信息隱藏技術的類別與應用

吳天皓

摘 要：信息隱藏技術是信息安全領域中研究的熱點問題，是一項將音頻、視頻、文本、圖象嵌入信息中的一項技術，可以將機密的信息隱藏在大量信息中，不讓入侵者發現其中的機密信息，在技術領域的發展下，信息隱藏技術已經逐步發展成熟，并衍生出了多種類型，在各個領域中都有著廣泛的應用。該文主要針對信息隱藏技術的類別與應用進行分析。

關鍵詞：信息隱藏技術 類別 應用

中圖分類號：TN918.6 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）12（b）-0010-02

隨著科學技術的飛速發展，我國的計算機領域也得到全面壯大，計算機網絡普及到了我們生活和工作的方方面面。隨之而來的網絡安全問題也頻發，網絡黑客、網絡病毒層出不窮。為了保護信息在網絡中不受到破壞，科研人員研發出了信息隱藏技術。信息隱藏技術可以將機密的信息隱藏在大量信息中，不讓入侵者發現其中的機密信息。該文主要對信息隱藏的基本模型、主要特征、研究方法及應用領域進行了詳細的論述。

1 信息隱藏技術的主要方法

信息隱藏就是將秘密信息隱藏于圖象、聲音與文本中，是一種有效的信息加密法，為加密的密文賦予了新的含義。該種秘密信息就是指一種隱藏信息，可以為多媒體圖象，也可以為載體信息和版權信息，目前，常用的信息隱藏技術有幾種：

1.1 隱寫術

隱寫術通俗地說就是信息傳遞問題，只有傳遞者和計劃內的接受者知道，隱藏的不僅是信息的內容還包含信息傳遞的事件。它來源于約翰尼斯·特里特米烏斯的創作的關于探討密碼學與隱寫術的書中。隱寫術主要在普通的信息中隱蔽性地嵌入有用信息，讓竊取信息的人很難提取有效信息手段。現有的隱寫術方法主要有利用高空間頻率圖像數據隱藏信息的技術、采用最低有效位方法將信息隱藏到宿主信號的技術、Patchwork技術等。

1.2 數字水印技術

此技術是在多媒體、文檔等數字載體中，直接嵌入一些標識信息。它保證原有載體的使用價值。目前的數字水印技術主要包含空間數字水印和頻率數字水印兩種?？臻g水印的典型代表就是最低有效位算法，頻率數字水印的典型代表是擴展頻譜算法。

1.3 可視密碼技術

可視密碼技術出現于20世紀90年代，該種技術對秘密圖像的解密只需要依靠自身視覺就可以辨別出來，而不需要復雜的密碼學計算。最開始這項技術只是針對于黑白圖像，隨著技術的進步，逐漸擴展到了基于灰度和彩色圖像的可視秘密共享方面。此外，隱寫術也可以用作數字水印，在圖像當中秘密隱藏一條消息，使得消息的來源能夠跟蹤或者校驗。

1.4 替換技術

替換技術就是用秘密信息比特替換將其中的秘密信息編碼進行替換，具體的替換技術有偽隨機替換、奇偶校驗位替換、最低比特位替換等。替換技術是在空間域進行的一種操作，通過選擇合適的偽裝載體和適當的嵌入區域，能夠有效地嵌入秘密信息比特，同時又可以保證數據的失真度在人的視覺允許范圍內。已經提出的各種算法大都給出了其實現思想，如對于基于調色板的圖像格式，可操作其調色板來嵌入信息，也可利用它的量化值來隱藏秘密信息，因此，這一技術也得到了廣泛的應用。

2 信息隱藏在信息安全領域的應用

在信息安全領域，信息隱藏技術的應用主要表現在以下幾個方面：

（1）數據保密：隨著網絡技術的發展，網絡安全成為人們關注的問題。通過信息隱藏技術保證信息在互聯網上傳輸的時候不被非法用戶截獲使用，這是網絡安全的一個重要應用。

（2）數字知識產權保護：隨著網絡和數字技術的普及，網絡向用戶提供的數字服務越來越多，這些服務內容大多數都是數字作品，數字作品容易被修改和復制。那么數字知識產權問題就是提供者最需要的保障。而數字水印技術就可以為用戶的數字知識產權提供有力的保障。

（3）數據的不可抵賴性：有一些網上交易需要保留交易雙方發送和接收數據的信息，而且要求這些信息不能夠被人為刪除。在采用數字水印技術后，就要求收發雙方在收發信息時，將各自特征的標記以水印的形式加入到傳遞的信息當中，這些水印不能被去掉，滿足了網上交易的要求。

（4）票據防偽：電子票據是電子商務的重要組成部分，保證電子數據的真實性就是其中一個重要的內容。水印技術，就是將水印隱藏在電子票據之中，在打印之后，水印仍然存在。再通過掃描即可得到數字形式的電子票據，提取防偽水印，從而達到辨別票據真偽的謎底。

（5）票據的篡改提示：該種技術就是利用脆弱水印技術來辨別數據在網上傳輸過程中是否被篡改過。

3 信息隱藏的研究動態與展望

（1）研究現狀：信息隱藏分為數字水印和數字指紋兩個方面，兩者在嵌入和提取算法中本質是相同的，目前大部分的研究都集中在數字水印技術方面。隨著近年來IT界對混沌應用研究的深入，研究者逐漸發現將混沌理論和信息隱藏算法結合起來是一種非常有效的手段。混沌理論在信息隱藏中的應用主要體現在直接用混沌序列作為水印信號和混沌對水印信息加密兩個方面。

（2）信息隱藏存在的不足：迄今為止，信息隱藏技術已經得到很大的發展，但是其中還存在著諸多的問題，需要研究者進一步的完善。如水印的不可見性是一個非常主觀的概念，沒有一個統一的客觀的標準進行衡量；一些必要的理論和基本方法尚未得到充分研究，關于水印算法的優劣還需要深入地研究。

（3）信息隱藏的發展方向：安全嵌入是信息隱藏的研究目標之一，尋找出更多有效避免被攻擊的算法是主要的發展方向之一；將水印與密碼學相結合，可以有效解決信息安全的某些問題；對隱藏信息攻擊問題進行研究，能夠有效促進信息隱藏技術的發展。

4 結語

互聯網中，數據形式是非常多樣的，數量繁多，對互聯網中的信息進行隱藏是一項重要的技術，目前，在這一技術的研究方面已經取得了突出的成果。但是，信息隱藏技術畢竟是一項跨學科技術，使用工具與提取方法的研究還需要進一步的努力。

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