信息隐藏技术的类别与应用

吴天皓

摘 要：信息隐藏技术是信息安全领域中研究的热点问题，是一项将音频、视频、文本、图象嵌入信息中的一项技术，可以将机密的信息隐藏在大量信息中，不让入侵者发现其中的机密信息，在技术领域的发展下，信息隐藏技术已经逐步发展成熟，并衍生出了多种类型，在各个领域中都有着广泛的应用。该文主要针对信息隐藏技术的类别与应用进行分析。

关键词：信息隐藏技术 类别 应用

中图分类号：TN918.6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）12（b）-0010-02

随着科学技术的飞速发展，我国的计算机领域也得到全面壮大，计算机网络普及到了我们生活和工作的方方面面。随之而来的网络安全问题也频发，网络黑客、网络病毒层出不穷。为了保护信息在网络中不受到破坏，科研人员研发出了信息隐藏技术。信息隐藏技术可以将机密的信息隐藏在大量信息中，不让入侵者发现其中的机密信息。该文主要对信息隐藏的基本模型、主要特征、研究方法及应用领域进行了详细的论述。

1 信息隐藏技术的主要方法

信息隐藏就是将秘密信息隐藏于图象、声音与文本中，是一种有效的信息加密法，为加密的密文赋予了新的含义。该种秘密信息就是指一种隐藏信息，可以为多媒体图象，也可以为载体信息和版权信息，目前，常用的信息隐藏技术有几种：

1.1 隐写术

隐写术通俗地说就是信息传递问题，只有传递者和计划内的接受者知道，隐藏的不仅是信息的内容还包含信息传递的事件。它来源于约翰尼斯·特里特米乌斯的创作的关于探讨密码学与隐写术的书中。隐写术主要在普通的信息中隐蔽性地嵌入有用信息，让窃取信息的人很难提取有效信息手段。现有的隐写术方法主要有利用高空间频率图像数据隐藏信息的技术、采用最低有效位方法将信息隐藏到宿主信号的技术、Patchwork技术等。

1.2 数字水印技术

此技术是在多媒体、文档等数字载体中，直接嵌入一些标识信息。它保证原有载体的使用价值。目前的数字水印技术主要包含空间数字水印和频率数字水印两种。空间水印的典型代表就是最低有效位算法，频率数字水印的典型代表是扩展频谱算法。

1.3 可视密码技术

可视密码技术出现于20世纪90年代，该种技术对秘密图像的解密只需要依靠自身视觉就可以辨别出来，而不需要复杂的密码学计算。最开始这项技术只是针对于黑白图像，随着技术的进步，逐渐扩展到了基于灰度和彩色图像的可视秘密共享方面。此外，隐写术也可以用作数字水印，在图像当中秘密隐藏一条消息，使得消息的来源能够跟踪或者校验。

1.4 替换技术

替换技术就是用秘密信息比特替换将其中的秘密信息编码进行替换，具体的替换技术有伪随机替换、奇偶校验位替换、最低比特位替换等。替换技术是在空间域进行的一种操作，通过选择合适的伪装载体和适当的嵌入区域，能够有效地嵌入秘密信息比特，同时又可以保证数据的失真度在人的视觉允许范围内。已经提出的各种算法大都给出了其实现思想，如对于基于调色板的图像格式，可操作其调色板来嵌入信息，也可利用它的量化值来隐藏秘密信息，因此，这一技术也得到了广泛的应用。

2 信息隐藏在信息安全领域的应用

在信息安全领域，信息隐藏技术的应用主要表现在以下几个方面：

（1）数据保密：随着网络技术的发展，网络安全成为人们关注的问题。通过信息隐藏技术保证信息在互联网上传输的时候不被非法用户截获使用，这是网络安全的一个重要应用。

（2）数字知识产权保护：随着网络和数字技术的普及，网络向用户提供的数字服务越来越多，这些服务内容大多数都是数字作品，数字作品容易被修改和复制。那么数字知识产权问题就是提供者最需要的保障。而数字水印技术就可以为用户的数字知识产权提供有力的保障。

（3）数据的不可抵赖性：有一些网上交易需要保留交易双方发送和接收数据的信息，而且要求这些信息不能够被人为删除。在采用数字水印技术后，就要求收发双方在收发信息时，将各自特征的标记以水印的形式加入到传递的信息当中，这些水印不能被去掉，满足了网上交易的要求。

（4）票据防伪：电子票据是电子商务的重要组成部分，保证电子数据的真实性就是其中一个重要的内容。水印技术，就是将水印隐藏在电子票据之中，在打印之后，水印仍然存在。再通过扫描即可得到数字形式的电子票据，提取防伪水印，从而达到辨别票据真伪的谜底。

（5）票据的篡改提示：该种技术就是利用脆弱水印技术来辨别数据在网上传输过程中是否被篡改过。

3 信息隐藏的研究动态与展望

（1）研究现状：信息隐藏分为数字水印和数字指纹两个方面，两者在嵌入和提取算法中本质是相同的，目前大部分的研究都集中在数字水印技术方面。随着近年来IT界对混沌应用研究的深入，研究者逐渐发现将混沌理论和信息隐藏算法结合起来是一种非常有效的手段。混沌理论在信息隐藏中的应用主要体现在直接用混沌序列作为水印信号和混沌对水印信息加密两个方面。

（2）信息隐藏存在的不足：迄今为止，信息隐藏技术已经得到很大的发展，但是其中还存在着诸多的问题，需要研究者进一步的完善。如水印的不可见性是一个非常主观的概念，没有一个统一的客观的标准进行衡量；一些必要的理论和基本方法尚未得到充分研究，关于水印算法的优劣还需要深入地研究。

（3）信息隐藏的发展方向：安全嵌入是信息隐藏的研究目标之一，寻找出更多有效避免被攻击的算法是主要的发展方向之一；将水印与密码学相结合，可以有效解决信息安全的某些问题；对隐藏信息攻击问题进行研究，能够有效促进信息隐藏技术的发展。

4 结语

互联网中，数据形式是非常多样的，数量繁多，对互联网中的信息进行隐藏是一项重要的技术，目前，在这一技术的研究方面已经取得了突出的成果。但是，信息隐藏技术毕竟是一项跨学科技术，使用工具与提取方法的研究还需要进一步的努力。

参考文献

[1] 吴阳阳，封化民，胡雪，等.网页文件信息隐藏技术安全性研究[J].北京电子科技学院学报，2014（4）：23-28.

[2] M Barni，F Bartolini，V Cappellini，et al.Robust Watermarking of Still Images for Copyright Protection[J].Proceedings of Digital Signal Processing，1997，2（2）：499-502.

[3] 李桂芸，邓桂英，赵逢禹.一种基于LSB图像信息隐藏的改进算法[J].计算机系统应用，2012（4）：156-160.

[4] J J K O Ruanaidh，WJ Dowling，F M Boland.Phase watermarking of digital images[J].Proceedings of the 1996 International Conference on Image Processing，1996（3）：239-242.

[5] 蔡正保.基于LSB的信息隱藏技术研究与应用[J].河南教育学院学报：自然科学版，2012（4）：29-31.