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1、常见信息隐藏技术的实现与讨论项目名称：常见信息隐藏技术的实现与讨论指导老师：周宏毅组名：第30组小组成员：王琳茜20111782信安1101曾小雪20111798信安1102杨小彦20111789信安1101白杰：20111754信安1101提交日期：2014年4月21日常见信息隐藏技术的实现与讨论1.引言随着信息技术的飞速发展，计算机网络对整个社会的科学与技术的、经济与 文化带来了巨大的推动和冲击。因特网的广泛使用成为人类20世纪最重大的事 件之一。人类已强烈地依赖于计算机网络。计算机网络涉及到国家的政府、经 济、军事、文教等各个领域，因此信息的安全成为新世纪各国关注的焦点。隐秘通信技术作为
2、信息安全技术一个重要方面，已经获得了广泛的应用， 尤其是数据加密技术。通过数据加密技术，信息可以隐秘的传输。但是加密密 文在传输过程中呈现出乱码特征，容易引起攻击者的注意，并窃取、销毁和篡 改密文，从而造成传输失败。信息隐藏技术是将隐藏信息在其他媒体中，通过载体媒体的传输，实现隐 秘信息的传递。信息隐藏技术摆脱了数据加密技术的致命缺陷，可以在看似很 正常的载体中嵌入信息，进行传递，大大增加了隐秘通信的隐秘性。信息隐藏 就是将秘密信息隐藏于另一非保密的载体之中，载体可以是图像、音频、视频、 文本，也可以是信道，甚至编码体制或整个系统。广义的信息隐藏包括隐写术、 数字水印、数字指纹、隐藏信道、阈下
3、信道、低截获概率和匿名通信等。从狭 义上看，信息隐藏就是将一个机密信息隐藏于另一个公开的信息中，然后通过 公开信息的传输来传递机密信息。狭义的信息隐藏通常指隐写术和数字水印以 及数字指纹。信息隐藏技术是多种学科理论与技术的综合，它隐藏了私密信息 的存在。2.背景2.1信息隐藏技术简介Information Hiding，也就是信息隐藏，将在未来网络中保护信息不受破坏方 面起到重要作用，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、数字水印技术、可视密码、潜信道、 隐匿协议等。信息隐藏技术是利用人类感官系统的不敏感,将隐密信息以某种方 式隐藏在特定的载
4、体中，使之不被察觉或不易被注意到。载体可以是图像、音 频、视频或文本等数字信号。2.2信息隐藏的特点利用不同的媒体进行信息掩藏时有着不同的特点，但是它们都必须具有下列 基本特征：（1）隐蔽性：指嵌入信息后在不引起秘密信息质量下降的前提下，不显著改 变掩护对象的外部特征，即不引起人们感官上对掩护对象变化的察觉。以使非 法拦截者无法判断是否有秘密信息存在。（2）不可测性：指隐蔽载体与原始载体具有一致的特性，即非法护截者要检 测到秘密信息的仔在并提取出来应相当困难，至少在秘密信息的有效期内是不 可能的，（3）不可见性：利用人类视觉系统和听觉系统的属性，经过一系列隐藏处理， 使目标资料没有明显的降质现
5、象，而隐藏的资料却无法人为地看见或听见。(4) 鲁棒性：指不困图像文件的某种改动而导致隐藏信息丢失的能力，这甲 所谓“改动”包括传输过程中的隐藏载体对一般的信号处理(如滤波、增强、重 采样、有损压缩等)、一般的几何变换(如平移、旋转、缩放、分割等)和恶意攻 击等情况，即隐藏载体不会因为这些操作而丢失了隐藏的秘密信息。(5) 自恢复性：指经过了一些操作和变换后，可能会使隐蔽载体受到较大的 破坏，如果只留下部分的数据，在不需要宿主信号的情况，却仍然能恢复隐藏 信息的特征就是所谓的自恢复性。(6) 安全性：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。3
6、图片信息隐藏方法3.1尾部追加法尾部追加法就是把要隐藏的文件追加到图片尾部。这种方法不会破坏图片 原有的任何数据，因此，图片看起来和原来一模一样。3.1.1隐藏信息的步骤：隐藏的过程很简单，用Dos命令即可完成。假设你的图片文件叫1.JPG， 需要隐藏的压缩文件叫2.ZIP，那你只需要执行如下命令，就可以把两个文件 合并成一个新文件。copy /b 1.JPG + 2.zip 3.JPG执行完如上命令，即可得到一个新的图片文件3.JPG。这个图片文件 的大小是前两者的总和。你可以用各种看图工具来打开3.JPG，不会看到什么 异常。由于你追加的是压缩文件，提取的时候就简单了一一只要用压缩工具打开
7、 3.JPG，就可以直接看到压缩包里面的内容了。3.1.2尾部追加法的优缺点优点(1) 制作简单，一条copy命令就可以搞定；如果隐藏的是压缩文件，提 取的过程也很简单。(2) 用看图工具看生成的新文件，还是跟原来一样。(3) 隐藏的文件，大小不受限制。比如，你可以在一张100K的图片尾部， 追加200K的隐藏数据。缺点(1) 由于隐藏的文件附加在尾部。当你把这个新的图片文件上传到某些贴 图的网站，(假如这个网站对图片格式的校验比较严格)它有可能会发现图片 尾部有多余的数据，并且会把这个多余的数据丢弃掉。(2) 追加后，图片的文件尺寸变大了。如果你追加的文件太大，容易被发 现破绽。比方说，一张
8、640*480的JPEG图片，大小竟然有好几兆，对于有经 验的IT技术人员，一下子就会觉得有变化。3.2内容覆盖法原理：通常，图片文件都有包含2部分：文件头和数据区。而内容覆盖法，就 是把要隐藏的文件，直接覆盖到图片文件的数据区的尾部。比方说，某图片有 100K，其中文件头占1K，那么，数据区就是99K。也就是说，最多只能隐藏 99K的文件。切记：覆盖的时候，千万不可破坏文件头。文件头一旦破坏，这个图片文件 就不再是一个合法的图片文件了。使用这种方法，对图片文件的格式，是有讲究的一一最好用24位色的BMP 格式。一来，BMP格式本身比较简单，数据区随便覆盖，问题不大；二来，24 位色的BMP相
9、对其它的格式BMP，文件尺寸更大，可以隐藏更多内容。和前一种方法类似。如果你覆盖的是压缩文件，提取的时候，可以用压缩工 具打开图片，就可以直接看到压缩包里面的内容了。3.2.1优缺点优点(1) 图片的文件尺寸没变。(2) 虽然隐藏文件覆盖到数据区，破环了原图像的内容。但是从格式上来 讲，该图片文件的格式还是合法的。因此，你可以把这种图片上传到各种贴图 的网站，技术上不会出问题。(3) 如果隐藏的是压缩文件，提取的过程很简单。缺点(1) 由于隐藏的文件覆盖了数据区，因此，图片在显示的时候，会有一块 区域变成灰蒙蒙的。(2) 隐藏文件的大小，有一定的限制一一不能大于图片数据区的尺寸。(3) 对图片
10、格式有一定要求。建议用24位色的BMP格式。3.3隐写法使用这种方法，需要用专门的工具来进行信息的隐藏和提取。在进 行隐藏时，除了指定图片文件和被隐藏的文件，还需要设置一个密码。 隐写工具会把你的隐藏文件先加密，然后再进行隐写；提取的时候， 需要用同一款隐写工具进行提取，并输入同样的密码，才能提取出来。假如图片文件落入攻击者手中，他必须同时知道2个信息(你用 哪款隐写工具，你隐写时设置的密码)，才有可能破解出隐含的信息。 因此，安全性很高。以下图(1)为例使用工具UltraEdit打开的图片的 十六进制。图片头文件十六进制的显示OOOOOOOOh: 424D36OC30000000000036
11、0000002800BM6.06.(.0000001Oh: 000056050000000300000100IS000000.V00000020K: 00000OC3000232E0000232E0000000000000030K: 300000000001555C70555C70555C7055UpUpUpU保留字隐写后OOOOOOOOh: 42 4D 36 OC 30 00 02 30 00 50 36 00 00 00 28 00OOOOOOlOh: 00 00 56 05 00 00 00 03 00 00 01 00 18 00 00 0000000020h: 00 00 00 OC
12、 30 00 23 2E 00 00 23 2E 00 00 00 0000000030R: CTOCi 00 00 00 01 55 5C 70 55 5C 70 55 5C 70 55EM6.0. .0.P6. . . C0.#UpUpUpU rl i rl i rl i rl隐写前后图片对比图片部分数据区1 - -L-lL .OOOOlceOh：OOOOlcfOh：OOOOldOOh：OOOOldlOh:00001d20h:00001d30h:00001d40h:X A A t t u X J- IB 41 OC IF 45 06 19 3F 35 07 14 3A 17 23 47 1
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