略论信息隐藏技术.doc

略论信息隐藏技术
【摘要】随着信息社会大量信息的生产和全球流动，信息隐藏具有传统安全措施无可比拟的技术优势，在网络化虚拟化的环境下，信息隐藏技术的运用日益广泛且更加重要。
【关键词】信息隐藏安全技术
多媒体技术和通信技术带来极大方便，但数字化的多媒体信息很容易受到非法访问、篡改、复制和传播，给人们的生产生活及生命财产带来隐患。魔高一尺道高一丈，信息隐藏技术应运而生。
一、信息隐藏技术及其特征
信息隐藏技术利用载体数据的冗余性以及人的感官局限性，将一个特定信息隐藏在另外一个被称为载体的信息中。信息隐藏技术融合电子工程、计算机科学、信号处理、通信、多媒体技术等多学科，是新兴技术体系。信息隐藏所用载体可以是文本、图像、音频、视频，甚至可以是某个信道或某套编码体制。信息能够隐藏在载体中，载体数据本身具有很大的冗余性，未压缩的多媒体信息编码效率是很低，将某些信息嵌入到该载体信息中进行秘密传送完全可行，不会影响多媒体信息本身的传送和使用；人的感觉器官对于所接收信息都有一定掩蔽效应，如人耳对不同频段声音敏感程度不同，可将信息隐藏到载体中而不被觉察。
信息隐藏技术的特征明显：不可察觉性，嵌入信息后，要求不会引起载体发生可感知变化；不可检测性，嵌入隐藏信息后，计算机不能发现和检测；安全性，嵌入信息后，必须拥有相关信息才能够提取所嵌入内容；纯正性，提取操作时，即便载密文件受到损压缩、解压缩、滤波、转换等扰动，也能提取隐藏信息；稳定性，隐藏信息能“永久”存在；安全性，第三方在不知道隐藏算法和隐藏密钥情况下，不能获取信息相关数据。信息隐藏技术按载体分为，基于文本、图像、音频、视频、超文本、网络层、图形等媒体的信息隐藏技术；按嵌入域分为基于空域（或时域）和变换域的隐藏技术；按嵌入策略分为替换调制、模式调制和扩频叠加调制等技术；按提取要求分为盲隐藏技术和非盲隐藏技术；按作用分为隐蔽通信和数字水印技术；按密钥分为无密钥隐藏和有密钥隐藏。
二、信息隐藏技术的研究及演进
信息安全事关个人利益，也事关国家安全、社会稳定以及经济发展，各国政府无不重视信息和网络安全。密码技术一直是保障信息安全的重要手段，但这并不能解决问题。截获者发现网络文件加密，往往会引起注意，并激发其破解欲望，即使不能成功破解，也能轻易拦截并破坏秘密信息，干扰通信进行。针对密码技术的局限性，上世纪90年代国际上出现了信息隐藏技术（informationhiding）。
现代信息隐藏研究主要集中在静态图像领域，目前信息隐藏所用载体已扩展到文字、图像、声音及视频等领域。在全球信息化、数字化迅猛发展时代背景下，对知识产权保护、隐密通信等需求激发了对信息隐藏技术的研究热潮。国际上研究信息隐藏的机构主要有剑桥大学、麻省理工学院、nec美国研究所、ibm研究中心等，已提出了一些优秀隐藏算法。我国于1999年在何德全、周仲义、蔡吉人等三位院士大力倡导下召开了第一届信息隐藏学术研讨会，我国对信息隐藏的研究也取得重要成果。目前在信息隐藏中无论是数字水印还是隐密通信，都得到越来越广泛应用。应用领域不断扩大，从最初静态图片发展到文本、音频、视频、电脑文件、流媒体、网页及网络传输中的数据包，甚至是无线通信领域中的语音通信和手机彩信等领域。我国对信息隐藏的研究取得了很多成果，基本与世界水平保持一致。如今信息隐藏研究已出现百花齐放、百家争鸣局面。
三、信息隐藏技术的应用
随着信息技术飞速发展，人类利用的信息越来越丰富，通信技术发展使人们能够方便、快捷、灵活地使用文本、语音、图像与视频等多种方式通信；各种数字化信息处理技术使得网络中传输任何类型的文件（如文本、图像、音频和视频等）都可被数字化，极大方便了对各种信息数据压缩、存储、复制、处理和利用。
信息隐藏技术主要有隐写术和数字水印。目前，信息隐藏技术的应用主要在以下方面：一是隐密通信。通过隐写术将秘密信息嵌入在公开媒体文件中传播消息。早期的隐密通信，接收方和发送方甚至不必交换电子邮件，直接交互文件或登录特定计算机和账户。随着网络及通信技术发展，隐密通信所用通信方式从简单数据文件交互到互联网以及无线通信领域。二是版权保护。通过数字水印技术在媒体文件中嵌入特定数字标识或签名，标识媒体文件所有权和版权信息等。三是数据完整性保护。防护篡改、完整性保护中所采用的数字水印为易损水印或脆弱水印，任何对媒体文件修改都会从隐藏数据中反映出来。四是印刷品防伪。印刷品印刷之前嵌入一定标识信息，印刷后作品可经过扫描再次输入计算机，通过特定水印提取和鉴别方法来鉴别作品真伪。五是拷贝控制。控制媒体文件拷贝次数，防止大规模盗版或非法复制。
信息隐藏技术重点运用领域是移动通信领域。移动通信网络方便快捷，在军事和商业通信中广泛应用。移动通信领域多媒体短信将文本、图片、音频、视频等组