没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
资源推荐
资源详情
资源评论
第 24 卷 第 3 期
2004 年 9 月
南 京 邮 电 学 院 学 报
Journal of Nanjing University of Posts and Telecommunications
Vol. 24 No. 3
Sep. 2004
文章编号: 1000- 1972( 2004) 03- 0063- 07
收稿日期: 2003-11-26; 修回日期: 2004- 03-14
信息隐藏技术及其应用性能分析
张登银, 邓兰兰
( 南京邮电学院 计算机科学与技术系, 江苏 南京 210003)
摘 要: 近年来, 随着网络和多媒体技术的快速发展, 信息 隐藏技术已 经成为信息 安全领域 的一个研 究
热点。首先综述了信息隐藏的基本概念和原理, 进而分析了各种信息隐藏技术的典型算法和特点,
并结合具体应用领域讨论了隐藏算法的性能 , 最后指出 了信息隐 藏算法有待 进一步深入 研究的 方
向和可能的解决方法。
关键词: 信息隐藏; 数据伪装; 数字水印
中图分类号: TN915.08 文献标识码: A
Analysis on the Technique and Performance
of Information Hiding
ZHANG Deng-yin, DENG Lan-lan
Department of Comput er Science and Technology, Nanjing U niversity of Posts and Telecommunications, Nanjing 210003, China
Abstract: With the rapid development of network and multimedia technologies in recent years, information hiding
has been a research hotspot in the area of information security. In this paper, we summarize the general concept and the
principle for information hiding. Also we analyze the typical realization method and characteristics of some techniques.
Then, discuss the performance of information-hiding algorithms combined with application fields. At last, we give some
futher research topics.
Key words: Information hiding; Steganography; Digital watermarking
1 引 言
随着因特网的发展和多媒体技术的广泛应用,
信息隐藏技术已经成为信息安全领域一个新的研究
热点
[ 1]
。它所针对的是信息时代面临的两个主要问
题:
( 1) 通信保密。网络的发展使信息的传递更为
方便, 但同时双方的通信很容易被第三方所窃取甚
至修改, 这个问题在军队和情报部门尤其突出。在
现代战场上, 一旦检测到信号就可以马上对之进行
攻击, 因此必须对安全级别高的信息进行处理来保
证它的秘密性。
( 2) 版权保护。多媒体信息的数字化为多媒体
信息的存取提供了极大便利, 也极大地提高了信息
表达的效率和准确性, 但随着多媒体信息交流的深
度化和广度化, 制作完美拷贝变得非常容易, 导致了
大规模的非授权拷贝, 这恰好是音乐、电影、书籍和
软件出版业所担心的问题。因此如何既充分利用因
特网的便利, 又能对人类的知识产权进行保护, 成为
人们所关注的问题。
本文首先介绍信息隐藏的基本原理, 包括信息
隐藏技术和信息检测技术。然后分析目前信息隐藏
的典型算法及其性能特点, 并根据不同应用领域讨
论信息隐藏的性能要求。最后探讨了目前信息隐藏
技术的研究方向和可能的解决方法。
2 基本原理
信息隐藏是将秘密信息隐藏在数字化宿主信息
( 如文本、数字化的声音、图像等) 中的方法
[ 2]
, 是一
种特殊的信息加密法, 其宗旨是让加密后的密文有
意义。这里的秘密信息, 是指待隐藏的信息, 它可以
是多媒体数据如图像等, 也可以是版权信息或序列
号; 宿主信息即载体信息, 用来承载秘密信息。目
前, 信息隐藏主要包括两方面的应用, 即数据伪装与
数字水印。
数据伪装不同于密码学。密码学研究如何将秘
密信息进行编码, 以便形成无法识别的密文进行传
输; 而数据伪装技术则是将秘密信息隐藏在公开信
息中, 并以公开的信息进行传输。数据伪装技术为
机密信息的安全传输提供了更多的保障, 一个监测
者或非法拦截者可以直接从获得的特殊编码密文中
判断机密信息的存在, 但无法判断一份公开的信息
中是否存在机密信息。数据伪装技术需要解决的问
题, 是如何在载体信息中嵌入大容量的秘密信息并
且不为人感知。
数字水印是在原始数据中嵌入秘密信息 — — — 水
印 ( 如文字、标识、序列号等) , 以证实数据的所
有权。它和上面提到的数据伪装技术有许多相通之
处, 但是它要确保能检测到水印的存在, 所以它比
数据伪装技术要求有更好的健壮性, 能抵抗住各种
攻击, 包括像图像压缩、几何变换、过滤和噪音干
扰等。
信息隐藏包括信息嵌 入和信 息检测两 个模
块
[ 3]
, 见图 1。其中 S 为载体信息, W 为待隐藏的信
息, K 为可选的公钥或私钥。嵌入了秘密信息的载
体信息变为 X , 通过信道后, 由于受到人为的攻击、
信道的干扰或者各种信号处理, 接收端收到的信号
为 Y。在接收端, 从信号 Y 中试图提取出所隐藏的
信息 W'。根据提取算法的不同, 可能已知( 或未知)
原始信号 S 或其微小改变 S'。对于数据伪装来说,
可能需要原始信号 S 来恢复出秘密信息W'; 而对于
数字水印来说, 只需利用提取出的水印与原始水印
进行相关计算, 判断水印是否存在即可。因此图 1
所示的信息隐藏和检测模型, 可以包容目前信息隐
藏研究的两个方向( 图 1 中, ? 表示可选) 。
图 1 信息隐藏和检测的系统模型
3 信息隐藏技术
近年来, 信息隐藏技术的研究取得了很大的进
步, 已经提出了各种各样的隐藏算法。下面, 介绍一
些常用的信息隐藏技术。
3. 1 替换技术
所谓替换技术, 就是试图用秘密信息比特替换
掉伪装载体中不重要的部分, 以达到对秘密信息进
行编码的目的。替换技术包括最低比特位替换、伪
随机替换、载体区域的奇偶校验位替换和基于调色
板的图像替换等。
在Zhao 和 Koch 提出 的信息隐藏方 案
[ 4]
中, 使
用一个特定图像区域中黑像素的个数来编码秘密信
息。首先将一个二值图像分解成矩形图像区域 Bi ,
假设 P
0
( B
i
) 和 P
1
( B
i
) 为黑白像素在图像块 B
i
中
所占百分比, 那么如果某块的 P
1
( B
i
) > 50% , 则嵌
入一个 1; 反之 P
0
( B
i
) > 50%, 则嵌入一个 0。在嵌
入过程中, 为达到所希望的像素关系, 可以对那些邻
近像素中有相反颜色的像素进行修改, 而对于具有
鲜明对比性的二值图像则对黑白像素的边界进行修
改。考虑到图像在传输过程中一些像素可能会改变
颜色, 可以引入两个阈值 R
1
> 50% 、R
0
< 50% 和一
个健壮参数 λ( λ为传输过程中能改变 颜色的像素
百分比) , 发送者在嵌入时必须确保 P
1
( B
i
) ∈ [ R
1
,
R 1+ λ] 或 P 0( Bi ) ∈ [ R 0- λ, R 0] 。当为达到目标而
需修改太多像素时, 则将此块标识成无效, 然后再伪
随机地选择另一个块。
替换技术是在空间域进行的一种操作, 通过选
择合适的伪装载体和适当的嵌入区域, 能够有效地
嵌入秘密信息比特, 同时又可以保证数据的失真度
在人的视觉允许范围内。已经提出的各种算法大都
给出了其实现思想, 如对于基于调色板的图像格
式, 可操作其调色板来嵌入信息, 也可利用它的量
化值来隐藏秘密信息, 因此该技术在数据伪装中得
64
南 京 邮 电 学 院 学 报 2004 年
剩余6页未读,继续阅读
资源评论
weixin_38628183
- 粉丝: 6
- 资源: 889
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
最新资源
- (论文+配置方法+源代码+PPT模板)租房宝一站式服务平台(java毕业设计).zip
- java毕业设计丨租赁无忧助手系统(论文+源代码+PPT模板).zip
- (源代码+论文+PPT模板+配置方法)租房宝智能匹配平台【java毕业设计】.zip
- java毕业设计】房源雷达租赁追踪系统(源代码+论文+配置方法+PPT模板).zip
- java毕业设计丨房屋易租管家系统(论文+源代码+PPT模板).zip
- Dism++V10.1.1000.80.zip
- (论文+PPT模板+配置+源代码)租赁无忧一站式管理系统【java毕业设计】.zip
- (源代码+论文+PPT模板+配置方法)房屋租赁智汇系统【java毕业设计】.zip
- java毕业设计】智慧租房助手平台(源代码+论文+PPT模板).zip
- IP地址转换技术及其在网络通信中的应用
- 西安市2005-2024年近20年历史气象数据下载
- (论文+PPT模板+配置+源代码)房源直租信息平台【java毕业设计】.zip
- (源代码+论文+PPT模板+配置方法)租房通全程管理系统【java毕业设计】.zip
- java毕业设计】租赁达人高效管理系统(源代码+论文+PPT模板).zip
- java毕业设计】租房神器智能匹配系统(源代码+论文+PPT模板).zip
- java毕业设计】智慧房屋租赁管家(源代码+论文+PPT模板).zip
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议,欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理!
点击此处反馈
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功