信息隐藏技术概述ppt课件.ppt

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1、资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值信信 息息 隐隐 藏藏 技技 术术 与与 应应 用用 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值3.2 信息隐藏技术的原理及应用 3.2.1 信息隐藏技术的原理信息隐藏技术的原理 1 1信息隐藏技术的原理及模型信息隐藏技术的原理及模型 信信息息隐隐藏藏系系统统的的模模型型可可以以用用下下图图表表示示。把把被被隐隐藏藏的的信信息息称称为为秘秘密密信信息息（Secret Secret Messa

2、geMessage），它它可可以以是是文文字字、密密码码（或或序序列列号号等等）、图图像像、图图形形或或声声音音等等；而而非非秘秘密密（公公开开）的的信信息息则则称称为为宿宿主主信信息息（Cover Cover MessageMessage，也也称称为为载载体体信信息息），它它可可以以是是文文本本文文件件、数数字字图像、数字视频或音频等。图像、数字视频或音频等。信息信息信息信息隐藏隐藏隐藏隐藏系统系统系统系统模型模型模型模型3/22/20232资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值 信信信信息息息息隐隐隐隐藏

3、藏藏藏的的的的具具具具体体体体过过过过程程程程：在在在在密密密密钥钥钥钥的的的的控控控控制制制制下下下下，通通通通过过过过嵌嵌嵌嵌入入入入算算算算法法法法（Embedding Embedding Embedding Embedding AlgorithmAlgorithmAlgorithmAlgorithm）将将将将秘秘秘秘密密密密信信信信息息息息隐隐隐隐藏藏藏藏在在在在公公公公开开开开信信信信息息息息中中中中，掩掩掩掩蔽蔽蔽蔽宿宿宿宿主主主主（隐隐隐隐藏藏藏藏有有有有秘秘秘秘密密密密信信信信息息息息的的的的公公公公开开开开信信信信息息息息）则则则则通通通通过过过过通通通通信信信信信信信信道道

4、道道传传传传递递递递，接接接接收收收收方方方方的的的的检测器利用密钥从掩蔽宿主中恢复检测器利用密钥从掩蔽宿主中恢复检测器利用密钥从掩蔽宿主中恢复检测器利用密钥从掩蔽宿主中恢复/检测出秘密信息。检测出秘密信息。检测出秘密信息。检测出秘密信息。信息隐藏技术由以下组成：信息隐藏技术由以下组成：信息隐藏技术由以下组成：信息隐藏技术由以下组成：（1 1 1 1）信息嵌入算法：在密钥的控制下实现对秘密信息的隐藏；）信息嵌入算法：在密钥的控制下实现对秘密信息的隐藏；）信息嵌入算法：在密钥的控制下实现对秘密信息的隐藏；）信息嵌入算法：在密钥的控制下实现对秘密信息的隐藏；（2 2 2 2）掩掩掩掩蔽蔽蔽蔽信信信

5、信息息息息的的的的检检检检测测测测/提提提提取取取取算算算算法法法法：利利利利用用用用密密密密钥钥钥钥从从从从掩掩掩掩蔽蔽蔽蔽宿宿宿宿主主主主中中中中检检检检测测测测/恢恢恢恢复复复复出出出出秘秘秘秘密密密密信信信信息息息息（在在在在未未未未知知知知密密密密钥钥钥钥的的的的情情情情况况况况下下下下，攻攻攻攻击击击击者者者者很很很很难难难难从从从从掩掩掩掩蔽蔽蔽蔽宿宿宿宿主主主主中中中中恢复、发现秘密信息）。恢复、发现秘密信息）。恢复、发现秘密信息）。恢复、发现秘密信息）。自恢复性自恢复性 鲁棒性鲁棒性 安全性安全性 不可检测性不可检测性 透明性透明性 上述这些特点，会随着信息隐藏目的与应用而有

6、不同的侧重。上述这些特点，会随着信息隐藏目的与应用而有不同的侧重。2 2（根据目的和技术要求）信息隐藏技术的特点（根据目的和技术要求）信息隐藏技术的特点 3/22/20233资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值3.2.2 信息隐藏技术的分类 根根据据不不同同的的应应用用场场合合的的需需求求，信信息息隐隐藏藏技技术术分分为为隐隐写写技技术术和和数数字字水水印印技技术术两两个个分分支支。依依据据信信息息隐隐藏藏协协议议来来分分，信信息息隐隐藏藏技技术术还还可可以以分分为为无无密密钥钥信信息息隐隐藏藏、私私钥钥信

7、信息息隐隐藏藏和和公公钥钥信信息息隐隐藏藏，如如下下图图所所示。示。隐隐写写术术作作为为信信息息隐隐藏藏技技术术的的一一个个重重要要应应用用领领域域，又又分分为为传传统统的的物物理理隐隐写写技技术术和和现现代代的的隐隐写写技技术术，研研究究的的重重点点是是如如何何实实现现信信息息伪伪装装。传统的物理隐写技术最典型的方法是利用化学药水的密写。传统的物理隐写技术最典型的方法是利用化学药水的密写。1隐写技术（隐写技术（Steganography）3/22/20234资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值本讲提要本讲

8、提要一、信息安全的概念二、信息隐藏及其历史三、现代信息隐藏四、信息隐藏技术原理五、信息隐藏技术的应用领域资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值本章学习目标本章学习目标n掌握信息隐藏的基本概念n掌握信息隐藏技术的基本思想n熟悉信息隐藏的组成及其分类n掌握信息隐藏安全性的概念资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值本讲提要本讲提要一、信息安全的概念二、信息隐藏及其历史三、现代信息隐藏四、信息隐藏技术原理五、信息隐藏技术的应用领域资

9、金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值广广义义上上，凡凡是是涉涉及及到到信信息息的的安安全全性性，完完整整性性，可可用用性性，真真实实性性和和可可控控性性的的相相关关理理论论和和技技术术都都是是信信息息安安全全所所要要研研究究的的领领域。域。一、信息安全的概念一、信息安全的概念资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值狭狭义义的的信信息息安安全全是是指指信信息息内内容容的的安安全全性性，即即保保护护信信息息的的秘秘密密性性、真真实

10、实性性和和完完整整性性，避避免免攻攻击击者者利利用用系系统统的的安安全全漏漏洞洞进进行行窃窃听听、冒冒充充、诈诈骗骗、盗盗用用等等有有损损合合法法用用户户利利益益的的行行为为，保保护护合合法法用用户户的的利利益益和和隐隐私。私。一、信息安全的概念一、信息安全的概念资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值信息安全的内容信息安全的内容信息安全信息安全密码学反黑客信息隐藏反病毒其他信息安全的内容信息安全的内容:资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原

11、有资金的时间价值保密通信的Problemn现代保密通信技术：n采用数据加密的方式，形成不可识别的密文进行传递，保证传输安全。明文 X 截获密文 Y加密密钥 K明文 X密文 Y截取者篡改ABE 运算加密算法D 运算解密算法因特网解密密钥 K资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值保密通信的Problemn问题：n传递的数据是密文，容易引起敌方的注意n通信通道面临着敌方的监视，窃听的威胁之中。措施不力，各种通信设施将会变成敌方的情报源。截获篡改伪造中断被动攻击主 动 攻 击目的站源站源站源站源站目的站目的站目的站资

12、金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值？n是否存在另外的保密通信方式？是否存在另外的保密通信方式？资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值伪装式信息安全n加密：对信息本身进行保护，但是信息的传递过程是暴露的n伪装：掩盖信息存在的事实 n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资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金

13、的时间价值本讲提要本讲提要一、信息安全的概念二、信息隐藏及其历史三、现代信息隐藏四、信息隐藏技术原理五、信息隐藏技术的应用领域资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值二、信息隐藏及其历史早在公元前440年，隐写术就已经被应用历历史史上上关关于于隐隐写写术术的的最最早早的的记记载载可可以以在在古古希希腊腊历历史史学学 家家 希希 罗罗 多多 德德(公公 元元 前前486425)的著作中找到的著作中找到 p古西腊古西腊-奴隶的头皮上写奴隶的头皮上写字；字；p反抗波斯国王入侵反抗波斯国王入侵-涂蜡涂蜡板上写字板上写字

14、资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值二、信息隐藏及其历史隐隐写写术术（信信息息隐隐藏藏）类类似似于于生生物物学学上上的的保保护护色色，它它将将主主体体(某某一一机机密密信信息息)秘秘密密隐隐藏藏于于外外界界环环境境(某某公公开开载载体体)中中，然然后后通通过过公公开开媒媒体体来来传传输输隐隐藏藏的的机机密密信信息息。lStegnography：由由Johannes Trithemius于于1499年年将将“steganos”与与“graphein”两两个个希希腊腊字字根根结结合合，表表示示“Covered

15、Writing”，意意指指隐隐藏藏消消息息的的存存在在性性(Existence)lCryptography：由由Thomas Browne于于1658年年创创造造，表表示示“Secreted Writing”，意意指指隐隐藏藏消消息息的的意意义义(Meaning)资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值信息隐藏的历史n古代的隐写术n技术性的隐写术n语言学中的隐写术n用于版权保护的隐写术资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值古代

16、的隐写术技术性的n用头发掩盖信息n将消息写在头皮上，等到头发长出来后，消息被遮盖，这样消息可以在各个部落中传递（公元前440年）n使用书记板隐藏信息 n首先去掉书记板上的腊，然后将消息写在木板上，再用腊覆盖，这样处理后的书记板看起来是一个完全空白的n将信函隐藏在信使的鞋底、衣服的皱褶中，妇女的头饰和首饰中等 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值古代的隐写术技术性的n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n采用无形

17、的墨水在特定字母上制作非常小的斑点（17世纪）n微缩胶片（1860年）n信鸽传递n粘贴在无关紧要的杂志等文字材料中的句号或逗号上资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值古代的隐写术技术性的n使用化学方法的隐写术 n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n化学的进步促使人们开发更加先进的墨水和显影剂n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。n在艺术作品

18、中的隐写术n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资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值古代的隐写术语言学的n藏头诗 芦花丛中一扁舟，俊杰俄从此地游，义士若能知此理，反躬难逃可无忧。黄帝示程书山行，天籁相伴入翰林，笑迎万卷七彩路，翌日神州成精英钢铁投洪冶，钢铁投洪冶，蝼蚁上粉墙。蝼蚁上粉墙。阴阳无二义，阴阳无二义，天地我中央。天地我中央。化工何意把春催？化工何意把春催？缘到名园花自开。缘到名园花自开。道是东风原有主，道是东风原有主，人

19、人不敢上花台。人人不敢上花台。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值古代的隐写术语言学的语言学中的信息隐藏u第二次世界大战德国间谍发出的信息：uPresidents embargo ruling should have immediate notice.Grave situation affecting international law.Statement foreshadows ruin of many neutrals.Yellow journals unifying national exciteme

20、nt immensely.pPershing sails from NY June 1.p(潘兴号于6月1日从纽约启航。)资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值古代的隐写术语言学的n乐谱n在音乐乐谱中隐藏消息，每个音符对应于一个字符在音乐乐谱中隐藏消息，每个音符对应于一个字符n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

21、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。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值古代的隐写术语言学的n卡登格子n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

22、的秘密信息n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资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值古代的隐写术用于版权保护n核对校验图（作品的摘要）nLorrain(1600-1682)是17世纪一个很有名的风景画家，创作了一本称为Liber Veritatis的书，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

23、给定的油画是不是赝品n纸张中的水印资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值本讲提要本讲提要一、信息安全的概念二、信息隐藏及其历史三、现代信息隐藏四、信息隐藏技术原理五、信息隐藏技术的应用领域资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值三、现代信息隐藏三、现代信息隐藏n古老的信息伪装的手段和应用条件是十分有限的，在很长一段时间里，信息隐藏技术无论在研究领域还是在实际应用中都没有受到太大的注意。n古典信息隐藏方法与现代多媒体信号处理技术

24、古典信息隐藏方法与现代多媒体信号处理技术的结合的结合资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值 信信息息隐隐藏藏是是集集多多学学科科理理论论与与技技术术于于一一身身的的新新兴兴技技术术，它它利利用用人人类类感感觉觉器器官官对对数数字字信信号号的的感感觉觉冗冗余余和和图图象象、语语音音等等信信源源的的数数字字冗冗余余特特性性，将将一一个个消消息息（称称为为待待隐隐消消息息或或秘秘密密消消息息）隐隐藏藏在在另另一一个个消消息息（称称为为遮遮掩掩消消息息或或载载体体）中中进进行行传传递递，使使观观察察者者和和监监视视系

25、系统统无无法法觉觉察察到到信信息息的的存存在在，以以实实现现版版权权保保护护、隐隐蔽蔽通通信信等等功功能。能。信信息息搭搭载载的的载载体体可可以以是是文文本本如如TXT、HTML、PDF，语音，图像，语音，图像，IP数据包等。数据包等。三、现代信息隐藏的定义三、现代信息隐藏的定义资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值 现现代代信信息息隐隐藏藏的的研研究究可可以以追追溯溯到到Simmons于于1983年提出的有代表性的年提出的有代表性的“罪犯问题罪犯问题”。WendyHelloHello“Hello”三、现代信

26、息隐藏资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值n随着计算机技术和互联网的发展，信息隐藏受到重视n各种重要信息需要安全的传递n政府信息、商务信息、个人隐私等n现代战争信息战n尤其是国家安全部门需要研究伪装式信息安全的攻防n数字产品的无失真复制，造成版权保护和管理方面的漏洞n技术上存在信息隐藏的可能信息隐藏的现状信息隐藏的现状资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值信息隐藏的研究状况1996年年在在英英国国剑剑桥桥召召开开的的第第一

27、一届届国国际际信信息息隐隐藏藏学学术术研研讨会，标志着信息隐藏作为一个新学科诞生。讨会，标志着信息隐藏作为一个新学科诞生。国际上举行了第国际上举行了第211届国际信息隐藏学术研讨会。届国际信息隐藏学术研讨会。IEEE、ACM、SPIE等等学学术术组组织织主主办办的的学学术术会会议议和和期期刊刊中中包包含含了了信信息息隐隐藏藏方方面面大大量量的的研研究究成成果果。06年年，IEEE和和Springer分分别别创创办办了了“IEEE Transactions on Information Forensics and Security”和和“LNCS Transactions on Data Hid

28、ing and Multimedia Security”期刊。期刊。n国内信息隐藏研讨会每年召开（1999年开始）资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值一一些些国国家家的的政政府府、军军事事和和安安全全部部门门都都对对这这一一方方向向的的研研究究给给予予了了资资助助。如如美美国国的的空空军军、海海军军实实验验室室，我我国国台台湾湾的的“中央研究院中央研究院”等。等。1999年年，在在何何德德全全、周周仲仲义义、蔡蔡吉吉人人三三位位院院士士的的积积极极倡倡导导下下，成成立立了了信信息息隐隐藏藏专专家家委委员员会

29、会，定定期期主主办办信信息息隐隐藏藏方面的学术会议。方面的学术会议。国国家家863计计划划、973计计划划和和国国家家自自然然科科学学基基金金等等也也都都先先后后对这一方向的研究给予了资助。对这一方向的研究给予了资助。信息隐藏的资助状况资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值文献检索（关键词）nInformation hiding（信息隐藏）nSteganography（隐写术）nDigital watermarking（数字水印）nSteganalysis（隐写分析）资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而

30、变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值信息隐藏的基本特征不不易易察察觉觉性性:不不易易察察觉觉性性是是指指秘秘密密信信息息的的嵌嵌入入不不改改变变原原数数字字载载体体的的主主观观质质量量和和统统计计规规律律，不不易易被被观观察察者和监视系统察觉。者和监视系统察觉。鲁鲁棒棒性性:鲁鲁棒棒性性要要求求嵌嵌入入信信息息的的方方法法有有一一定定的的秘秘密密性性，并且具有一定的对非法探测和非法解密等对抗能力。并且具有一定的对非法探测和非法解密等对抗能力。隐隐藏藏容容量量:它它是是指指在在隐隐藏藏秘秘密密数数据据后后仍仍满满足足不不易易觉觉察察性性的的前前提提下

31、下，数数字字载载体体中中可可以以隐隐藏藏秘秘密密信信息息的的最最大大比特数。比特数。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值实现信息隐藏的基本要求载体对象是正常的，不会引起怀疑载体对象是正常的，不会引起怀疑伪装对象与载体对象无法区分，无论从感观上，还伪装对象与载体对象无法区分，无论从感观上，还是从计算机的分析上是从计算机的分析上安全性取决于第三方有没有能力将载体对象和伪装安全性取决于第三方有没有能力将载体对象和伪装对象区别开来对象区别开来对伪装对象的正常处理，不应破坏隐藏的信息对伪装对象的正常处理，不应破坏隐藏

32、的信息 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值信息隐藏的分类脆弱数字水印信息隐藏隐蔽信道数字隐写匿名通信数字水印语义隐写术技术隐写术 稳健版权标识水印指纹不可见水印可见水印资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值信息隐形的主要分支n隐写术伪装式保密通信n数字水印数字产品版权保护n隐蔽信道计算机系统中的一些通道资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间

33、价值1、隐写术伪装式保密通信n利用人类感知系统以及计算机处理系统的冗余n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n被隐藏的信息也可以是任何形式（全部作为比特流）n主要用于军队和安全部门资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2、数字水印n数字水印：信息隐藏在民用领域的应用n数字作品的特点：无失真复制、传播，易修改，易发表n数字作品的版权保护需要：n确定、鉴别作者的版权声明n追踪盗版n拷贝保护资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部

34、分资金就是原有资金的时间价值2、数字水印n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n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n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资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值3、隐蔽信道n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

35、计的也不打算用来传输消息的通信路径称为隐蔽信道n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n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息n协议中的信息隐藏资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值本讲提要本讲提要一、信息安全的概念二、信息隐藏及其历史三、现代信息隐藏四、信息隐藏技术原理五、信息隐藏技术的应用领域资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值信息隐藏的思想信息隐藏的思想利用

36、以n数字信号处理理论（图像信号处理、音频信号处理、视频信号处理等）n人类感知理论（视觉理论、听觉理论）n现代通信技术n密码技术等为代表的伪装式信息隐藏方法来研究信息的保密和安全问题资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值信息隐藏的基本思路信息隐藏的基本思路n守n尽可能多地将信息隐藏在公开消息之中n尽可能不让对手发现任何破绽n攻n尽可能地发现和破坏对手利用信息隐藏技术隐藏在公开消息中的机密信息资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价

37、值被卫星收集到的苏联战略轰炸机（卫星数据）用S-Tools工具隐藏机场图片（载体为名画）隐藏后的图像（感知无差别）信息隐藏信息隐藏守守机密信息的隐蔽分发 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值隐写分析隐写分析攻攻恐怖分子将含有秘密信息的媒体文件公开发布 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值信息隐藏，可能吗？(2012-9-4)n利用人类感知系统的冗余n人类感知系统的分辨能力是有限的，对某些频段具人类感知系统的分辨能力是有限

38、的，对某些频段具有一定的掩蔽效应，比如，人眼对灰度的分辨率只有一定的掩蔽效应，比如，人眼对灰度的分辨率只有几十个灰度级别，听觉系统也有类似的局限性。有几十个灰度级别，听觉系统也有类似的局限性。n利用计算机处理系统的冗余n多媒体数据本身存在着很大的冗余多媒体数据本身存在着很大的冗余.从信息论的角从信息论的角度看，未压缩的多媒体信息的编码效率是很低的，度看，未压缩的多媒体信息的编码效率是很低的，所以将消息嵌入到媒体数据中进行秘密传送是可行所以将消息嵌入到媒体数据中进行秘密传送是可行的的n利用各种潜信道n技术上是可行的资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值

39、，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值信息隐藏，需要吗？n信息隐藏n加密：对秘密信息本身进行保护，但信息的传递过程是暴露的n隐藏：掩盖秘密信息存在的事实n将密码学与信息隐藏相结合，就可以同时保证信息本身的安全和信息传递过程的安全资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值信息隐藏，需要吗？n现代战争信息战n尤其是国家安全部门需要研究伪装式信息安全的攻与防n数字水印n数字产品的无失真复制的特点，造成版权保护和管理方面的漏洞资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的

40、这部分资金就是原有资金的时间价值信息隐藏的分类信息隐藏的分类 n按载体类型分类n按密钥分类n按嵌入域分类n按提取的要求分类n按保护对象分类资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值信息隐藏的载体n图像n视频n音频n文本n软件n通信协议资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值信息隐藏的载体n图像n视频n音频n文本n软件n通信协议资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是

41、原有资金的时间价值信息隐藏的载体n图像n视频n音频n文本n软件n通信协议资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值信息隐藏的载体n图像n视频n音频n文本n软件n通信协议n所有具备冗余的位置都可以隐藏信息资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值按密钥分类按密钥分类 按照嵌入和提取是否采用相同密钥，分为：n对称隐藏算法（相同）n公钥隐藏算法（不同）资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增

42、值的这部分资金就是原有资金的时间价值按嵌入域分类按嵌入域分类n空域隐写nLSB方法n方法简单，鲁棒性差n变换域隐写nDCT变换，小波变换，傅立叶变换等n信号能量分散；感知掩蔽特征可方便结合；与数据压缩标准兼容 n鲁棒性强资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值按提取的要求分类按提取的要求分类根据在提取隐藏信息是是否需要利用原始载体C，分为：n盲隐藏（不需要）n非盲隐藏（需要）资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值按保护对象分类

43、按保护对象分类n隐写术n在不引起任何怀疑的情况下秘密传送消息消息n需求：不被检测，大容量n数字水印n嵌入载体载体相关信息，目的是进行版权保护、所有权证明、盗版源追踪、完整性保护n要求：鲁棒性，不可感知性资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值信息隐藏模型信息隐藏模型隐藏提取资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值在在BMP图像的调色板与图像数据间隐藏信息图像的调色板与图像数据间隐藏信息结构隐写示例资金是运动的价值，资金的价值是随

44、时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值在在Ping报文的标识、序号和可选数据字段隐藏信息报文的标识、序号和可选数据字段隐藏信息结构隐写示例资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值LSB替换隐写示例512*512*8bit1010000187654321标准图像标准图像标准图像标准图像LenaLenaLenaLena资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值各个位平面的图像显示五

45、、数字隐写资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值去掉0-7个位平面后的图像显示五、数字隐写资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值LSB 平面MSB 平面 载体图像的 LSB 平面 嵌入的数据被修改的LSB 用数据替换 LSB 平面方法简单，视觉失真小，数据容量大。100%像素承载数据时，平均改变一半LSB简单LSB替换隐写资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就

46、是原有资金的时间价值秘密消息.1000101001 10010110100001110.100010110110010110100000.伪装图象载体图象LSB替换隐写的消息嵌入机制资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值信信息息隐隐藏藏的的算算法法已已有有许许多多，如如图图像像为为载载体体的的有有：最最低低有有效效位位替替换换、多多位位平平面面替替换换、随随机机调调制制(扩扩频频)、调调色色板板隐隐写写、基基于于DCT系系数数和和小小波波系系数的隐写等。数的隐写等。以以现现有有的的隐隐写写技技术术为为基基础础

47、，互互联联网网上上有有许许多多可可免免费费下下载载的的数数字字隐隐写写软软件件，如如Johnson N在在其其个人网站上列出了一百多种隐写软件。个人网站上列出了一百多种隐写软件。http:/ 信息隐藏的工具信息隐藏的工具资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值互联网上常见的图像隐写软件 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值本讲提要本讲提要一、信息安全的概念二、信息隐藏及其历史三、现代信息隐藏四、信息隐藏技术原理五、信息隐藏技

48、术的应用领域资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值信息隐藏技术的应用领域信息隐藏技术的应用领域 n数据保密n隐秘信息传递。应用于政治、军事、金融等领域。如电子商务中的敏感数据、谈判双方的秘密协议及合同、网上银行交易中的敏感信息、重要文件的数字签名和个人隐私等。n数据的不可抵赖性 n数字作品的版权保护 n防伪 n数据的完整性 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值信息隐藏技术的应用领域信息隐藏技术的应用领域 n数据保密n数据的

49、不可抵赖性 n在网络交易实体的任何一方发送或者接收信息时，将各自的特征标记及加入传递的信息中，以防止任何一方的抵赖行为。n数字作品的版权保护 n防伪 n数据的完整性 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值信息隐藏技术的应用领域信息隐藏技术的应用领域 n数据保密n数据的不可抵赖性 n数字作品的版权保护n是信息隐藏的一个重要应用方向，版权保护、盗版源追踪n防伪 n数据的完整性 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值信息隐藏技术的

50、应用领域信息隐藏技术的应用领域 n数据保密n数据的不可抵赖性 n数字作品的版权保护n防伪n电子票据中隐藏水印，在扫描后提取防伪水印，以证实票据的真实性。n数据的完整性 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值信息隐藏技术的应用领域信息隐藏技术的应用领域 n数据保密n数据的不可抵赖性 n数字作品的版权保护n防伪n数据的完整性 n确认数据在传输或存储过程中没有被篡改。采用脆弱水印技术，一旦数据被篡改，则会导致水印破坏，从而保证数据的完整性。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移