信息隐藏技术的相关研究

摘 要：随着通信技术的发展，信息传输安全问题越来越突出，一种新的信息隐藏技术应用而生，和以前的密码技术区别在于它是在公开传播的信息中把真正需要传递的信息隐藏在其中，以公开信息作为隐藏信息的载体进行传输。现阶段信息隐藏技术是信息安全的研究热点，本文介绍了信息隐藏技术发展现状，流行的信息隐藏技术以及信息隐藏技术的特征，并且对信息隐藏技术的发展潜力做了展望。

关键词：信息；隐藏技术；相关研究

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.135

0 引言

随着科技的进步，通信技术的飞跃式发展，计算机互联网的迅速普及，使得越来越多的人和公司通过网络传输大量的数据文件，但是由于互联网具有连接形式多样性以及开放性和互联性，使得这些互联网上传输的数据文件很容易受到攻击或窃取，如果涉及国家安全和军队建设乃至个人的隐私信息方面，信息安全问题将变的更加敏感。查阅文献，发现现阶段研究人员关注的热点有俩个，即信息加密和信息隐藏，其中信息隐藏就是把需要传递的秘密信息进行伪装，隐藏在普通文件中，即使文件被攻击、窃取，也不易发现其中的隐藏信息，可以有效的加强信息在传输过程中的安全性，因此有必要对信息隐藏技术进行进一步的研究。

1 信息隐藏技术的含义

信息隐藏是利用人类对多媒体数字信号不敏感，将秘密信息隐藏在一个不被关注的多媒体信号中，这样敏感信息不会被发现，而且也不会影响到多媒体信号的感觉效果和使用价值，当我们利用这样的技术传输敏感信息时，可以对第三方起到混淆的作用。一般来说隐秘信息的载体选择有多种类型，比如我们经常见到的图像、声音、视频还有文档都可以作为敏感信息的载体，这样做的目的是不引人注目，其次即使载体信息被截获，也很难对隐藏信息进行提取，安全性得到了极大的提高。

2 信息隐藏的具体方法

参考传统加密技术方法，我们有保留的基础上对信息隐藏技术进行了一定的改进。常用的具体方法有数字水印技术、叠像技术以及替声技术等。其中，叠像技术是1994年提出的可视密码术（VisualCryptography），用有意义的明文图像代替原来的随机噪声图象，使之更具安全性。数字水印（Digital Watermarking）技术是将一些标识信息（即数字水印）直接嵌入数字载体中，但不影响原载体的使用价值，也不容易被人的知觉系统觉察。通过这些隐藏在载体中的信息，可以达到确认内容创建者、购买者、传送隐秘信息或者判断载体是否被篡改等目的。替声技术与叠像技术很相似，它是通过对声音信息的处理，使得原来的对象和内容都发生改变，从而达到将真正的声音信息隐藏起来的目的。替声技术可以用于制作安全电话，使用这种电话，可以对通信内容加以保密。

（1）替换技术。把秘密信息伪装成载体荣誉部分，进行替换后载体的可视性并没有被破坏，常用的手段有最小有效位替换、伪装随机替换，载体的奇偶位对换，图像的调色板替换等。

（2）变换技术。将秘密信息做正交变换，利用扩频技术把变换后的秘密信息隐藏到载体的变换域中。这种技术的优点是，它通过不同的空间频率敏感的感官系统来确定秘密信息具体的嵌入位置及嵌入强度，有效的对嵌入信息进行了隐藏。

（3）扩频技术。当对隐藏秘密信息的载体做过滤操作的时候，秘密信息可能被部分过滤，造成秘密信息丢失。在嵌入秘密信息时进行多次重复的代码扩展，对载体进行过滤时，秘密信息保留的概率大大增加。信息数据率高许多倍伪随机码把包含基带信号的频谱数据进行扩展，形成宽频带低功率谱密度的信号。

3 信息隐藏的特点

信息隐藏有不同的分支，但所有分支都有很多共同的特点。第一，信息隐藏系统必须保证隐藏信息的不可见性，即在把秘密信息嵌入载体的过程中不能留下任何的痕迹，如果这一过程影响到图像质量，图像信息嵌入价值将减少，信息隐藏系统安全性降低。 其次，在对载体进行矢量变换操作以后，载体中的隐藏信息任然可以保持完整，并可以极大的概率被提取。 第三，要实现隐藏信息在载体中的不可见性，隐藏信息的长度与载体的长度必须保持一个适度的量，因为载体容量与信息隐藏率是正比关系的。 第四，要足够安全，即攻击者不能有效的读取和修改载体中的秘密信息。

4 网络通信中信息隐藏技术的应用

网络通信中往往根据信息载体的不同，利用文本、语音、视频以及二进制的隐写，把秘密信息隐藏在具体的公开转播的数字多媒体信号中，使得秘密信息可以在网络中进行安全有效的传输的一种技术。

（1）数据保密。在公司之间进行谈判时，可能会利用网络传递一些敏感的信息，比如双方的协议、合同、报价等重要文件，包括数字签名，为了保护这些敏感信息的安全性，可以把这些信息以隐藏的形式传递给对方，这样我们就可以在非相关人员难以发觉的状态下完成彼此信息交流。

（2）数据的不可抵赖性。在网络上进行谈判，签订协议等行为，由于不能互相见面，为保证双方不能否认自己做过的承诺并且接受对方传递的条款，需要在传递的信息中加入签名水印，确认其行为目的。

（3）数据的完整性。为保证我们接收到的信息是真实的，没有在网络传递的过程中被篡改，可以在传递的具体多媒体数据中嵌入一个完整信息，收到多媒体数据后可以对完整信息进行提取，用于确定此多媒体数据是否被篡改。

信息隐藏技术是目前学术界倍受关注的一个热点领域，由于现代通信技术的爆炸式发展，互联网飞速普及，每时每刻都有海量的信息在网络上传输，对敏感信息安全进行保护变的更加具有现实意义。在众多研究人员的不懈努力下，信息隐藏技术取得很多的成果，但是，信息隐藏技术作为一个跨学科的技术体系，我们对它的研究还不是很完善，还有许多的问题没有解决。信息隐藏技术的成熟性、实用性还与密码加密的网络传输技术相比较，还有很大差距。但是，其潜在价值是无法估量的，在未来甚至是不可不取代的，我们相信，随着技术的进一步发展，信息隐藏技术将涌现出更多的思路和办法，将对信息安全系统的未来扮演重要的角色。

参考文献：

[1]王育民，张彤，黄继武.信息隐藏――理论与技术[M].北京清华大学出版社，2006.

[2]丁玮，齐东旭.数字图像变换及信息隐藏与伪装技术[F].计算机学报，1998，21（09）：838-843.

[3]陈波，谭运猛等.信息隐藏技术综述[J].计算机与数字工程，2005（33）.

作者简介：包海蓉（1985-），女，蒙古族，内蒙古呼和浩特人，助理工程师，研究方向：通信工程。