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第4章 信息隐藏和数字水印 郑州航空工业管理学院 齐岩qiyan@zzia.edu.cn 1 概述 伪装式信息安全 加密：对信息本身进行保护，但是信息的传递过程是暴露的 伪装：掩盖信息存在的事实 将密码学与伪装式信息安全相结合，就可以更好地保证信息本身的安全和信息传递过程的安全 信息隐藏的历史 古代的隐写术 技术性的隐写术 语言学中的隐写术 用于版权保护的隐写术 古代的隐写术——技术性的 在一篇信函中，通过改变其中某些字母笔划的高度，或者在某些字母上面或下面挖出非常小的孔，以标识某些特殊的字母，这些特殊的字母组成秘密信息 采用无形的墨水在特定字母上制作非常小的斑点（17世纪） 微缩胶片（1860年） 信鸽传递 粘贴在无关紧要的杂志等文字材料中的句号或逗号上 古代的隐写术——技术性的 使用化学方法的隐写术 用笔蘸淀粉水在白纸上写字，然后喷上碘水，则淀粉和碘起化学反应后显出棕色字体 化学的进步促使人们开发更加先进的墨水和显影剂 但随着“万用显影剂”的发明，此方法就无效了。其原理是，根据纸张纤维的变化情况，来确定纸张的哪些部位被水打湿过，这样，所有采用墨水的隐写方法，在“万用显影剂”下都无效了。 在艺术作品中的隐写术 在一些变形夸张的绘画作品中，从正面看是一种景象，侧面看又是另一种景象，这其中就可以隐含作者的一些政治主张或异教思想 古代的隐写术——语言学的 乐谱 第二次世界大战期间，一位热情的女钢琴家，常为联军作慰问演出，并通过电台播放自己谱写的钢琴曲。由于联军在战场上接连遭到失败，反间谍机关开始怀疑到这位女钢琴家，可一时又因找不到钢琴家传递情报的手段和途径而迟迟不能决断。原来，这位德国忠实的女间谍，从联军军官那里获得军事情报后，就按照事先规定的密码巧妙地将其编成乐谱，并在电台演奏时一次次公开将重要情报通过悠扬的琴声传递出去。 古代的隐写术——语言学的 卡登格子 中国古代设计的信息隐藏方法中，发送者和接收者各持一张完全相同的、带有许多小孔的纸，这些孔的位置是被随机选定的。发送者将这张带有孔的纸覆盖在一张纸上，将秘密信息写在小孔的位置上，然后移去上面的纸，根据下面的纸上留下的字和空余位置，编写一段普通的文章。接收者只要把带孔的纸覆盖在这段普通文字上，就可以读出留在小孔中的秘密信息 在16世纪早期，意大利数学家Cardan(1501-1576)也发明了这种方法，这种方法现在被称作卡登格子法 古代的隐写术——用于版权保护 核对校验图 （作品的摘要） Lorrain(1600-1682)是17世纪一个很有名的风景画家，当时出现了很多对他的画的模仿和冒充，由于当时还没有相关的版权保护的法律，他就使用了一种方法来保护他的画的版权 他自己创作了一本称为《Liber Veritatis》的书，这是一本写生形式的素描集。他创作这本书的目的是为了保护自己的画免遭伪造。事实上，只要在素描和油画作品之间进行一些比较就会发现，前者是专门设计用来作为后者的“核对校验图”，并且任何一个细心的观察者根据这本书仔细对照后就能判定一幅给定的油画是不是赝品 古代的隐写术——用于版权保护 图像保护系统ImageLock 系统对每一个图像保存一个图像摘要，构成一个图像摘要中心数据库，并且定期到网络上搜寻具有相同摘要的图像。它可以找到任何未被授权使用的图像，或者对任何仿造的图像，可以通过对比图像摘要的办法来指证盗版 纸张中的水印 信息隐形的主要分支 隐写术－伪装式必威体育官网网址通信 数字水印－数字产品版权保护 隐蔽信道－计算机系统中的一些通道 信息分存－可视密码 1、隐写术－伪装式必威体育官网网址通信 利用人类感知系统以及计算机处理系统的冗余 载体可以是任何一种多媒体数据，如音频、视频、图像、甚至文本、数据等 被隐藏的信息也可以是任何形式（全部作为比特流） 主要用于军队和安全部门 2、数字水印 信息隐藏在民用领域的应用：数字水印 数字作品的特点：无失真复制、传播，易修改，易发表 数字作品的版权保护需要： 鉴别作者 确定、鉴别作者的版权声明 2、数字水印 用于版权保护的数字水印：将版权所有者的信息，嵌入在要保护的数字多媒体作品中，从而防止其他团体对该作品宣称拥有版权 用于盗版跟踪的数字指纹：同一个作品被不同用户买去，售出时不仅嵌入了版权所有者信息，而且还嵌入了购买者信息，如果市场上发现盗版，可以识别盗版者 用于拷贝保护的数字水印：水印与作品的使用工具相结合（如软硬件播放器等），使得盗版的作品无法使用 3、隐蔽信道 计算机系统中的隐蔽信道：在多级安全水平的系统环境中，那些根本不是专门设计的也不打算用来传输消息的通信路径称为隐蔽信道 这些信道在为某一程序提供服务时，可以被一个不可信的程序用来向它的控制者泄露信息 计算机系统中存在的安全漏洞也可以被利用作为秘密信道传递信