信息隐藏技术

                                         信息隐藏技术在软件数字版权保护中的应用
            
                                                                                                                             邹 相（20026606006）
 随着计算机技术和互联网的发展，信息隐藏受到重视。各种重要信息需要安全的传递，尤其是国家安全部门需要研究伪装式信息安全的攻防、数字产品的版权保护，技术上都离不开信息隐藏技术。
信息隐藏模型
 信息隐藏 (Information Hiding)不同于传统的密码学技术。密码技术主要是研究如何将机密信息进行特殊的编码，以形成不可识别的密码形式 (密文 )进行传递；而信息隐藏则主要研究如何将某一机密信息秘密隐藏于另一公开的信息中，然后通过公开信息的传输来传递机密信息。对加密通信而言，可能的监测者或非法拦截者可通过截取密文，并对其进行破译，或将密文进行破坏后再发送，从而影响机密信息的安全；但对信息隐藏而言，可能的监测者或非法拦截者则难以从公开信息中判断机密信息是否存在，难以截获机密信息，从而能保证机密信息的安全。多媒体技术的广泛应用，为信息隐藏技术的发展提供了更加广阔的领域。我们称待隐藏的信息为秘密信息 (secret message)，它可以是版权信息或秘密数据，也可以是一个序列号；而公开信息则称为载体信息 (cover message)，如视频、音频片段。这种信息隐藏过程一般由密钥 (Key)来控制，即通过嵌入算法(Embedding algorithm)将秘密信息隐藏于公开信息中，而隐蔽载体 (隐藏有秘密信息的公开信息 )则通过信道(Communication channel)传递 ，然后检测器 (Detector)利用密钥从隐蔽载体中恢复 /检测出秘密信息 。信息隐藏技术主要由下述两部分组成 :(1 )信息嵌入算法 ，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 ) ，它利用密钥从隐蔽载体中检测 /恢复出秘密信息 。在密钥未知的前提下 ，第三者很难从隐秘载体中得到或删除 ，甚至发现秘密信息 。
信息隐藏特点
 信息隐藏不同于传统的加密 ，因为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发现 。因此 ，信息隐藏技术必须考虑正常的信息操作所造成的威胁 ，即要使机密资料对正常的数据操作技术具有免疫能力 。这种免疫力的关键是要使隐藏信息部分不易被正常的数据操作 (如通常的信号变换操作或数据压缩 )所破坏 。根据信息隐藏的目的和技术要求 ，该技术存在以下特性:
鲁棒性 (robustness)　指不因图象文件的某种改动而导致隐藏信息丢失的能力 。这里所谓"改动"包括传输过程中的信道噪音、滤波操作、重采样、有损编码压缩、D/ A或 A/ D转换等 。
不可检测性 (undetectability)　指隐蔽载体与原始载体具有一致的特性 。如具有一致的统计噪声分布等 ，以便使非法拦截者无法判断是否有隐蔽信息 。
透明性 (invisibility)　利用人类视觉系统或人类听觉系统属性，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 。
安全性 (security)　指隐藏算法有较强的抗攻击能力，即它必须能够承受一定程度的人为攻击 ，而使隐藏信息不会被破坏 。
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 ，仍能恢复隐藏信号 ，而且恢复过程不需要宿主信号 ，这就是所谓的自恢复性 。信息隐藏学是一门新兴的交叉学科 ，在计算机、通讯、保密学等领域有着广阔的应用前景 。数字水印技术作为其在多媒体领域的重要应用 ，已受到人们越来越多的重视 。 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。信息隐藏的方法主要有隐写术,数字水印,可视密码,潜信道,隐匿协议等。
 隐写术(Steganography): 隐写术就是将秘密信息隐藏到看上去普通的信息(如数字图像)中进行传送。现有的隐写方法主要有利用高空间频率的图像数据隐藏信息,采用最低有效的方法将信息隐藏到宿主信号中,使用信号的色度隐藏的方法,在数字图像的像素两度统计模型上隐藏信息的方法,Pathwork方法等等.
 可视密码技术：可视密码技术是Naor和Shamir于1994年首次提出的，其主要特点是恢复秘密图像时不需要任何复杂的密码学计算，而是以人的视觉饥渴将秘密图像辨别出来。其做法是产生N张不具有任何意义的胶片，任取其中T张胶片叠合在一起即可还原出隐藏在其中的秘密信息。其后，人们又对该方案及行了改进和发展。主要的改进反方法有：是产生的N张胶片都有一定的意义，中俄杨作更具有迷惑性，改进了相关集合的造方法，将针对黑白图像的可视秘密共享扩展到鲫鱼灰度和彩色图像的可视秘密共享。
 数字水印：数字水印(Digital Watermark)：数字水印就是向被保护的数字对象嵌入某些能证明版权归属或跟踪侵权行为的信息。目前主要有两类数字水印，一类是空间数字水印，另一类是数字水印。空间数字水印的典型代表是扩展频谱算法，其原理是通过时频分析，根据扩展频谱特性，在数字图像的频率域上选择那些对视觉最敏感的部分，是修改后的系数隐含数字水印的信息。
 典型数字水印系统模型图 1为水印信号嵌入模型 ，其功能是完成将水印信号加入原始数据中；图 2为水印信号检测模型，用以判断某一数据中是否含有指定的水印信号 。