有效性，而且保证了加密强度。

平常所见的优酷视频中的“优酷”字样水印或者是绝密文档中的“绝密”字样水印信息，有可能会影响到原信息的质量，应用场合的不同决定了他们的用途。他们的区别只是水印的加入方式的不同，原理上都是比特位的替换。

LSB语音水印隐写算法简便易行，隐藏容量大，容易达到实现实时性要求。实验证明，G.729A编码的秘密语音（8kbps）以LSB水印的方式隐藏至G.711编码（64kbps）的载体语音中，效果良好，载体语音几乎没有变化。在此基础上，增加对秘密语音的加密，使得LSB水印变得无规律，大大增加了检测秘密语音的难度。这样一来，该方案不仅麻痹了攻击者，使其失去了攻击目标，而且对秘密语音本身也进行了高强度的加密。

本章介绍了几种基本的信息保密技术。包括G.711语音编码，AES加密与LSB水印技术。通过本章的学习，可以了解几种基本的信息加密解密技术及DSP实现。G.711语音编码与LSB水印技术较为易懂，AES加密技术比较复杂，DSP实现的时候只需要看到数学域上面的结果而转换成表用查表实现即可。最后，这类实现信息保密的程序一般都是比较复杂的，这对DSP的实时性提出了很高的要求，因此一般都需要程序的优化。通过优化缩短程序执行时间，最大可达到1:100的优化性能，由此可见优化程序的必要性。

‘拾’ 密码学在信息隐藏技术中有哪些应用

密码学在信息隐藏技术中应用体现在：

1 版权保护
随着通信技术的迅猛发展，信息安全问题也变得十分突出，数字作品（如电脑美术、扫描图像、数字音乐、视频、三维动画）的版权保护成了当前的热点。由于数字作品的拷贝、修改非常容易，而且可以做到与原作完全相同，所以原创者不得不采用一些严重损害作品质量的办法来增加版权标志，但这种明显可见的标志很容易被篡改。数字水印的出现，就是利用数据隐藏原理使版权标志不可见或不可听，既不损害原作品，又达到了版权保护的目的。换句话说，数字水印技术是将与多媒体内容相关或不相关的一些标示信息直接嵌入到多媒体内容当中，但不影响原内容的使用价值，也不容易被人觉察或注意到。通过这些隐藏在多媒体内容中的信息，人们可以确认内容的创建者、购买者和查看信息是否真实完整。数字音频水印技术是信息隐藏技术的重要研究方向。
把要保密的信息，通过特殊的算法嵌入音频中，而不影响正常的收听效果（即具有听觉上的透明性），让人无法察觉和破坏此类信息。当要使用的时候再通过同样的方法在计算机上提取出来。通过这些隐藏在音频内容中的信息，可以判别对象是否受到保护，监视被保护数据的传播，鉴别真伪，解决版权纠纷并为法庭提供认证证据。目前的数字音频水印技术有追踪非法复制的功能，却不能做到防止盗版。从技术上来讲，当买一个音响作品时，在开票的过程中就要输入你的基本信息，甚至收款方可以拍摄购买人照片，把这些信息嵌入歌曲中。当然，这涉及到隐私问题，因此这些信息只有在发生盗版、保护版权时使用，其他情况不能使用。这和电信公司需要客户资料是一个道理。如果市场出现了盗版，司法机关买一个，提取出里面的水印，就知道谁是散布源头了。如果这个在法律上能实现的话，人们在购买音响作品时就要多一道手续，就像去医院要挂号，去电信开电话要填单子一样。而要人们认同这种手续、共同打击盗版或许还需要一段时日。

2 数字签名
数字签名是在公钥加密系统的基础上建立起来的，数字签名的产生涉及的运算方式是为人们所知的散列函数功能，也称“哈希函数功能”(Hash Function)。哈希函数功能其实是一种数学计算过程。这一计算过程建立在一种以“哈希函数值”或“哈希函数结果”形式创建信息的数字表达式或压缩形式(通常被称作“信息摘要”或“信息标识”)的计算方法之上。在安全的哈希函数功能(有时被称作单向哈希函数功能)情形下，要想从已知的哈希函数结果中推导出原信息来，实际上是不可能的。因而，哈希函数功能可以使软件在更少且可预见的数据量上运作生成数字签名，却保持与原信息内容之间的高度相关，且有效保证信息在经数字签署后并未做任何修改。
所谓数字签名，就是只有信息的发送者才能产生的，别人无法伪造的一段数字串，它同时也是对发送者发送的信息的真实性的一个证明。签署一个文件或其他任何信息时，签名者首先须准确界定要签署内容的范围。然后，签名者软件中的哈希函数功能将计算出被签署信息惟一的哈希函数结果值(为实用目的)。最后使用签名者的私人密码将哈希函数结果值转化为数字签名。得到的数字签名对于被签署的信息和用以创建数字签名的私人密码而言都是独一无二的。
一个数字签名(对一个信息的哈希函数结果的数字签署)被附在信息之后，并随同信息一起被储存和传送。然而，只要能够保持与相应信息之间的可靠联系，它也可以作为单独的数据单位被存储和传送。因为数字签名对它所签署的信息而言是独一无二的。

3 数字指纹
数字指纹技术是近几年发展起来的新型数字产品版权保护技术。数字指纹是指利用数字作品中普遍存在的冗余数据与随机性，向被分发的每一份数据拷贝中引入一定的误差，使得该拷贝是唯一的，从而可以在发现非法再分发拷贝时，根据该拷贝中的误差跟踪到不诚实原始购买者的一种数字作品版权保护技术。
一般情况下，引入的误差是指与用户和某次购买过程有关的信息。当发行商发现被非法分发的授权信息时，可以根据该信息对非法分发的用户进行跟踪。数字指纹系统可以分为算法和协议两部分，其中，算法包括指纹的编码、解码、嵌入、提取和数据的分发策略等，而协议部分则规定了各实体之间如何进行交互以实现具有各种特点的数据分发和跟踪体制。

4 广播监视
韩国广播公司技术研究所(KBS TRI)开发的水印系统在进行MPEG-2压缩之前将版权信息嵌入未被压缩的视频流中,并检测被接收的没有原视频的视频中的水印。使用一个安全键产生水印和水印嵌入位置。每个像素的嵌入的水印的强度是由看不见的人类的视觉系统决定的。KBS公司的水印技术符合不可视性、鲁棒性和安全性的要求。广播内容中的水印识别原广播机构,并能检测非法拷贝和未经授权的再利用内容。
对标清视频来说,嵌入视频中作为水印的信息是64比特版权标识符;对高清视频来说是128比特版权标识符。版权标识符的水印比特是由用于水印系统安全性的安全键产生的。在为了数字电视传输而进行MPEG-2压缩之前,将水印嵌入视频序列的空间域中。因此,水印必须经得住MPEG-2压缩。水印的不可觉察性是由水印强度决定的。对于不可觉察性来说,希望水印强度尽可能低,而对鲁棒性来说,则希望水印强度尽可能高。因此,水印系统的设计总是牵涉到不可觉察性和鲁棒性之间的折衷方案。故根据人类的视觉系统,水印强度设计得在每个像素上是不同的。水印在传输后的MPEG-2流中进行检测。检测算法需要30帧以上的视频。非法使用者可能对含有水印的数字内容进行各式各样的攻击。因此,KBS公司的水印系统设计得满足鲁棒性的要求。
随着IT和数字技术的进步,数字电视内容版权保护在数字电视的广播环境中日益重要。水印技术被认为是对地面数字电视最可行的解决方案。

5 安全通信
数字水印技术还可以应用于信息的安全通信。秘密通信在情报、军事等领域有着重要的用途系统必须保证通信双方可以正常通信而且通信内容不会被敌方窃取。传统上，秘密通信主要通过密码技术来实现。所以为了国家安全各个国家都不遗余力地发展各自的密码技术以确保秘密通信的安全。随着网络技术的发展普通用户也希望自己在网上的通信不会被第三方窃听，于是密码技术从军方的黑匣子中走了出来被越来越多的应用于网络中。但即使精心设计的密码算法仍然有可能被敌方破解 ，更严重的是我方很难觉察到密码被破解，继续使用该密码发送情报将是极其危险的。另一方面如果敌方探测到信道上有密文在传送，即使短时间内无法破解也会故意破坏我方的通信信道阻止我方通信。如果是我方情报人员在国外收集资料，用密码传送文件很容易暴露身份。所以秘密通信除了必须满足保密性这个基本要求之外还应该极为隐蔽不易被察觉。
随着互联网的发展，身处世界各地都可以方便地通过互联网发送电子邮件和各种文件 ，互联网又极为开放和不安全。如果我方能够将秘密信息隐蔽在一些普通文件比如图片，MP3，WAV中。可以将信息隐藏的载体看作通信信道，将待隐藏信息看作需要传递的信号，而信息的嵌入和提取分别看作通信中的调制和解调过程。
由于很难觉察到数字水印信息在多媒体数据中的存在，某些重要信息在传输的过程中就可以隐藏在普通的多媒体数据中，从而避开第三方的窃听和监控。通过普通的互联网传输那么敌方将很难发现秘密信息的存在，因而也不会主动破坏通信信道，从而保证了通信安全。