隐藏技术论文范文

2022-05-09

小伙伴们反映都在为论文烦恼,小编为大家精选了《隐藏技术论文范文(精选3篇)》相关资料,欢迎阅读!摘要:信息技术和计算机技术高度发达的今天,数字化信息与古老的隐写术相结合,使得数字化信息隐藏技术成为一门全新的技术,为探索非密码的通信安全提供了新途径。

第一篇:隐藏技术论文范文

多媒体信息隐藏技术研究与应用

摘 要:随着信息技术的发展,信息安全问题越来越受到人们的重视。信息隐藏作为保障信息安全的新技术,为研究信息安全提供了一个新的方向。该文综述了信息隐藏的方式、方法,分析了基于多媒体文件的信息隐藏原理,实现了在多媒体音视频文件中数据隐藏的技术应用,并展望了多媒体信息隐藏技术的发展前景。

关键词:信息隐藏 数据嵌入 多媒体

互联网的快速发展、电子政务、电子商务的普及,对信息的安全存储、传输及访问提出了新的挑战。信息隐藏作为保障信息安全的新技术,为研究信息安全提供了一个新的方向。先进的信息隐藏技术使隐藏的信息不但能经受人的感觉和仪器设备的检测,而且还能抵抗各种人为的蓄意攻击。基于多媒体的信息隐藏技术在当前互联网隐藏通信领域,特别是在迫切需要解决的版权保护、信息安全等方面具有重要的研究及应用价值。

1 信息隐藏的方式

1.1 传输隐藏

在通信系统的信道中隐藏信息。在保障通信信号质量的前提下,利用通信压缩编码中的资源,嵌入压缩的信息编码,形成秘密通信信道。同时数据通信中的ip包或tcp包,均有未使用的保留空间,可用来传输隐藏信息。比如,ip包的时间戳可嵌入秘密数据进行传送。

1.2 载体隐藏

在文本、图像、声音、可执行文件等载体中嵌入秘密信息,可实现信息隐藏。如将秘密信息插入图像文件中对人的视觉系统不敏感的比特位;利用可执行文件中的冗余信息,加载秘密信息等。

1.3 存儲隐藏

利用计算机系统中保留或未使用的空间保存秘密信息,通过隐藏分区、操作系统中未使用的空间来隐藏信息。或者通过外挂的usb、光盘和云存储空间实现信息隐藏。

2 信息隐藏的实现方法

2.1 替换

就是互换秘密信息与载体中不重要的比特。即改变隐藏消息中的字节或字节顺序,让人们感知不到文件内容的变化,它不会在载体文件中增加新内容。常用的替换方法:一是最低比特位替换。是将某几位比特替换成秘密信息的相应比特;二是伪随机置换。是把秘密信息比特近似随机地分散在整个载体中,因插入比特的顺序是无规律的,从而增加了检测及被攻击的复杂度。三是载体区域和奇偶校验位替换。是将载体不同区域的奇偶校验位与其内嵌入的信息比特反转,使二者相等,排列起来重构信息。四是osi网络协议帧结构替换。就是将秘密信息插入tcp/ip包中未使用的空间,形成一个秘密的通信信道。

2.2 插入

插入方法不会改变原始数据,但增加了文件的额外数据。因此通过插入方法隐藏消息会有一些额外内容,比如,文件制作工具的标识。这种方法通常会利用文件格式中的空白部分。常见的插入法有:追加插入法,是在文件末尾附加数据。在不导致文件损坏的前提下可以在多种类型的文件后追加数据; 前置插入法,可插入批注内容的文件都可被插入数据,比如可在HTML和JPEG文件的标识符区域隐藏大量的数据。除此之外,基于变形技术、神经网络等信息隐藏方法也在研究中。

3 多媒体音、视频文件信息隐藏技术

互联网时代,数字音乐、播客、视频电话和媒体流等各种多媒体得到广泛传播使用,它们改变了我们的沟通方式。我们使用多媒体来传播思想、培养员工、吸引客户,当然也会被另有用心的人用来传输隐蔽消息、泄漏知识产权和组织内部机密。

3.1 数字音频中的数据隐藏

音频文件作为数据隐藏的载体有其特有的优势:人类的听觉系统有其局限性,利用这些局限性欺骗人耳从而达到隐藏数据的目的;随着MP3文件的普遍使用和iPad等音乐播放器的出现,大量的数字音频文件在全世界流通,带有隐藏信息的音频文件更容易混淆其中。载体文件越来越大,这意味着可以在其中隐藏非常多的载荷。例如,可以在一首歌曲中隐藏莎士比亚的所有作品。

最常用的音频数字化方法是对模拟音频信号进行取样并保存一些样本,用这些样本来重建原始的音频信号。重建覆盖整个人类听觉频谱(22.5 kHz)高质量录音文件,需要每秒采样44 100次。由于音乐通常都是立体声(双声道)的,所以一个立体声音乐每秒要进行88 200次采样。这些样本值极有可能被用来隐藏数据。而且这些采集的样本值都是以有符号16位整数形式存在的,即 -32 768~+32 768。因此,改变这些样本值的最低有效位(LSB),只会略微影响模拟信号的效果。音频文件的这个特性说明它是可以用来隐藏数据的良好载体。

3.2 在.wav文件中隐藏数据

修改16位整数的最低有效位以编码隐藏信息。如我们提取某一.wav文件的右声道的前8个样本,然后将样本值由小端序转换为大端序,再将每个值的最低有效位依次替换为字母“A”的ASCII码的二进制位,可以得出两点结论:(1)每替换一个8位的ASCII码需要使用8个样本;(2)此例中的8个样本值只改变了5个,因为其他3个最低有效位不需要修改,因此这种替换并没有引起可察觉的改变。如果要隐藏8 000字节的信息只需要修改大约32 000个样本,而不是64 000个。因此,波形文件通过LSB隐藏的数据是很难察觉的。

3.3 在高级音频文件中隐藏数据

针对高级音频文件(如MP3或AAC)的数据嵌入可借助一些工具软件实现,如MP3Stego采用一种特殊的量化方法,将数据隐藏在MP3文件的奇偶校验块中。MP3编码器将。wav文件和一个要隐藏的载荷文件作为输入,生成一个新的MP3文件。采用这种方法的载荷文件不能太大,一个5 MB的全频谱波形音频文件最多只能嵌入5 kB的信息,嵌入率约为0.1%。

3.4 数字视频中的数据隐藏

基于数字视频文件的数据隐藏有可能成为隐藏通信的首要手段,主要原因在于如今流通的视频文件容量之大、数量之多,以及通过互联网和虚拟云中视频交换的普遍存在。借助工具软件,可在压缩和非压缩的视频文件中嵌入数据。如TCStego是个新式数据隐藏武器,它在加密的基础上增加了隐写掩盖功能,可以把包含外层卷和内层卷(隐藏卷)的TrueCrypt容器隐藏到MP4或QuickTime多媒体文件中,这使得处理后的文件运行时既可以是一个标准和多媒体文件,也可以是一个可挂载的TrueCrypt卷。

典型的视频文件的简化结构包括文件类型,媒体数据MDAT和采样表块偏移STOC。通过操作MADT和STCO,TCStego可以嵌入一个不包含原始音频或视频,却含有TrueCrypt隐藏卷的内容的数据块,在嵌入数据的过程中会丢弃外层卷,但内层卷还是完整的,因此,如果用十六进制编辑器查看视频文件,不会看到MDAT中有任何可疑数据,播放媒体文件也不会有任何异常。

4 结语

要隐藏较大的数据块时,通常会选择使用多媒体文件作为载体,因为多媒体文件本身的体积就很大。多媒体文件可以隐藏的数据量多,质量更好。多媒体文件嵌入数据后,音频或视频效果基本不受影响。因此,基于多媒体音、视频文件的数据隐藏技术应用前景十分广阔,必将吸引广大图像、语音、网络、人工智能等领域的研究者加入这一行列,从而推动信息安全技术更快地发展。

参考文献

[1] (美)Michael T.Raggo,Chet Hosme.编数据隐藏技术揭秘[M].袁洪艳,译.北京:机械工业出版社,2014.

[2] 戴宗坤,罗万伯.信息系统安全[M].北京:电子工业出版社,2002.

作者:黄超

第二篇:信息隐藏技术及其实现方法

摘要:信息技术和计算机技术高度发达的今天,数字化信息与古老的隐写术相结合,使得数字化信息隐藏技术成为一门全新的技术,为探索非密码的通信安全提供了新途径。

关键词:信息隐藏技术;实现方法

Information Hiding Technology and Implementation Methods

Wang Hao,Yang Bo,Zhang Jian

(Shandong Provincial Military Area Command,Jinan250099,China)

信息隐藏的思想起源于隐写术,它是一种将秘密信息隐藏于另一个非机密文件内容之中,在传输、存储过程中不被察觉和发现,接收者获得隐藏对象后,按照约定规则还原秘密信息的技术。其道理如同生物学上的保护色,巧妙地将自己伪装隐藏于自然环境中,免于被天敌发现而遭受攻击。

信息隐藏技术可以追溯到远古时代,方法从音符、咒语到五花八门的隐写术,但隐写术发展一直比较缓慢,没有成为一门独立的学科,人们对于信息保密更多的是采用密码技术。直到信息技术和计算机技术高度发达的今天,数字化信息与隐写术相结合,为古老的隐写术注入了新的活力,使得数字化信息隐藏技术成为一门全新的技术,为探索非密码的通信安全提供了新途径。

一、信息隐藏的基本方式

(一)传输隐藏。在视频通信系统中隐藏信息,利用视频通信压缩编码中可利用的资源,在确保不使视频信号质量严重下降的前提下,嵌入压缩的话音编码,形成秘密通信信道。同时数据通信中的IP包和TCP包,均有未使用的保留空间,可用来传输隐藏信息。另外,IP包的时间戳也可传送1个比特的数据。

(二)载体隐藏。在文本文件、图像文件及可执行文件中插入秘密信息,可实现信息隐藏。利用话音信号的自然冗余性,将秘密信息直接编码到文件内容中去,或将其编码到文本格式中,形成以文本为载体的信息隐藏。将秘密信息插入图像文件中对人的视觉系统不敏感的比特位,在不影响图像质量的前提下实现信息隐藏。利用可执行文件中的冗余信息,加载秘密信息。

(三)存储隐藏。利用计算机系统中保留或未使用的空间保存秘密信息,为隐藏信息提供另外一种方式,通过创建隐藏分区、使用操作系统分配给文件但未使用的空间来隐藏信息。同一个计算机系统中不同安全级别的两台主机,根据预先约定的规则,通过存储特定数据也可传递信息。级别高的主机在特定区域存储不同大小、不同名称的文件,级别低的主机虽不能访问数据,但可从文件列表获取所要的信息。

二、信息隐藏的实现方法

(一)基于替换的信息隐藏方法。基于替换的信息隐藏,就是用秘密信息比特替换掉伪装载体中不重要的比特,实现对秘密信息的隐藏。如果这种嵌入的信息在传输过程中不被察觉,接收者就可从秘密信息嵌入的位置提取出秘密信息。常用的替换方法:一是最低比特位替换。就是利用图像位平面最低几位比特对人的视觉系统不敏感的特性,将这些比特替换成秘密信息的相应比特。利用此种方法可在伪装载体中隐藏大量秘密信息而不被察觉。二是伪随机置换。就是把秘密信息比特近似随机地分散在整个载体中。用伪随机数发生器产生索引序列,并在以此为索引的载体元素中插入秘密信息。利用此种方法插入比特的顺序无规律可找,因而增加了被攻击的复杂度。三是载体区域和奇偶校验位替换。将载体伪随机地分成若干个不相接的载体区域,在每个区域的奇偶校验位上嵌入一个信息比特,若奇偶校验位与信息比特不匹配,则区域中所有值最低一个比特位反转,使二者相等,在译码过程中计算出所有区域的奇偶校验位,排列起来重构信息。四是量化和抖动替换。利用数字图像的抖动和量化处理过程插入秘密信息。运用预测编码的量化误差,通过调整差分信号Δi来传送秘密信息。五是OSI网络协议帧结构替换。就是将秘密信息插入TCP/IP包中未使用的空间,形成一个秘密的通信信道。

(二)基于变换的信息隐藏方法。基于变换的信息隐藏,即使用离散余弦变换或小波变换在图像中嵌入信息,以获得更为健壮的隐藏信息。小波变换法是将所要传送的图像初始化(每个像素后R位置1),后经小波变换,分解成不同尺度空间、不同分辨率的一系列子图像,再对这些子图像进行适当量化、编码和加密隐藏处理,完成秘密信息的隐藏。回声隐藏法是一种有代表性的变换技术,即在离散信号f(t)中引入回声f(t-Δt),生成伪装信号c(t)=f(t)+af(t-Δt)来隐藏信息。利用回声信号延时Δt进行编码,发送Δt表示信号编码“0”,发送Δt’表示信号编码“1”。发送端将信号分成间隔大小不一的多个信号段,每一个信号段插入一个秘密比特,接收方通过同步措施重构信号段,并从伪装信号中提取秘密信息。

(三)基于扩频的信息隐藏方法。借鉴扩频通信技术原理,将信号调制到远远大于所需的带宽内传输,让信号淹没于信道噪声和热噪声之中,接收端采用相关检测法恢复出有用信号,滤除干扰信号,实现信息隐藏。由于这种方法占用频带很宽,所传输信号的信噪比(可以工作于负信噪比条件下)和功率谱密度都很小,因而很难被检测和干扰,具有很强的隐蔽性和较低的截获概率。

除此之外,基于统计知识的信息隐藏、基于变形技术的信息隐藏、基于神经网络的信息隐藏等许多信息隐藏方法尚在研究中。

作者:王浩,杨波,张健

第三篇:网络通信中的信息隐藏技术分析

【摘要】 随着计算机技术和网络技术的发展,社会已经进入信息化时代,而网络安全问题越来越突出,信息隐藏技术应运而生,所以,网络通信中的信息隐藏技术尤为重要。本文通过分析信息隐藏技术的特点,探究网络通信中信息隐藏的技术途径,从而保证网络通信中信息的安全。

【关键词】 网络通信 信息隐藏 隐藏技术

信息隐藏技术是把一个有意义的秘密信息如软件序列号、密文或版权信息通过某种嵌入算法隐藏在文字、图像、声音、视频等多媒体载体信息中,得到一个隐秘信息的载体SC的过程[1]。信息隐藏技术有着很高的要求,主要有四方面的特点:透明性、防御攻击性、嵌入量大和自我恢复,这样才能保证信息隐藏后,可以随时恢复,保证信息的安全。

一、信息隐藏技术的特点

1、信息隐藏技术的透明性。信息隐藏的主要目的是让信息透明,将信息嵌入一定的载体中,使得信息无法被第三方识别,就像消失了一样,可以保证信息的安全性。但是信息隐藏技术不但能够将信息隐藏于无形中,还要能将信息恢复,并且恢复后的信息要与隐藏前一致,没有发生任何损失或破坏,保证其信息隐藏前后的完整性。

2、信息隐藏技术的防御攻击性。信息隐藏技术防御攻击的能力一定要很高,因为,网络通信中,信息技术会经常受到有意或无意的攻击,比如删除、非法攻击或篡改等,都会对隐藏的信息造成损害,因此,信息隐藏技术必须具备高的防御能力。此外,网络通信中经常出现信号处理,如调制、有损压缩、滤波等[2],也会对隐藏的信息造成破坏,所以,为了保障信息的安全,信息隐藏技术一定要拥有更强大的防御攻击的能力。

3、信息隐藏技术的嵌入量大。信息隐藏的目的是为了无法被其他人或电脑发现,为了提高信息隐藏的技术,要将需要隐藏的信息放入一个相对数据量大的载体中,因此,信息隐藏要选择一个信息量大的数据中。此外,还要满足隐藏算法所需要的空间,从而保证信息隐藏的无法识别,保证信息的安全。

4、信息隐藏技术的自我恢复。信息隐藏后一旦需要提取,要能够不需要原始载体信号,便可以从载体中将隐藏的信号提取出来,保证信息的完整。另外,将隐藏的信息提取出来后,要保证信息经过一系列的提取过程后,仍能保证信息的完好无损,有效保证信息的安全性。因此,信息隐藏技术必须要有高度的自我恢复能力。

二、网络通信中信息隐藏的技术途径

1、信息隐藏于音频信号中。将信息隐藏于音频信号中,是将嵌入信息所采用的域为依据,可将语音信息隐藏划分为时域音频隐藏、频域音频隐藏、离散余弦变换域音频隐藏三种[3]。时域音频隐藏技术就是将音频信号的频率、幅度或结果进行处理,然后将其隐藏于音频信号中,是一种简单的隐藏技术。频域音频隐藏技术是将要隐藏的音频文件根据频域的区域进行处理,将需要隐藏的信息以伪噪声的方式嵌于音频信号中,从而达到隐藏的目的,并且很难被识别和发现。离散余弦变化域音频隐藏技术是需要隐藏的信息变换格式,再将变换后的信息嵌于音频信号中,起到深度隐藏的目的。此外,随着网络技术的发展和不断创新,音频信号隐藏还包括小波域隐藏技术和压缩域隐藏技术,效果都很好。

2、信息隐藏于图像信号中。信息隐藏于图像信号中主要有两种方式,一是空间域隐藏技术,就是利用空间替换法,将需要隐藏的信息替换到载体中,并且嵌入不重要的位置,例如将秘密信息嵌入像素点最低的有效位,实现信息的替换,从而保证信息的安全性;二是变换域隐藏技术,就是将需要隐藏的信息转换到变换域范围,变换域是一直在变动的,因此,秘密信息进入变换域后悔进行反复变换,从而使得信息隐匿其中,很难被发现。变换域隐藏技术相比于空间域隐藏技术拥有更好的隐藏效果,并且安全性高、防御攻击力强、自我恢复好,更适合信息的隐藏。

3、信息隐藏于文本信号中。信息隐藏于文本信息中,主要是将信息拆分为极其细碎的结构,然后将每个小部分分别隐藏于文本信息中,从而起到信息隐藏的目的。但是,文本信号需要庞大的数据量才能实现更好的信息隐藏,因此,在实际的应用中,应用率很低。此外,在网络通信中,音频信号隐藏技术和图像信号隐藏技术的隐蔽性远远好于文本信号,所以,文本信号隐藏信息的使用率低;同时,也由于文本信号的防御能力差、自我修复力也差,使得文本信号隐藏信息的安全性降低,不利于信息的隐藏。

结束语:网络通信中的信息隐藏技术主要是根据要隐藏信息的类型,将信息隐藏于相应的类型中,例如音频信息隐藏于音频信号中,图像信息隐藏于图像信号中,文本信息隐藏于文本信号中等,都是根据隐藏信息的不同选择合适的隐藏信号,从而保证信息的安全性和提取出来的信息的完整性。

参 考 文 献

[1]古春杰.信息隐藏技术的理论及应用[J].计算机光盘软件与应用,2014,10(10):189-190.

[2]陈雨婕.基于信息隐藏的网络安全技术研究[J].中国包装工业,2014,22(22):104-105.

[3] 张尚韬.互联网通信中信息隐藏技术的应用[J].佛山科学技术学院学报(自然科学版),2012,30(5):28-32.

[4] 翟江涛.网络通信的信息隐藏技术研究[D].南京理工大学,2008,(06).

作者:陈彦

上一篇:茶艺课程论文范文下一篇:创意设计论文范文