网络,信息,安全 第六章-信息隐藏技术.ppt

第二部分 信息加密与信息隐藏第6章 信息隐藏技术 导读 利用前面讨论的各种密码系统保护机密信息的方法，是将机密信息加密。加密后的信息将变为不可识别的乱码，但这也提醒攻击者：这是机密信息。如何隐藏机密信息的存在？这是本章将要讨论的第一个问题。 当前，数字音频和视频正大行其道，对其进行不限次数的完全保真复制异常简单。如何保护所有者的版权？这是本章将要讨论的第二个问题。 内容 6.1 信息隐藏技术概述 6.2 数据隐写术 6.3 数字水印 信息隐藏技术概述 什么是信息隐藏？ 采用传统密码学理论开发出来的加解密系统致命的缺点：明确地提示攻击者哪些是重要信息 ． 随着硬件技术的迅速发展，以及基于网络实现的具有并行计算能力的破解技术的日益成熟，传统的加密算法的安全性受到了严重挑战． 数字信号处理和网络传输技术可以对数字媒体的原版进行无限制的编辑、修改、拷贝和传播，造成数字媒体的知识产权保护和信息安全的问题日益突出．如何防止知识产品被非法复制及传播，是目前急需解决的问题． 信息隐藏技术概述 1992年，提出了一种新的关于信息安全的概念——信息隐藏，即将关键信息秘密地隐藏于一般的载体中（图像、声音、视频或一般的文档），或发行或通过网络传递。由于非法拦截者从网络上拦截的伪装后的关键信息，并不像传统加密过的文件一样，看起来是一堆会激发非法拦截者破解关键信息动机的乱码，而是看起来和其它非关键性的信息无异的明文信息，因而十分容易逃过非法拦截者的破解。 信息隐藏不同于传统的加密 信息隐藏不同于传统的加密，其目的不在于限制正常的资料存取，而在于保证隐藏数据不被侵犯和重视。 隐藏的数据量与隐藏的免疫力始终是一对矛盾，目前还不存在一种完全满足这两种要求的隐藏方法。 信息隐藏技术和传统的密码技术的区别在于:密码仅仅隐藏了信息的内容，而信息隐藏不但隐藏了信息的内容而且隐藏了信息的存在。信息隐藏技术提供了一种有别于加密的安全模式。 信息加密和隐藏 信息隐藏技术原理 藏头诗 华夏之光，西部翘楚，都会雄风，市镇豪情，报业先锋。 谢客醉斟共杯潺，霆空无雨云自散。 锋寒久别饮沙场，吟尽离骚盟风凉。  　　　　　　　　　《谢霆锋》 张弓不为步后羿，艺高何处不可取。 谋筹生擒奥斯卡，力斩嘎纳金棕榈。  　　　　　　　　　　　《张艺谋》 信息隐藏技术原理 信息隐藏是集多门学科理论技术于一身的新兴技术领域，它利用人类感觉器官对数字信号的感觉冗余，将一个消息隐藏在另一个消息中。由于隐藏后外部表现的只是遮掩消息的外部特征，故并不改变遮掩消息的基本特征和使用价值． 数字信息隐藏技术已成为信息科学领域研究的一个热点。被隐藏的秘密信息可以是文字、密码、图像、图形或声音，而作为宿主的公开信息可以是一般的文本文件、数字图像、数字视频和数字音频等． 信息隐藏技术原理 我们把待隐藏的信息称为秘密信息(Secret Message)，它可以是版权信息或秘密数据，也可以是一个序列号； 而公开信息则称为宿主信息(Cover Message，也称载体信息)，如视频、音频片段等。 信息隐藏技术原理 这种信息隐藏过程一般由密钥(Key)来控制，通过嵌入算法(Embedding Algorithm)将秘密信息隐藏于公开信息中，而隐蔽宿主(隐藏有秘密信息的公开信息)则通过通信信道(Communication Channel)传递，然后对方的检测器(Detector)利用密钥从隐蔽宿主中恢复/检测出秘密信息。 信息隐藏技术原理 信息隐藏技术主要由下述两部分组成： 1.信息嵌入算法(编码器)，它利用密钥来实现秘密信息的隐藏。 2.隐蔽信息检测/提取算法(检测器)，它利用密钥从隐蔽宿主中检测/恢复出秘密信息。在密钥未知的前提下，第三者很难从隐蔽宿主中得到或删除，甚至发现秘密信息。 信息隐藏系统的特征 1.鲁棒性(Robustness，健壮性或顽健性) 鲁棒性指不因宿主文件的某种改动而导致隐藏信息丢失的能力。 2.不可检测性(Undetectability) 不可检测性指隐蔽宿主与原始宿主具有一致的特性，如具有一致的统计噪声分布，以便使非法拦截者无法判断是否藏有隐蔽信息。 3.透明性(Invisibility) 利用人类视觉系统或人类听觉系统的特性，经过一系列隐藏处理，使目标数据没有明显的降质现象，而隐藏的数据却无法人为地看见或听见。 信息隐藏系统的特征 4.安全性 隐藏的信息内容应是安全的，最好经过某种加密后再隐藏，同时隐藏的具体位置也应是安全的，至少不会因格式变换而遭到破坏。 5.自恢复性 由于经过一些操作或变换后，可能会使原图产生较大的破坏。如果只从留下的片段数据，就能恢复隐藏信息，而且恢复过程中不需要宿主信息，这就是所谓的