信息隱藏技術的相關研究

包海蓉（武警內蒙古總隊司令部，　呼和浩特　010000）

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信息隱藏技術的相關研究

包海蓉
（武警內蒙古總隊司令部，呼和浩特010000）

摘要：隨著通信技術的發展，信息傳輸安全問題越來越突出，一種新的信息隱藏技術應用而生，和以前的密碼技術區別在于它是在公開傳播的信息中把真正需要傳遞的信息隱藏在其中，以公開信息作為隱藏信息的載體進行傳輸。現階段信息隱藏技術是信息安全的研究熱點，本文介紹了信息隱藏技術發展現狀，流行的信息隱藏技術以及信息隱藏技術的特征，并且對信息隱藏技術的發展潛力做了展望。

關鍵詞：信息；隱藏技術；相關研究

0　引言

隨著科技的進步，通信技術的飛躍式發展，計算機互聯網的迅速普及，使得越來越多的人和公司通過網絡傳輸大量的數據文件，但是由于互聯網具有連接形式多樣性以及開放性和互聯性，使得這些互聯網上傳輸的數據文件很容易受到攻擊或竊取，如果涉及國家安全和軍隊建設乃至個人的隱私信息方面，信息安全問題將變的更加敏感。查閱文獻，發現現階段研究人員關注的熱點有倆個，即信息加密和信息隱藏，其中信息隱藏就是把需要傳遞的秘密信息進行偽裝，隱藏在普通文件中，即使文件被攻擊、竊取，也不易發現其中的隱藏信息，可以有效的加強信息在傳輸過程中的安全性，因此有必要對信息隱藏技術進行進一步的研究。

1　信息隱藏技術的含義

信息隱藏是利用人類對多媒體數字信號不敏感，將秘密信息隱藏在一個不被關注的多媒體信號中，這樣敏感信息不會被發現，而且也不會影響到多媒體信號的感覺效果和使用價值，當我們利用這樣的技術傳輸敏感信息時，可以對第三方起到混淆的作用。一般來說隱秘信息的載體選擇有多種類型，比如我們經常見到的圖像、聲音、視頻還有文檔都可以作為敏感信息的載體，這樣做的目的是不引人注目，其次即使載體信息被截獲，也很難對隱藏信息進行提取，安全性得到了極大的提高。

2　信息隱藏的具體方法

參考傳統加密技術方法，我們有保留的基礎上對信息隱藏技術進行了一定的改進。常用的具體方法有數字水印技術、疊像技術以及替聲技術等。其中，疊像技術是1994年提出的可視密碼術（VisualCryptography），用有意義的明文圖像代替原來的隨機噪聲圖象，使之更具安全性。數字水印（Digital Watermarking）技術是將一些標識信息（即數字水印）直接嵌入數字載體中，但不影響原載體的使用價值，也不容易被人的知覺系統覺察。通過這些隱藏在載體中的信息，可以達到確認內容創建者、購買者、傳送隱秘信息或者判斷載體是否被篡改等目的。替聲技術與疊像技術很相似，它是通過對聲音信息的處理，使得原來的對象和內容都發生改變，從而達到將真正的聲音信息隱藏起來的目的。替聲技術可以用于制作安全電話，使用這種電話，可以對通信內容加以保密。

（1）替換技術。把秘密信息偽裝成載體榮譽部分，進行替換后載體的可視性并沒有被破壞，常用的手段有最小有效位替換、偽裝隨機替換，載體的奇偶位對換，圖像的調色板替換等。

（2）變換技術。將秘密信息做正交變換，利用擴頻技術把變換后的秘密信息隱藏到載體的變換域中。這種技術的優點是，它通過不同的空間頻率敏感的感官系統來確定秘密信息具體的嵌入位置及嵌入強度，有效的對嵌入信息進行了隱藏。

（3）擴頻技術。當對隱藏秘密信息的載體做過濾操作的時候，秘密信息可能被部分過濾，造成秘密信息丟失。在嵌入秘密信息時進行多次重復的代碼擴展，對載體進行過濾時，秘密信息保留的概率大大增加。信息數據率高許多倍偽隨機碼把包含基帶信號的頻譜數據進行擴展，形成寬頻帶低功率譜密度的信號。

3　信息隱藏的特點

信息隱藏有不同的分支，但所有分支都有很多共同的特點。第一，信息隱藏系統必須保證隱藏信息的不可見性，即在把秘密信息嵌入載體的過程中不能留下任何的痕跡，如果這一過程影響到圖像質量，圖像信息嵌入價值將減少，信息隱藏系統安全性降低。 其次，在對載體進行矢量變換操作以后，載體中的隱藏信息任然可以保持完整，并可以極大的概率被提取。 第三，要實現隱藏信息在載體中的不可見性，隱藏信息的長度與載體的長度必須保持一個適度的量，因為載體容量與信息隱藏率是正比關系的。 第四，要足夠安全，即攻擊者不能有效的讀取和修改載體中的秘密信息。

4　網絡通信中信息隱藏技術的應用

網絡通信中往往根據信息載體的不同，利用文本、語音、視頻以及二進制的隱寫，把秘密信息隱藏在具體的公開轉播的數字多媒體信號中，使得秘密信息可以在網絡中進行安全有效的傳輸的一種技術。

（1）數據保密。在公司之間進行談判時，可能會利用網絡傳遞一些敏感的信息，比如雙方的協議、合同、報價等重要文件，包括數字簽名，為了保護這些敏感信息的安全性，可以把這些信息以隱藏的形式傳遞給對方，這樣我們就可以在非相關人員難以發覺的狀態下完成彼此信息交流。

（2）數據的不可抵賴性。在網絡上進行談判，簽訂協議等行為，由于不能互相見面，為保證雙方不能否認自己做過的承諾并且接受對方傳遞的條款，需要在傳遞的信息中加入簽名水印，確認其行為目的。

（3）數據的完整性。為保證我們接收到的信息是真實的，沒有在網絡傳遞的過程中被篡改，可以在傳遞的具體多媒體數據中嵌入一個完整信息，收到多媒體數據后可以對完整信息進行提取，用于確定此多媒體數據是否被篡改。

信息隱藏技術是目前學術界倍受關注的一個熱點領域，由于現代通信技術的爆炸式發展，互聯網飛速普及，每時每刻都有海量的信息在網絡上傳輸，對敏感信息安全進行保護變的更加具有現實意義。在眾多研究人員的不懈努力下，信息隱藏技術取得很多的成果，但是，信息隱藏技術作為一個跨學科的技術體系，我們對它的研究還不是很完善，還有許多的問題沒有解決。信息隱藏技術的成熟性、實用性還與密碼加密的網絡傳輸技術相比較，還有很大差距。但是，其潛在價值是無法估量的，在未來甚至是不可不取代的，我們相信，隨著技術的進一步發展，信息隱藏技術將涌現出更多的思路和辦法，將對信息安全系統的未來扮演重要的角色。

參考文獻：

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［2］丁瑋，齊東旭.數字圖像變換及信息隱藏與偽裝技術［F］.計算機學報，1998，21（09）:838-843.

［3］陳波，譚運猛等.信息隱藏技術綜述［J］.計算機與數字工程，2005（33）.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.135

作者簡介：包海蓉（1985-），女，蒙古族，內蒙古呼和浩特人，助理工程師，研究方向：通信工程。