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信息隱寫
鎖定
信息隱寫是關於信息隱藏,即不讓計劃的接收者之外的任何人知道信息的傳遞事件(而不只是信息的內容)的一門技巧與科學。隱寫術英文作“Steganography”,來源於約翰尼斯·特里特米烏斯一本看上去是有關黑魔法,實際上是講密碼學與隱寫術的一本書Steganographia中。此書書名來源於希臘語,意為“隱秘書寫”。
- 中文名
- 信息隱寫
- 外文名
- Steganography
- 用 途
- 私密信息等可在開放環境中安全傳
信息隱寫方法
隱寫術就是將秘密信息隱藏到看上去普通的信息(如數字圖像)中進行傳送。現有的隱寫術方法主要有利用高空間頻率的圖像數據隱藏信息、採用最低有效位方法將信息隱藏到宿主信號中、使用信號的色度隱藏信息的方法、在數字圖像的像素亮度的統計模型上隱藏信息的方法、Patchwork方法等等。當前很多隱寫方法是基於文本及其語言的隱寫術,如基於同義詞替換的文本隱寫術,an efficient linguistic steganography for chinese text一文章就描述採用中文的同義詞替換算法。其他的文本的隱寫術有基於文本格式隱寫術等。
信息隱寫釋義
因為這個原因,數字圖像(包含有大量的數據)在因特網和其他傳媒上被廣泛用於隱藏消息。這種方法使用的廣泛程度無從查考。例如:一個24位的位圖中的每個像素的三個顏色分量(紅,綠和藍)各使用8個比特來表示。如果我們只考慮藍色的話,就是説有2^8種不同的數值來表示深淺不同的藍色。而像11111111和11111110這兩個值所表示的藍色,人眼幾乎無法區分。因此,這個最低有效位就可以被(在某種程度上檢測不到地)用來存儲顏色之外的某些信息。如果我們對紅色和綠色進行同樣的工作的話,我們可以在(差一點不到)三個的像素中存儲一個字節的信息。
更正式一點地説,使隱寫的信息難以探測的,也就是保證“有效載荷”(需要被隱蔽的信號)對“載波”(即原始的信號)的調製對載波的影響看起來(理想狀況下甚至在統計上)可以忽略。這就是説,這種改變應該無法與載波中的噪聲加以區別。
(從信息論的觀點來看,這就是説信道的容量必須大於傳輸“表面上”的信號的需求。這就叫做信道的冗餘。對於一幅數字圖像,這種冗餘可能是成像單元的噪聲;對於數字音頻,可能是錄音或者放大設備所產生的噪聲。任何有着模擬放大級的系統都會有所謂的熱噪聲(或稱“1/f”噪聲),這可以用作掩飾。另外,有損壓縮技術(如JPEG)會在解壓後的數據中引入一些誤差,利用這些誤差作隱寫術用途也是可能的。)
隱寫術也可以用作數字水印,這裏一條消息(往往只是一個標識符)被隱藏到一幅圖像中,使得其來源能夠被跟蹤或校驗。實際上在日本,“……內容標識符論壇和日本數字內容協會已經開始試驗一套數字水印系統來‘防止盜版’(日本時報在線,2001年8月26日)。”
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信息隱寫用途
近幾年來,隱寫術領域已經成為了信息安全的焦點。因為每個Web站點都依賴多媒體,如音頻、視頻和圖像。隱寫術這項技術可以將秘密信息嵌入到數字媒介中而不損壞它的載體的質量。第三方既覺察不到秘密信息的存在,也不知道存在秘密信息。因此密鑰、數字簽名和私密信息都可以在開放的環境(如Internet,或者內聯網)中安全的傳送。主要介紹隱寫術的基本原理以及各方面的應用。
載體文件(cover file)相對隱秘文件的大小(指數據含量,以比特計)越大,隱藏後者就越加容易。因為這個原因,數字圖像(包含有大量的數據)在因特網和其他傳媒上被廣泛用於隱藏消息。這種方法使用的廣泛程度無從查考。例如:一個24位的位圖中的每個像素的三個顏色分量(紅,綠和藍)各使用8個比特來表示。如果我們只考慮藍色的話,就是説有2種不同的數值來表示深淺不同的藍色。而像11111111和11111110這兩個值所表示的藍色,人眼幾乎無法區分。因此,這個最低有效位就可以用來存儲顏色之外的信息,而且在某種程度上幾乎是檢測不到的。如果對紅色和綠色進行同樣的操作,就可以在差不多三個像素中存儲一個字節的信息。
更正式一點地説,使隱寫的信息難以探測的,也就是保證“有效載荷”(需要被隱蔽的信號)對“載體”(即原始的信號)的調製對載體的影響看起來(理想狀況下甚至在統計上)可以忽略。這就是説,這種改變應該無法與載體中的噪聲加以區別。
信息隱寫工具
已有不少隱寫算法被開發成隱寫工具。Johnson對這些軟件進行了整理收集,列出了100多種軟件。表1中列出了其中的一些常見的以圖像為載體的隱寫軟件。
序號 | 工具 | 作者 | 主要方法 | 圖像格式 |
1 | BMP Secrets | 空域替換法 | JPEG、GIF、BMP等 | |
2 | DCT-Steg (DCT-Jpeg) | Stefan Katzenbeisser | DCT係數修改 | JPEG |
3 | EzStego | Romana Machado | LSB方法 | GIF |
4 | F5 v F0.9 | Andreas Wachado | 修改量化後的DCT係數 | JPEG、GIF、BMP |
5 | Hide and Seek 95 v 1.1 | Colin Moroney | 空域LSB方法 | BMP |
6 | JP Hide and Seek | Allan Latham | 修改量化後的DCT係數 | JPEG |
7 | JPHSWin | Allan Latham | 修改量化後的DCT係數 | JPEG |
8 | JSteg Shell | John Korejwa | 修改量化後的DCT係數 | 輸出JPEG |
9 | JSteg-Jpeg | Derek Upham | 修改量化後的DCT係數 | 輸出JPEG |
10 | OutGuess | Niels Provos | 修改量化後的DCT係數 | JPEG、PNM |