信息隐藏第9章-信息隐藏技术原理.ppt

隐写术：保护传输的内容；数字水印：保护载体不被篡改（用于版权保护、完整性保护 、追踪发布等） * 高频图像：图像变化复杂，不容易被发现。 * 发送者和接收者之间经过了一个或多个转发节点，该节点实现了重写数据包和转发数据包的功能。数据包在经过这类转发部件时，在输入和输出的而一些关联信息被移去或重写，如地址信息、时间信息、信息长度以及信息编码等，从而能够隐藏数据包输入和输出的对应关系。 * ?由ATT提出的Crowds系统是基于组群和重路由的思想来实现匿名的。它主要可以提供发送者匿名。基本的原理在于：系统中每个成员用户有一个代理，称作Jondo。当用户发出请求时，Jondo充当请求代理，将请求以等概率随机发给系统中任一Jondo，之后路径上每个Jondo都以某个概率决定是转发给下一个Jondo，还是将请求直接给目的服务器，即发给系统中任一Jondo的概率是Pf，直接提交给目的端的概率是1-Pf。这样，因为路径上的每一个结点都难以判断其前驱结点到底是消息的初始发起者，还是只是中间转发结点，因此有效的保证了消息发起者的匿名性。 * 掉到纸上墨，以此为基础生成一幅水墨画。装修时隐藏门的存在。 * * 网络隐蔽信道主要是通过对网络协议的分析，利用网络协议中定义不明确的部分或协议中存在的缺陷，通过一定的算法，将隐蔽信息嵌入到网络数据流中。建立隐蔽信道后，并没有增加网络连接的个数，通常也不会对网络流量产生影响，隐蔽信道一般不会引起人们的注意，由于今年网络流量的不断激增，通过网络隐蔽信道所泄露的信息量也在不断增加。 * 对图像的7个最高有效位及尺寸进行Hash函数运算，作为原始图像的特征，该特征与一个有意义的二值水印图像经过异或操作后，经公开密钥加密，嵌入到图像中最低有效位。当图像内容受到怀疑时，首先将图像的7个最高有效位与图像尺寸经过Hash运算后得到图像特征，然后将图像最低有效位公开解密后的结果与该特征通过异或操作后就得到嵌入的水印。 * 一种可以用来防止密码分析攻击的方法就是每幅图像使用不同的密钥嵌入水印；另一种方法是使图像内的每一个认证单元所嵌入的水印信号依赖于其它认证单元的内容或者全局信息；有时可以把这两种方法结合起来。 * 将一些标识信息（即数字水印，如机构Logo、产品序列号等）直接嵌入数字载体当中（包括图像、声音、视频、文档、软件等），且不影响原载体的使用价值，也不容易被探知和再次修改。 1.数字水印技术 （1）基本原理 9.6 版权保护/数字水印 9.6 版权保护/数字水印 安全性：难以篡改或伪造；较低的误检测率；数字水印随内容发生变化。 隐蔽性：不可感知，不降低使用价值。 鲁棒性：经历多种无意或有意的信号处理过程后，数字水印仍能保持部分完整性并能被准确鉴别。 水印容量：有足够的水印容量，即载体在不发生形变的前提下可嵌入的水印信息量。 （2）数字水印的特点 9.6 版权保护/数字水印 按特性划分 鲁棒数字水印：适用于版权保护等领域。 脆弱数字水印：适用于完整性保护等领域。 按水印所负载的媒体分 图像水印 音频水印 视频水印 文本水印等 （3）数字水印的分类 9.6 版权保护/数字水印 按检测过程划分 明文水印：检测过程需要原始载体或原始水印。 盲水印：检测过程不需要任何原始数据。 按内容划分 有意义水印：水印本身是数字图像或数字音频等。 无意义水印：水印对应于一序列号。 9.6 版权保护/数字水印 按用途划分 票证防伪水印； 版权保护水印； 篡改提示水印等。 按水印隐藏位置划分 时（空）域数字水印； 频域数字水印； 时/频域数字水印； 时间/尺度域数字水印等。 9.6 版权保护/数字水印 空域算法 LSB（Least Significant Bits），将信息嵌入到随机选择的图像点中最不重要的像素位的方法； 利用像素的统计特征将信息嵌入像素的亮度值中。 （4）典型的数字水印算法 9.6 版权保护/数字水印 9.6 版权保护/数字水印 9.6 版权保护/数字水印 Patchwork 算法 随机选择N对像素点(ai, bi)，然后将每个ai点的亮度值加1，每个bi点的亮度值减1， 这样整个图像的平均亮度保持不变。利用此特点插入水印信息。 要嵌入“1”：升高ai，降低bi 要嵌入“0”：降低ai，升高bi 9.6 版权保护/数字水印 优点 整体亮度没有变化，能够抵抗一些统计检测分析； 缺点 鲁棒性不够强。 9.6 版权保护/数字水印 变换域算法 先计算图像的离散余弦变换（DCT），然后将水印叠加到DCT域中幅值最大的前k个系数上。水印的嵌入算法为： 其中常数a为尺度因子,控制水印添加的强度。 9.6 版权保护/数字水印 压缩域算法 将水印信息直接添加到JPEG、MPEG标准的图像