基于lsb的信息隐藏技术的实现学位论文.doc

引言信息隐藏将在未来网络中保护信息不受破坏方面起到重要作用,信息隐藏是把机密信息隐藏在大量信息中不让对手发觉的一种方法。信息隐藏的方法有很多种，基于图象的信息隐藏检测技术是隐写分析技术的基础，对于保障网络信息安全和提高信息隐藏算法的安全性具有重要意义。最低有效位算法LSB（Leastsignificantbit）是一种简单而通用的信息隐藏方法，大部分的多媒体文件（如图像、音频和视频文件等）都可作为LSB算法中的载体。本文讨论以图像为载体的LSB隐藏算法。第一章绪论1.1信息隐藏技术的来源随着互联网的迅速发展，网上提供服务越来越丰富，人们如今可以通过因特网发布自己的作品、重要信息和进行网络贸易等，但是随之而出现的问题也十分严重：如作品侵权更加容易，篡改也更加方便。计算机和通信网技术的发展与普及，数字音像制品以及其他电子出版物的传播和交易变得越来越便捷，但随之而来的侵权盗版活动也呈日益猖獗之势。因此如何既充分利用因特网的便利，又能有效地保护知识产权，已受到人们的高度重视。信息隐藏技术作为网络安全技术的一个重要新兴课题，内容涉及数据隐藏、保密通信、密码学等相关学科领域，作为隐蔽通信和知识产权保护等的主要手段，正得到广泛的研究与应用。为了打击犯罪，一方面要通过立法来加强对知识产权的保护，另一方面必须要有先进的技术手段来保障法律的实施。信息隐藏技术以其特有的优势，引起了人们的好奇和关注。人们首先想到的就是在数字产品中藏入版权信息和产品序列号，某件数字产品中的版权信息表示版权的所有者，它可以作为侵权诉讼中的证据，而为每件产品编配的唯一产品序列号可以用来识别购买者，从而为追查盗版者提供线索。此外，保密通信、电子商务以及国家安全等方面的应用需求也推动了信息隐藏研究工作的开展。中国自古就有这样的谚语，叫做“耳听是虚，眼见为实”，“百闻不如一见”，英语中也有“Seeingisbelieving”的说法。这些都表明人们往往过分相信自己的眼睛，而这正是信息隐藏技术得以存在和发展的重要基础，在这一研究领域，大量事实告诉人们：眼见不一定为实！1.2信息隐藏技术的发展1.2.1历史上的隐写术现代信息隐藏技术是由古老的隐写术(Steganography)发展而来的，隐写术一词来源于希腊语，其对应的英文意思是“Coveredwriting”。隐写术的应用实例可以追溯到非常久远的年代。被人们誉为历史学之父的古希腊历史学家希罗多德(Herodotus,486—425)，在其著作[1]中讲述了这样一则故事：一个名叫Histaieus的人筹划着与他的朋友合伙发起叛乱，里应外合，以便推翻波斯人的统治。他找来一位忠诚的奴隶，剃光其头发并把消息文刺在头皮上，等到头发又长起来了，把这人派出去送“信”，最后叛乱成功了。历史上诸如此类的隐写方法还有多种。17世纪，英国的Wilkins(1614—1672)是资料记载中最早使用隐写墨水进行秘密通信的人，在20世纪的两次世界大战中德国间谍都使用过隐写墨水[1]。早期的隐写墨水是由易于获得的有机物(例如牛奶、果汁或尿)制成，加热后颜色就会变暗从而显现出来。后来随着化学工业的发展，在第一次世界大战中人们制造出了复杂的化合物做成隐写墨水和显影剂。在中国古代，人们曾经使用挖有若干小孔的纸模板盖在信件上，从中取出秘密传递的消息，而信件的全文则是为打掩护用的。1.2.2现代信息隐藏技术现代又发明了很多方法用于信息隐藏：高分辨率缩微胶片、扩频通信、流星余迹散射通信、语义编码(Semagram)等。其中，扩频通信和流星余迹散射通信多用于军事上，使敌手难以检测和干扰通信信号；语义编码是指用非文字的东西来表示文字消息的内容，例如把手表指针拧到不同的位置可表示不同的含义，用图画、乐谱等都可以进行语义编码。上述各种隐藏消息的手段都有一个共同的特点，就是为了不引起人们的注意和怀疑。1.3信息隐藏技术的意义及发展前景Internet上的保密通信和数字产品版权保护方面的强烈需求，已成为信息隐藏技术研究的强大推动力。在国家安全和军事领域，信息隐藏技术的应用前景也不可估量。早在80年代初，美苏冷战时期，信息隐匿技术就曾被美国军方所利用，然而如果犯罪分子利用这些技术从事破坏活动，就会给社会安定埋下很大的隐患。由此可见，信息隐藏技术是一把名副其实的双刃剑。目前，由于网络通信在发达国家发展较快，信息隐匿技术在国外已经有较广泛的应用，许多大公司都在从事这方面的研究和开发，如IBM公司、NEC公司等，各国的许多大学和研究机构也都在这一领域进行着积极的探索，并且已有大量有价值的文章公开发表，一些用于信息隐藏和分析的软件也已商品化。今后，随着Internet的快速发展，信息隐藏技术将会更大范围地应用于民用与商用，这也是各大公司、部门投资开发该技术的主要原因。第二章信息隐藏技术2.1