隱藏技術范例6篇

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隱藏技術

隱藏技術范文1

關鍵詞:藏文傳輸;信息隱藏;秘密信息共享;信息安全

中圖分類號:TN401 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2014)12-00-05

0 引 言

安全、有效的信息傳輸對國家安全、社會穩定和人民安居樂業至關重要。網絡和多媒體技術的發展,使得信息傳輸的速度和數量正以驚人的增量發展。然而,信息傳輸的便利在方便人們的同時也給信息安全帶來了隱患,同時也為基于數字載體的秘密信息傳輸提供了廣闊的研究空間。目前,基于載體的秘密信息傳輸是信息安全領域的一個方興未艾的研究熱點。而基于載體預處理的藏文信息隱藏技術將為信息安全領域提供一些新的數字信息共享和傳輸理念,特別是藏文的預處理規律、在數字信息中的隱藏規律等,將有助于涉藏秘密通信技術的發展,并可以對民用和商用領域中涉及到藏文內容的傳輸、共享、存儲和提取的通信過程起到安全保護、版權保護及完整性認證的作用,并對國家涉藏領域的網絡輿情監控、國內外涉藏敏感信息標注和情感色彩認知起著至關重要的作用。

在藏文信息隱藏技術方面,目前主要涉及的技術有關鍵字識別、字符識別和提取、韻律認知、語義角色標注、文本資源挖掘和語料抽取等,并以此為基礎進行置亂優化。

1 國內外信息隱藏技術研究現狀

信息隱藏一直是信息安全領域中保障隱秘信息安全傳輸和數字信息版權的重要手段,也是近年來國內外學者研究的熱點之一。最新的一屆ACM信息隱藏和多媒體安全會議(ACM IH&MMSec’13 Workshop)的主要研究內容有信息隱藏算法、多媒體水印和認證、載體運算域的數字信號處理等。其中,信息隱藏算法的設計首先依賴于載體的選擇和預處理;關于多媒體水印和認證的研究則將信息隱藏和數字水印的載體范圍從數字圖像等常見載體拓展到了包括三維模型在內的新型載體上;載體運算域的數字信號處理涉及到了載體預處理時所用的具體方法,如空間域或變換域等。2013年IEEE 圖像處理國際會議(IEEE ICIP 2013)的主要研究內容包括圖像、音視頻和3-D等多媒體的信息隱藏算法和多媒體特征提取和分析等,這兩類研究內容均與載體的選取和預處理有關。最新一屆信息隱藏國際會議(IH2012)的主要研究內容包括多媒體安全和其他載體的信息隱藏。我國的第十一屆全國信息隱藏暨多媒體安全學術大會(CIHW2013)中關于信息隱藏算法的研究內容也主要集中在非常規載體的分析和預處理上。

藏文作為信息隱藏領域一種新的信息格式,對其研究主要局限于藏文操作系統、藏文信息技術標準、藏文信息處理等幾個方面[1],具體內容集中在藏文編碼字符集、術語集、拼音輔助集等的建立。

基于載體的秘密通信技術是20世紀90年代中期發展起來的跨領域的學科,而載體的預處理技術一直是其研究的主要方向。對隱藏載體進行預處理,生成信息隱藏嵌入區域是信息隱藏算法中最重要的研究內容之一。從上述國內外各學術會議中關于信息隱藏的參會論文和研討情況看,各類載體固有特性的研究對預處理技術有著重要的意義,且數字圖像依然是主要的一類載體,而三維模型將是未來主要研究的一類非常規載體。下面就對數字圖像和三維模型兩類載體的預處理技術的研究現狀進行闡述。

1.1 數字圖像預處理技術研究綜述

基于數字圖像的信息隱藏技術是信息隱藏學科中重要的技術分支,是目前應用最廣、覆蓋范圍最大的信息隱藏技術手段。在基于數字圖像的信息隱藏技術研究中,信息隱藏區域的生成是關系算法性能的重要因素。信息隱藏區域的生成方法主要包括空間域生成法、變換域生成法以及空間域和變換域聯合的生成方法。

空間域算法:作為空間域算法中出現最早、操作最簡單且應用最廣泛的算法,基于位平面分解理論的LSB算法可以直接替換的方式隱藏較大的數據量,劉紅翼等提出的一種LSB算法具有容量大、運算量小的特點[2];劉文彬等提出的LSB隱寫替換的消息定位方法則可以對此類算法進行檢測[3];而IH2012的論文中,有學者運用假設檢驗理論和含秘載體的奇偶感知特性可有效地檢測LSB算法所隱藏的隱秘信息[4,5],這些研究為藏文信息隱藏中涉及到關于此類算法的抗檢測性研究提供了新的待改進方向。張焱等提出的像素值排序和趙彥濤等提出的直方圖修改等空間域算法在沿用LSB直接替換的隱藏理念的同時,還提升了魯棒性,因此也被廣泛用于數字圖像載體預處理[6,7];隨后,楊春芳等提出了針對此類算法的檢測方法[8],這也為針對此類算法抗檢測性改進的研究提供了重要依據。此外,上述同類算法中的載體子區域劃分思想、內容自適應思想等也對本項目基于載體結構特性建立空間匹配模型的機制提供了方法學上的有力支持[9-13]。

變換域算法:不同于空間域算法直接對載體的空間特性進行修改,變換域預處理方法以修改載體的頻率參數來隱藏信息[14],因此算法的魯棒性比空間域算法好。在此基礎上,唐燕等又對隱秘信息的檢測和恢復進行了研究和改進,實現了幾乎無需原始參量的半盲提取[15]。盡管變換域算法不具備空間域算法容量大、運算量小和易操作等優勢,但是變換域中的多小波理論因其同時具有對稱性、短支撐性、二階消失矩和正交性等特性成為了信號處理中有明顯優勢且較常用的方法,在前期研究中利用多小波方法將數字圖像載體分塊后作為嵌入區域,提高了算法的魯棒性和不可見性[16,17],這種方法為在藏文信息隱藏研究中建立基于區域能量的階梯性分布機制提供了一種研究手段。

混合域算法:較單獨運用一種空間域或變換域生成隱藏區域并設計信息隱藏算法來看,基于空間域與變換域聯合的信息隱藏算法可以兼有多種算法的性能優勢。在基于空間域和變換域聯合的信息隱藏算法中,空間域的作用體現在數據嵌入的具體操作方面,因為隱藏的實質就是在當前環境下的空間分量上進行數據修改,利用邊緣像素值差分(Edged Pixel Value Differencing,EPVD)將載體換算為若干個像素塊,以最大斜角的數據修改作為信息隱藏的具體方法[18];利用濕紙碼和基于LSBM的雙層隱寫來對載體進行加1嵌入或減1嵌入[19];另外,國內外許多學者利用調色板理論進行數據嵌入[20,21]。而變換域在載體預處理中的主要作用是生成滿足特定需要的信息隱藏環境(區域),主要包括變換后的系數分布以及n階分量子圖等。如對RSV顏色空間的V分量做DCT變換,分塊后作為嵌入區域[22];利用視覺顯著點技術確定跟蹤窗(Regions of Interest,ROI),在ROI的DCT系數上嵌入隱藏信息,并指定某個ROI邊緣地圖脆弱性標識,嵌入到DWT變換后的含密圖像中[23];前期研究中,研究人員利用自適應顏色遷移理論中lαβ域對顏色的控制力,消除了RGB顏色分量的強相關性,并結合GHM能量分區隱藏信息,在不可見性、嵌入信息量和魯棒性方面均具有較好的表現[24]。

1.2 三維模型預處理技術研究綜述

潘志庚等將基于三維模型的信息隱藏預處理方法主要分為空間域算法和變換域算法[25]。這也這為藏文信息隱藏研究提供了新的思路和方法。

空間域算法:空間域算法通常具有易嵌入和盲提取的特點,如直接置換載體的幾何信息來隱藏數據是三維模型載體信息隱藏最原始、最直接的方法[26]。為改進此類算法的魯棒性,引入仿射不變量是有效的措施,如利用具有連續解析性的仿射不變量優化需要置換的頂點[27]、 將穩態錨點通過三角垂心編碼解析為聚類元素從而嵌入隱秘信息[28]。此外,基于主元分析的算法也有助于改善空間域算法的魯棒性,例如可根據主元分析(Primary Component Analysis,PCA)來確定模型的關鍵位置作為魯棒區域,并用網格分割法改進魯棒性和不可見性[29-32]。這類算法也為藏文信息隱藏從載體結構特性進行解析和預處理提供了理論依據。改進型的空間域算法多針對魯棒性或容量性有所提升,如基于連續解析性的體積矩的盲算法,改善了之前算法對連通性攻擊的魯棒性[33];通過重排頂點和面片在網格文件中的表示信息,利用表示域內的信息進行嵌入使算法具有良好的不可見性和大容量性[34],但對相似變換以外的攻擊不具有魯棒性。

變換域算法:三維模型預處理的變換域方法大多利用頻譜分析將模型信息參數化[35],對參數進行少量修改后以隱藏信息,其中,基于小波變換的算法可以對規則和非規則網格模型進行小波域參量修改以嵌入較多信息[36]。理論上,變換域算法比空間域算法魯棒性強,但由于三維模型頂點的天然無序性和不規則性,對其進行頻譜分析難度大,導致變換域算法實用性目前較低,因此空間域算法依然是比變換域算法更有實用價值的研究方向[37]。

2 藏文信息隱藏技術研究現狀

目前反映藏文信息處理技術最新進展的文獻較少,綜合以已有的研究成果及相關研究文獻,藏文信息處理可劃分為藏語信息處理和藏字信息處理兩個層次[38,39]。藏語信息處理包括機器翻譯、信息檢索、信息提取、文本校對、文本生成、文本分類、自動摘要以及藏文字識別和語音識別的后處理等等;而藏字信息處理包括操作系統以及編碼字符集、輸入技術、字形描述與生成、存儲、編輯、排版、字頻統計和藏字屬性庫等。這些研究基礎對藏文信息隱藏技術的發展至關重要,是基于載體預處理的藏文信息隱藏的主要技術來源。鑒于藏文的獨特構造,以及藏文的特點,目前對藏文秘密信息的預處理技術一般指置亂和加密算法的選擇[40],而置亂使信息變得雜亂無章難以辨認,可以起到加密與改變信息嵌入特性的作用??捎糜诓匚男畔㈦[藏的置亂算法主要有Arnold變換、幻方矩陣、Gray碼變換、混沌序列等方法[41]。其中,Arnold變換算法簡單且置亂效果顯著,使有意義的數字圖像變成像白噪聲一樣的無意義圖像,實現了信息的初步加密和信息結構的調整,在嵌入信息為數字圖像時可以很好的應用[42]。幻方置亂的思想基于查表思想,基于數字圖像的幻方置亂可降低幻方置亂階數或以圖像塊進行置亂,實現置亂效果與系統開銷的平衡[43]。Gray是一種具有反射特性和循環特性的單步自補碼,它的循環、單步特性消除了隨機取數時出現重大誤差的可能,它的反射、自補特性使得求反非常方便[44]?;煦绲膬瀯菰谟趯Τ跏紬l件的極端敏感和軌跡在整個空間上的遍歷性。根據經典的Shannon置亂與擴散的要求,這些獨特的特征使得混沌映射成為信息隱藏嵌入算法的優秀候選[45]。上述傳統的置亂算法一般用于正方形圖像處理,而經過改進的Arnold算法可直接用于寬高不等的矩形圖像而不必進行正方形擴展[46],這也將是藏文信息隱藏技術所采用的主要置亂方法之一。

3 藏文信息隱藏技術的研究目標、研究內容和要解決的問題

3.1 研究目標

面向藏文安全通信的高性能信息隱藏算法是目前藏文信息隱藏技術的主要目標,包括提出性能出色的、適合藏文通信要求的信息隱藏算法;提出一種具有普適性的高性能信息隱藏嵌入區域生成原則和嵌入規則:

(1) 基于數字圖像的藏文信息隱藏算法:提出至少兩種基于數字圖像的藏文信息隱藏算法,算法將同時滿足面向藏文安全的信息隱藏應用所要求的高不可見性(PSNR≥34.90dB)、強魯棒性(抗擊大約69%以下的JPEG2000壓縮、35%以下的剪切及常見濾波與加噪)、大容量性(基于彩色圖像的信息隱藏信息嵌入率≥18%)以及高感知篡改性(檢測隱藏數據是否被篡改能力≥95%)。

(2) 基于三維模型的藏文信息隱藏算法:提出至少一種基于三維模型的藏文信息隱藏算法。算法將同時滿足面向藏文安全的信息隱藏應用所要求的高不可見性(RSNR≥69.94dB、En≥70%)、應對一般攻擊的強魯棒性(抗擊大約0.10%隨機加噪、50-times Laplacian平滑、50%均勻重網格化以及均勻簡化等)、大容量性(相對理想的RSNR,嵌入率≥29%)以及低復雜度(根據載體模型幾何信息量而變化)。

(3) 普適性信息隱藏嵌入區域生成原則和嵌入規則:利用載體圖像能量和復雜度特性,提出基于能量性和復雜度的藏文信息隱藏區域生成原則和嵌入規則,將適應于所有對數字圖像處理后有能量區別的圖像處理方法,指導設計者利用能量與魯棒性、復雜度與不可見性的對應關系,研究出同時滿足不可見性和魯棒性的信息隱藏算法。

3.2 研究內容

(1) 藏文信息隱藏區域生成原則與規則研究:數字圖像信息隱藏技術的研究核心集中在隱藏區域和嵌入規則的設計上,藏文信息隱藏算法的設計方法和思路就是在選定藏文信息隱藏區域以及制定好信息隱藏規則后,按照一定的順序將兩者進行合理的組織,所以研究藏文信息隱藏區域生成原則以及信息隱藏規則是重點。

(2) 基于數字圖像的藏文信息隱藏算法研究:隱藏算法是基于數字圖像的信息隱藏技術的研究核心,需按照嵌入域進行劃分,對基于空間域和基于變換域的信息隱藏算法分別進行研究,提出單獨基于空間域、單獨基于變換域以及兩者聯合應用的數字圖像信息隱藏算法。

(3) 基于三維模型的藏文信息隱藏算法研究:首先對三維模型的結構特性和能量特性進行研究,再根據載體模型的特性找出對應的預處理方法。在研究基于空間域和基于變換域的信息隱藏算法的基礎上,提出改進型的三維模型信息隱藏算法。主要用于提升載體有效嵌入容量和降低載體視覺失真度。

(4) 載體與藏文秘密信息的一致化方法研究:基于上述研究基礎,生成結構和能量差異化子區域,再將藏文秘密信息按照拼音屬性進行解析生成信息序列。再利用優化算法使得預處理后的載體信息和藏文秘密信息的解析編碼獲得最大一致化,從而提高算法性能。

3.3 需解決的關鍵問題

綜合已有的研究,在藏文信息隱藏技術方面,目前需要解決的問題有以下幾個方面:

(1) 信息隱藏區域與嵌入規則設計:在具有什么性質的區域內應用什么樣的規則進行藏文信息隱藏才可以解決“不可見性與魯棒性的對立、容量性與抗分析性的對立”問題,是藏文信息隱藏研究領域的關鍵技術之一。需找出隱藏區域的性質與信息隱藏性能的關系,提出面向藏文信息傳輸的信息隱藏區域選擇的原則與方法;給出在具有具體性質的嵌入區域中的藏文信息隱藏嵌入規則的制定原理和方法;提出大量的藏文信息數據轉換思想與方法,以提供形式多樣的信息隱藏嵌入規則。

(2) 數字圖像載體預處理方法:①多小波理論在載體預處理中的應用。對于數字圖像經過多小波變換后所具有的特殊性質,找出多小波變換后數字圖像所具有的能量特性與基于數字圖像信息隱藏算法性能之間所遵循的規律已有學者進行研究。②顏色空間的性能分析與應用選取。RGB、CMYK、lαβ、YUV以及HSx顏色空間,應用方法以及應用各有優劣勢。該技術的應用難點在于為顏色空間在藏文信息隱藏的應用提出完備的應用方案,因為這些顏色空間在藏文信息隱藏技術中的應用目前非常少,應用優劣還處于實驗驗證階段,沒有理論驗證的支持。

(3) 三維網格模型載體預處理方法:骨架抽取和內切球解析技術在藏文信息隱藏算法中的應用。這種方法不涉及頂點數量及坐標的改變和拓撲關系的修改。難點在于尋找一個理想的仿射不變量作為輔助參數以彌補算法對縮放攻擊的脆弱性。

(4) 藏文的置亂與遺傳優化算法:有的藏文字處理系統把藏文看成是由30個輔音、4個元音、3個上加字、5個下加字共42個藏文字符組成的,而有的則認為由其他數量的字符組成?;趯Σ匚闹屑幼謱Πl音的影響規律的研究,利用字符與二進制碼的解析規則和置亂與優化技術對信息置亂,達到隱藏信息與載體信息的最大匹配度也是一個技術難點。

4 藏文信息隱藏技術研究的新方法

(1)利用載體圖像能量和復雜度特性,提出基于能量性和復雜度的藏文信息隱藏區域生成原則和嵌入規則。高能量與強魯棒、高復雜度與高不可見性的對應關系,從根本上解決藏文信息隱藏算法中不可見性和魯棒性的對立問題,為面向藏文通信安全的信息隱藏算法的設計給出一種普適性方法。

(2)根據數字圖像信息隱藏嵌入區域的生成原則和嵌入規則,提出新的、高性能的數字圖像的藏文信息隱藏算法。算法利用lαβ等顏色空間轉換以及多小波對載體圖像進行的處理,生成具有不同能量特性的嵌入區域,從頻率域上滿足藏文信息隱藏的應用要求;通過對載體圖像進行顏色遷移、矢量解析以及環形處理,從數字圖像的空間結構上滿足藏文信息隱藏的應用要求。

(3)提出滿足三維模型結構特性和能量特性的藏文信息隱藏算法。算法利用局部高度理論和均值偏移理論對載體模型進行預處理,生成具有不同能量特性的嵌入區域,從頻域上滿足信息隱藏的應用要求;通過對載體圖像進行骨架抽取、內切球解析,從空間結構上滿足藏文信息隱藏的應用要求。

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隱藏技術范文2

采用特殊的防偽工藝和防偽材料, 如激光光刻、激光全息圖、激光防偽、熒光防偽、磁性防偽和隱形油墨等,可以把追溯碼隱藏到食品包裝中,但是它們的成本通常也很高,一些零售價格較低的食品則無法承受。下面重點研究使用數字水印防偽、隱形光柵防偽、二維碼防偽、網屏編碼防偽和RFID技術來實現食品包裝印刷中追溯碼的隱藏。這些隱藏技術直接在包裝印刷的過程中來實現,不需要增加太多的額外成本。把追溯碼嵌入到食品包裝中,取代了實物的追溯標簽,節省了標簽成本,而且追溯碼在視覺上是不可見的,在一定程度上能防止被仿造假冒,并且這些隱藏技術本身就具有一定的防偽作用,可以增加包裝的防偽功能。使用對應的解碼手段或者設備就可以從包裝中提取到追溯碼,完成食品的安全追溯功能。

追溯碼的隱藏技術

1.數字水印技術

數字水印是基于內容的非密碼機制的信息隱藏技術,通過對數據的內容做微量修改來嵌入水印信息,從而達到信息隱藏的目的。該過程不影響原來數據的正常使用,不改變原媒體的外觀,是迄今為止唯一可以跨媒體應用的信息安全與防偽技術。嵌入的水印信息可以通過技術軟件或者特定的設備提取出來。當前,在國際研究領域中盛行的數字水印技術是采用信號分析的理論,通過傅里葉變換、小波變換等手法,尋求肉眼不易發現的地方埋入信息。一個完整的數字水印系統包括兩個階段,即水印信息的嵌入和水印信息的提取。在食品包裝印刷中運用數字水印的原理與在普通數字媒體中運用的原理基本上是一樣的,只不過印刷品是以半色調的網點來再現連續調原稿的層次和顏色變化,而在提取或檢測水印過程中要對印刷品進行掃描,在掃描中有一個模/數轉換過程。因此在數字水印嵌入和提取或檢測過程中,必須結合半色調加網技術和模/數轉換的算法,把追溯碼作為水印以視覺不可見的形式隱藏在食品包裝印刷中,通過特定的檢測設備就能提取到追溯碼的信息,進行食品的安全追溯。

2.隱形光柵防偽技術

隱形光柵防偽技術是基于半色調圖像加網技術與光柵材料的光學折射特性相結合的防偽方法。該方法主要用于對半色調圖像進行防偽設置,半色調圖像經過防偽處理后,隱藏在圖像中的信息只能通過特定的光柵才能看到,如圖1所示。該方法簡便易行,對設備及印刷工藝沒有太高的要求,在不增加生產成本的情況下即可達到防偽的目的,因此該防偽技術有較好的發展前景。

隱形光柵防偽技術又叫開鎖防偽技術,隸屬于版紋防偽技術。它是利用光線的干涉原理,通過線條的變化來表現隱藏文字和圖像等信息,加上制作的膜片,稍稍調整角度即可使隱藏信息顯現出來的一種防偽技術。隱形光柵防偽技術屬于二線防偽技術,也是隱藏防偽技術,需要工具才能檢驗。該技術的設計在制版中完成,在印刷中實現,不增加額外的制作成本,其素材在選擇上不受限制,制作形式極為廣泛。它是一種利用光學原理進行信息隱藏的技術,使用相應的解碼設備解碼后可以顯示出事先設計的隱含信息,起到了一定的防偽效果,非常適合運用到食品的外包裝上。

3. 二維碼技術

早期國際上普遍采用印刷EAN.UCC一維條碼來嵌入追溯信息,它最大的優點在于簡化輸入,使用條碼讀取設備就可方便地進行信息輸入,但是由于一維碼存儲的信息量小,在一定程度上使其應用范圍受限,因此產生了二維碼(Dimensional Barcode),圖2為市面上見到的一些二維碼。二維碼是在兩個方向(垂直和水平)上進行的編碼和解碼,使用平面(二維方向上)分布的圖形來記錄數據符號信息的,在代碼編制上巧妙地利用構成計算機內部邏輯基礎的“0”、“1”比特流的概念,使用若干個與二進制相對應的幾何形體來表示文字數值信息,這大幅增加了編碼容量以及完善了編碼加密機制,從而拓展了它的應用范圍。通過圖像輸入設備或光電掃描設備就可以自動識讀以實現信息的自動處理。

然而,二維碼不能隱含于文字、商標、圖案等之中,必須獨立地印刷在包裝的某一部分上,不易于暗號化,置放在明處容易被造假者仿冒,防偽安全性差,而且二維碼的編解碼是公開的算法,因此二維碼的防偽和防復制是需要解決的問題。二維碼最大可以存儲1000個左右的漢字,存儲空間相對較大,因此我們可以采用信息加密的方式解決防偽和防復制的問題,加密后的二維碼必須通過相應的解密算法才能讀取到相應的信息,否則讀取到的將是一堆亂碼,從而無法使用。防偽二維碼的出現為食品的追溯和防偽辨識提供了一種更加簡單便捷、準確詳實的方法,加大了造假者的造假成本,使其無利可圖。

4. 網屏編碼防偽技術

網屏編碼防偽技術是天津阿波羅信息技術有限公司總裁顧澤蒼在國家有關部委的直接支持下,經過長期的開發研制出來的具有自主知識產權的國際領先水平的編碼新技術。最初,網屏編碼是針對一維碼和二維碼的不足研制的,實際其應用領域遠遠超過了一維碼和二維碼的應用。網屏編碼技術就是將傳統的由有限的數字組成的肉眼可見的二維條碼,轉換為無限容量且隱形的網屏編碼,通過改變圖形網點的不同位置、不同方向、不同形狀等方式排列組合,滿屏編碼覆蓋在包裝的最底層,從而達到不可復制、難以破譯的效果,如圖3所示。網屏編碼防偽技術隱藏到包裝印刷圖像中的信息,即使專業人員使用高精度設備也不容易識別出在什么地方埋有信息,更不易破解出信息的內容。

網屏編碼防偽技術是一種可在使用印刷機印刷文字或圖像的同時,大量埋入不同文字或圖像的編碼新技術。它實現了真正意義上的數字化紙張,在A4紙上最多可植入6萬個以上的漢字,存儲60KB以上的聲音、圖像、視頻以及Word、Excel等任意格式的文件。此外,在紙介質上即使埋入彩色圖像,其畫質也不會受到影響。它超強的抗攻擊能力更是令人刮目相看,即使紙張污染、破損仍然可以正確識讀出隱藏的信息。網屏編碼技術的信息植入是通過計算機方式處理的,一次成型為印刷品菲林或是CTP版,采用普通油墨正常印刷即可,印刷時無需二次印刷,在整個工藝流程中無需增加任何工藝成本,用Speakun識別器讀取信息就可以發出聲音。

5.RFID技術

RFID是英文“Radio Frequency Identification”的縮寫,即無線射頻識別技術,是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,識別工作無須人工干預,可工作于各種惡劣環境中。RFID電子標簽除了目前成本相對較高,它具有體積小、容量大、壽命長、穿透力強、可重復使用、支持快速讀寫、可定位和長期跟蹤管理等特點,在食品安全質量管理方面有著極大的應用潛力。

使用RFID讀寫器將食品的追溯碼存儲到電子標簽芯片中,可以無線讀取,多次寫入和修改。芯片里的數據除了采用密碼保護外,還可用一些加密算法和認證過程來實現安全管理,造假者很難破解和仿造出一模一樣的電子標簽。而且使用RFID技術可以一次同時讀取多個標簽,加快食品的流通速度,提高食品供應鏈的效率。但是由于目前缺少國家標準,僅有一些行業標準,不同企業使用的頻率、編碼及數據內容等都可能會存在差異,讀寫器和標簽難以完全通用,不同企業之間的數據交換和協調受到了限制。

數字水印技術、隱形光柵防偽技術和網屏編碼防偽技術隱藏的追溯碼信息是不可見的,在視覺上對食品包裝圖案本身影響很小,幾乎看不出來,然而二維碼和RFID在食品包裝上是視覺可見的。二維碼不再僅僅是那些簡單的黑白的小方框了,現在市面上已經出現了很多美觀和具有創意的彩色二維碼,印刷在食品包裝上也非常美觀。但是很少見到把RFID電子標簽直接印刷到食品包裝上,大部分都是通過裱貼工藝將RFID電子標簽嵌入到包裝夾層中,但仍然可以考慮把它直接印刷到包裝上,融合其他包裝裝潢元素做出很好的食品包裝。

隱藏技術范文3

關鍵詞:信息隱藏技術;RSA算法;實驗教學

中圖分類號:G622.0文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2010) 10-0000-01

Research of Experiment Teaching on Information Hiding Technology

Liu Fang,Lu Yinxiao

(First Aviation Institute of Air Force,Xinyang464000,China)

Abstract:The theory is abstract and difficult for students to understand.In order to enhance s a deep understanding of steganography for student,and upgrade their skills in information security and confrontation,RSA algorithm is an example for experiment teaching research in this paper.The study includes experiment teaching purposes,the basic theory,learning environment,implementation plans,the specific details and requirements and so on.

Keywords:Information hiding technology;RSA algorithm;Experiment teaching

為切實培養學生信息安全與對抗的意識,提高學生信息安全與對抗的技能,教學實驗是學生實踐活動中必不可少的重要環節。通過合理配置和開設系統性實驗,結合專業基礎和專業課程,使學生對信息安全與對抗專業知識具有更為深刻的理解和掌握。

一、信息隱藏技術實驗教學目的

信息隱藏技術有多種形式,包括數據加密解密、數字水印、閥下通道等。本實驗教學以數據加密解密為例,讓學生充分理解和掌握信息隱藏的基本概念以及通過網絡進行數據加密傳輸的原理。下面以RSA算法為例設計實驗教學。

二、RSA算法的安全性原理

RSA算法是由R.Rivset、A.Shamir和L.Adleman三位教授于1978年在美國麻省理工學院研制出來的一種公鑰密碼系統。公鑰密碼算法使用不同的密鑰進行加解密運算,通信雙方各有一對密鑰:公鑰和私鑰。在秘密通信的過程中,如果A向B發送信息,A應當用B的公鑰加密信息,B在收到信息后使用自己的私鑰解密信息。反之,當B向A發送信息,B應當用A的公鑰加密信息,A在收到信息后使用自己的私鑰解密信息。

RSA算法的安全性是建立在“大數分解和素數檢測”著名數論難題的基礎上,即:將兩個大素數相乘在計算上很容易實現,但將該乘積分解為兩個大素數因子的計算量是相當巨大的,以至于在實際計算中是不能實現的。

三、實驗實施方案

(一)RSA加密解密系統實現

為了透徹理解RSA算法中加密和解密過程并設計出RSA加解密系統,本實驗采用一種簡單直觀的方法來實現。在一些對加密要求不很嚴格的實際環境中,如果計算精度允許,可以采用擴充素數表來實現系統對數據的加密和解密,但同時也應該注意密鑰對的選取,關鍵是在計算過程中一定使明文分組M小于模n。根據上述分析可總結出實現本系統的步驟如下:

1.建立等長的素數表,并將素數賦值給數組a[i]和a[j];

2.求兩兩乘積并將其打印出來,即得a[i]×a[j]=a[i][j];

3.從素數乘積表中隨機選取一個公共模n、公鑰pk并將其公開,同時也隨機生成私鑰sk;

4.利用隨機生成的公鑰pk對明文信息加密為C;

5.利用私鑰sk解密得明文M。

在高級語言中,把文件可看做獨立字符(字節)組成的序列,即是由一個一個字符(字節)按順序組成,根據數據的組織形式可分為ASCII文件和二進制文件。二進制文件是把內存中的數據按其在內存中的形式輸出到磁盤上存放。為了加快加密和解密的速度,這里采用二進制方式打開信息明文、密文及解密后的明文。定義加密函數encryption(char*plaintext,char*ciphertext,unsigned long int pk,unsigned long int modulen),解密函數decryption(char*ciphertext,char*plaintext,unsigned long int sk,unsigned long int modulen)。在這兩個函數實現過程中,用到的密鑰是通過等長素數表取得,而且都調用了同一個子程序求大數冪模的函數commod(),該函數主要是對大指數求模問題進行分析。

(二)實驗內容和要求

本實驗注重RSA加解密系統實現,并提出具體實驗內容和要求。學生能夠調試通過RSA加解密軟件;并利用RSA對某一數據文件進行單次加密和解密操作;設計出的系統要能夠提供大素數生成功能,可以導出素數,也可以從文件中導入素數,也可以產生一個指定長度的隨機大素數。另外要求學生能夠提交實驗報告、并現場演示和說明。

以明文“RSA算法的安全性依賴于大數分解”為例,假設存儲這句話的文件在E盤,且設明文文件名為mingw.doc,以密鑰對(pk,n)=(17,2773),(sk,n)=(157,2773)為例對其進行加密和解密,生成密文文件名設為miw.doc。

本文是以信息隱藏技術中典型的公鑰密碼算法RSA為例進行實驗教學探究,期望在數據加密解密、數字水印、閥下通道等信息隱藏技術的實驗教學上有進一步的實踐探索。

參考文獻:

隱藏技術范文4

關鍵詞:信息隱藏;數字水?。凰惴?/p>

中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2007)18-31620-02

1 引言

當前,通信技術和計算機的結合促進了通信網的迅猛發展。Internet 的出現,加上信息高速公路或全球信息基礎設施的提出和建設,構成了人類生存的信息環境,即信息空間。這個虛擬空間的形成和發展將人類社會推進到一個新的發展階段――信息化社會。在這樣一個社會中,新的高速智能化終端和功能強大、方便使用的各類軟件,以及全球性的 Internet 和無限網絡所提供的遍布式計算環境和傳送通道,為人們提供了創造、搜集、學習、編纂、交換、分享和娛樂豐富多彩的數字音頻、視頻和多種多樣的軟件信息產品的機會。液晶顯示屏在各種電子信息的傳播過程中扮演者重要的角色,被廣泛地應用于各種電子設備中,這就使它和電子信息聯系最為緊密。但用于液晶顯示屏顯示的各種電子信息再給我們帶來便利同時,也為我們帶來了許多的負面的影響。由于電子信息、數字產品具有易復制、高效和易傳輸的特點,從而使得侵權盜版活動日益猖獗。這給版權所有者帶來了巨大的經濟損失,而且極有可能會損害音樂、電影、書籍和軟件等出版業的發展。因此,打擊盜版、懲罰犯罪,維護數字產品版權已成為信息時代版權保護的核心問題之一。針對液晶顯示屏用數字產品,本文主要對數字水印信息隱藏技術進行了探討[1-3]。

2 信息隱藏原理

液晶顯示屏上顯示的的數字水印必須具有隱藏性,這不僅是保證液晶畫面的質量的需要,同時也是保證打擊盜版的不易察覺的需要。下面我們就分別介紹一下信息隱藏數字水印基本原理。

信息偽裝和水印都是描述將信息嵌入道偽裝載體中的技術,該技術使所傳送的信息不可察覺。信息偽裝對載體對象數據的修改通常是不太健壯的,或者說只有有限的健壯性,對載體數據傳輸和存儲過程中發生的技術性的修改,比如格式轉換、壓縮、數模變換等,信息偽裝對所嵌入信息只能進行有限的保護[4-5]。數字水印作為信息隱藏的一個應用領域與信息偽裝并沒有太多內容上的區別,其不同之處主要表現在:數字水印對魯棒性的要求比較苛刻,而信息偽裝則對安全性要求更多一些,另一個區別表現在保護對象的不同,信息偽裝主要是保護秘密信息不被發現,而數字水印恰好相反,它保護的是其掩護媒體的安全。從另外一個方面,為了防止企圖移去隱藏的數據,水印提出了更高的要求。因此,當使用載體數據的各方知道隱藏數據的存在,并且想移去它的時候,使用的通常是水印而不是信息偽裝。水印的一種比較常見的應用,是通過在數字產品中嵌入版權信息來作為提品所有權的證據。很明顯,就這種應用,嵌入的信息對試圖移去它的操作應該是健壯的。所有嵌入水印的方法都包含這些基本的構造模塊,既一個水印嵌入系統和一個水印恢復系統(也稱水印提取或水印解碼系統)。圖1展示了一個一般的水印嵌入過程。該系統的輸入是水印、載體數據和一個可選擇的公鑰或私鑰。水印可以是任何形式的數據,比如數值、文本、圖像等等。密鑰可用來加強安全性,以避免未授權方恢復和修改水印。當水印于私鑰或公鑰結合時,嵌入水印的技術通常分別稱為秘密水印技術和公開水印技術。

圖1 一般水印提取方案

3 空間域視覺模型

針對液晶顯示,本節討論了空間域視覺模型。在空間域信息隱藏算法中,為了保證圖像的視覺透明性,需要研究在不影響視覺觀測效果前提下,每個象素點最多可改變的位數,這樣就可計算出一幅圖像最大可隱藏的信息量。

從分析人的視覺功能發現,通常人眼對色光的感覺是視網膜神經末梢產生的刺激,再通過逆向光路的神經束傳遞到腦中并由腦做分析處理得到的。傳遞的神經束一般有5束,視網膜上感覺顏色的錐狀細胞產生的神經沖動與綜合的明暗亮度神經沖動分別由不同的神經束來傳遞。圖像的亮度和色彩信息主要由錐狀細胞來獲得,而柱狀細胞對亮度的感知主要在外部環境光亮強度較小時發生,這里主要討論錐狀細胞的功能。錐狀細胞中主要有 3 種色素,一種是綠敏色素,其吸收峰為 540nm;一種為紅敏色素,其吸收峰為570nm。由于藍敏色素太少,則錐狀細胞對藍色的感知最弱。人眼對彩色光整體強度的感受可以用每種色細胞的視覺敏感強度來綜合成一種合成的沖動傳遞入腦中。如圖3所示。

圖3 色彩和亮度感覺合成圖

根據三基色原理,每一種光都可以分解成 RGB 三基色光,它們的值分別表示每種基色光的相對強度。這是實現彩色電視技術的理論基礎,同樣可以通過計算機獲得數字化彩色圖片的每個像素的紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)值。下面就介紹一下目前常用色彩系統。

YCbCr色彩系統也是一種常見的色彩系統,是數字電視信號的格式,作為圖像彩色顯示格式,由亮度(Luminance―Y) 和色差(Color Difference)分量 、 組成。 是藍色分量與參考信號的差,是紅色分量與參考信號的差。JPEG 采用的色彩系統正是該系統。它是從 YUV 色彩系統衍生出來的(因此通常還有人稱 JPEG 采用的色彩系統是 YUV 系統,其實是錯誤的)。其中 Y 還是指明視度,而 和 則是將 U 和 V 做少量調整而得到的。RGB 色彩系統和 色彩系統之間的對應關系如下:

因此,以下介紹的數字水印算法中,在空間域我們要充分考慮人眼對不同顏色的敏感程度和目前這幾種常用的色彩系統中各種顏色所占的比例。

4 典型數字水印算法

近年來,數字水印技術研究取得了很大的進步,下面對一些典型的算法進行了分析,除特別指明外,這些算法主要針對圖象數據(某些算法也適合視頻和音頻數據)。

(1)空域算法。該類算法中典型的水印算法是將信息嵌入到隨機選擇的圖像點中最不重要的像素位 (LSB:least significant bits)上,這可保證嵌入的水印是不可見的。但是由于使用了圖像不重要的像素位,算法的魯棒性差,水印信息很容易為濾波、圖像量化、幾何變形的操作破壞。另外一個常用方法是利用像素的統計特征將信息嵌入像素的亮度值中。Patchwork算法方法是隨機選擇N對像素點 (ai,bi) ,然后將每個ai點的亮度值加1,每個bi點的亮度值減1,這樣整個圖像的平均亮度保持不變。適當地調整參數,Patchwork方法對JPEG壓縮、FIR濾波以及圖像裁剪有一定的抵抗力,但該方法嵌入的信息量有限。為了嵌入更多的水印信息,可以將圖像分塊,然后對每一個圖像塊進行嵌入操作。

(2)變換域算法。該類算法中,大部分水印算法采用了擴展頻譜通信 (spread spectrum communication)技術。算法實現過程為:先計算圖像的離散余弦變換 (DCT),然后將水印疊加到DCT域中幅值最大的前k系數上(不包括直流分量),通常為圖像的低頻分量。若DCT系數的前k個最大分量表示為D={di},i=1,…,k,水印是服從高斯分布的隨機實數序列W ={wi},i=1,…,k,那么水印的嵌入算法為di=di(1+awi),其中常數a為尺度因子,控制水印添加的強度。然后用新的系數做反變換得到水印圖像I。解碼函數則分別計算原始圖I和水印圖像I*的離散余弦變換,并提取嵌入的水印w*,再做相關檢驗w?w*/以確定水印的存在與否。該方法即使當水印圖像經過一些通用的幾何變形和信號處理操作而產生比較明顯的變形后仍然能夠提取出一個可信賴的水印拷貝。一個簡單改進是不將水印嵌入到DCT域的低頻分量上,而是嵌入到中頻分量上以調節水印的頑健性與不可見性之間的矛盾。另外,還可以將數字圖象的空間域數據通過離散傅里葉變換(DFT)或離散小波變換(DWT)轉化為相應的頻域系數;其次,根據待隱藏的信息類型,對其進行適當編碼或變形;再次,根據隱藏信息量的大小和其相應的安全目標,選擇某些類型的頻域系數序列(如高頻或中頻或低頻);再次,確定某種規則或算法,用待隱藏的信息的相應數據去修改前面選定的頻域系數序列;最后,將數字圖象的頻域系數經相應的反變換轉化為空間域數據。該類算法的隱藏和提取信息操作復雜,隱藏信息量不能很大,但抗攻擊能力強,很適合于數字作品版權保護的數字水印技術中。

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(3)壓縮域算法?;贘PEG、MPEG標準的壓縮域數字水印系統不僅節省了大量的完全解碼和重新編碼過程,而且在數字電視廣播及VOD(Video on Demand)中有很大的實用價值。相應地,水印檢測與提取也可直接在壓縮域數據中進行。下面介紹一種針對MPEG-2壓縮視頻數據流的數字水印方案。雖然MPEG-2數據流語法允許把用戶數據加到數據流中,但是這種方案并不適合數字水印技術,因為用戶數據可以簡單地從數據流中去掉,同時,在MPEG-2編碼視頻數據流中增加用戶數據會加大位率,使之不適于固定帶寬的應用,所以關鍵是如何把水印信號加到數據信號中,即加入到表示視頻幀的數據流中。對于輸入的MPEG-2數據流而言,它可分為數據頭信息、運動向量(用于運動補償)和DCT編碼信號塊3部分,在方案中只有MPEG-2數據流最后一部分數據被改變,其原理是,首先對DCT編碼數據塊中每一輸入的Huffman碼進行解碼和逆量化,以得到當前數據塊的一個DCT系數;其次,把相應水印信號塊的變換系數與之相加,從而得到水印疊加的DCT系數,再重新進行量化和Huffman編碼,最后對新的Huffman碼字的位數n1與原來的無水印系數的碼字n0進行比較,只在n1不大于n0的 時候,才能傳輸水印碼字,否則傳輸原碼字,這就保證了不增加視頻數據流位率。該方法有一個問題值得考慮,即水印信號的引入是一種引起降質的誤差信號,而基 于運動補償的編碼方案會將一個誤差擴散和累積起來,為解決此問題,該算法采取了漂移補償的方案來抵消因水印信號的引入所引起的視覺變形。

(4)NEC算法。該算法由NEC實驗室的Cox等人提出,該算法在數字水印算法中占有重要地位,其實現方法是,首先以密鑰為種子來產生偽隨機序列,該序列具有高斯N(0,1)分布,密鑰一般由作者的標識碼和圖象的哈希值組成,其次對圖象做DCT變換,最后用偽隨機高斯序列來調制(疊加)該圖象除直流(DC)分量外的1000個最大的DCT系數。該算法具有較強的魯棒性、安全性、透明性等。由于采用特殊的密鑰,因此可防止IBM攻擊,而且該算法還提出了增強水印魯棒性和抗攻擊算法的重要原則,即水印信號應該嵌入源數據中對人感覺最重要的部分,這種水印信號由獨立同分布隨機實數序列構成,且該實數序列應該具有高斯分布N(0,1)的特征。

(5)生理模型算法。人的生理模型包括人類視覺系統HVS(HumanVisualSystem)和人類聽覺系統HAS。該模型不僅被多媒體數據壓縮系統利用,同樣可以供數字水印系統利用。利用視覺模型的基本思想均是利用從視覺模型導出的JND(Just Noticeable Difference)描述來確定在圖象的各個部分所能容忍的數字水印信號的最大強度,從而能避免破壞視覺質量。也就是說,利用視覺模型來確定與圖象相關的調制掩模,然后再利用其來插入水印。這一方法同時具有好的透明性和強健性。

5 總結

信息隱藏及數字水印技術是近幾年來國際學術界興起的一個前沿研究領域。它與信息安全、信息隱藏、數據加密等均有密切的關系。特別是在網絡技術和應用迅速發展的今天,水印技術的研究更具現實意義。本文針對液晶顯示詳細地介紹了數字水印信息隱藏的原理,并給出了常見空間域的視覺模型。針對典型的數字水印算法進行了總結。

參考文獻:

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[5]程磊.基于 MPEG-4 的視頻信息隱藏算法[J].天津:天津大學,2005:5-7.

隱藏技術范文5

目前,隨著物聯網技術的不斷成熟和逐步應用,人們越來越關心它的安全問題。尤其是物聯網的感知前端射頻識別系統,使用的是無線傳輸技術,相對于有線傳輸來說,其工作環境是開放的,不穩定的。為了保護應答器和讀寫器之間的信息傳輸,目前普遍采用的是雙向認證和加密結合的方法,對認證雙方通信的所有數據進行加密,從而確保系統的安全性。但是由于物聯網中應答器數目巨大,在每個應答器中添加加解密電路會造成整個系統硬件實現的成本的大幅增加,因此不利于物聯網技術的普遍應用。該文試圖避免繁瑣的加密過程,使用相對簡單的數據隱藏技術保護應答器和讀寫器之間傳輸的敏感信息,從而降低系統的實現成本。

1 數據隱藏技術

網絡技術的快速發展為信息傳播和利用提供了極大的便利,同時也面臨著巨大的挑戰的安全問題。在傳輸過程中如何保護信息安全已經成為人類的重要主題之一。傳統的解決方法是加密消息的傳播。然而,隨著計算機處理速度的提高和并行處理的發展,不再是不可能破解加密算法。因此,尋找一個新的方法來解決信息安全傳輸的問題已成為信息時代的重要問題之一。

數據隱藏和加密都是常用的方法來保持數據的機密性。與主要研究如何使用特殊編碼方法來加密機密信息使其成為形式無法辨認的密文的數據加密不同,數據隱藏更多關注如何用一個公共信息來隱藏敏感信息,然后通過公開渠道來傳輸機密信息。也就是說通過開放的信息傳輸來傳輸隱秘信息。對于加密通信,竊聽者可以截取密文、解碼或者在接收方接收信息之前毀掉信息,這就會影響機密信息的安全。但使用數據隱藏技術,竊聽者很難判斷機密信息是否存在于公開信息中,無法判斷是否竊聽到了機密信息,因此可以保證機密信息的安全。

2 數據隱藏技術在物聯網安全中的應用

正是由于數據隱藏技術的秘密性,使得它應用于物聯網用戶安全的保護方案中成為可能。該文在物聯網射頻識別應答器和讀寫器之間雙向認證的基礎上引入數據隱藏技術,對物聯網用戶傳輸的信息和自身身份信息進行保護,具體方案設計如下:

2.1 方案設計初始化

為了節約實現成本,在射頻識別系統中使用被動標簽。即每次讀者首先向標簽發送認證請求和提供能量來激活它來響應請求。在標簽中要有一個哈希函數實現電路,并且該哈希函數是滿足強無碰撞性要求的。標簽具有休眠模式。讀寫器會在標簽完成身份驗證之后執行所有可能的操作,然后發送信號通知標簽進入休眠模式,不再響應任何信號,直到標簽被下一個讀寫器再次激活。在讀寫器中添加一些硬件電路實現數據隱藏算法。由于需要隱藏的消息的長度很短,因此該硬件電路應該是簡單并且易于實現的。同時,相應的隱藏數據恢復電路應裝備在標簽中。后臺數據庫標識和其散列值是存儲在讀寫器中的。為了保護用戶的ID信息,后臺數據庫應該能夠實現用戶ID的自動刷新。

在初始狀態,應答器存儲自己的真實身份ID和數據庫標識符B。讀寫器存儲標識符與B相匹配的自身標識符B’及其散列值H(B’)。在后臺數據庫中包含所有的應答器ID和每個ID的散列值H(ID)。

2.2 方案執行過程

讀寫器、標簽和后段數據庫之間的通信過程描述如下:

1) 讀寫器向標簽發送請求認證的信號Q1;

2) 標簽接收到Q1,計算它所屬數據庫的標識T的哈希值H(T),并且使用數據隱藏算法將H(T)變成M1并把它發送給讀寫器;

3) 讀寫器收到M1,使用相應的算法從M1中提取出H(T)。將H(T)和自己存儲的H(T’)進行對比,如果一致,它將會發送進一步認證請求Q2給標簽。如果結果不一致,則判斷該標簽不屬于本系統的標簽,認證結束。讀寫器將發送認證請求Q1給下一個標簽;

4) 標簽收到Q2。將自身身份標識ID進行哈希運算,得到H(ID),再把它隱藏到文本M2中并發送給讀寫器;

5) 讀寫器將M2轉發給后端數據庫;

6) 后端數據庫收到M2后獲取H(ID)。搜索自己的數據庫,查找是否有一個標簽的IDi能夠滿足H(IDi)=H(ID)。如果找到,標簽認證成功。后臺數據庫會為這個已經認證的標簽產生一個新的身份信息ID’,并存儲在數據庫中IDi的記錄中。最后將IDi和ID’發送給讀寫器。否則認證失敗;

7) 讀寫器將收到的IDi和ID’使用數據隱藏算法隱藏成文本M3,并發送給標簽;

8) 標簽接收到M3之后可以獲得IDi和ID’,將IDi和自己的身份信息ID進行對比,如果一致,則讀寫器認證成功,否則認證失?。?/p>

9) 標簽和讀寫器同時將已經認證的標簽ID改成ID’。標簽進入讀模式或寫模式,可以接受讀寫器對其進行讀寫操作;

10) 完成通信后,標簽進入休眠模式,直到接收讀寫器的下一次認證請求。

3 方案性能分析

基于數據隱藏的雙向認證協議使用哈希函數來完成標簽和讀寫器的雙向認證并對通信敏感信息進行保護。哈希函數的強無碰撞性使得攻擊者找不到另一個IDj能夠滿足H( IDj )=H( ID ),因此攻擊者無法偽裝成合法標簽來干擾合法的通信過程。使用本文設計的保護方案,在標簽和讀寫器完成每次認證之后都會同時刷新標簽ID,因此攻擊者無法通過跟蹤特定通信信息的方式來跟蹤標簽使用者,因此可以保護用戶的個人隱私。由于在對數據庫進行搜索以確認標簽是否屬于數據庫之前,本方案使用讀寫器對標簽進行初步判斷,因此可以在一定程度上降低后端數據庫的計算量,減少拒絕服務供給的可能性。同時,將判斷標簽所屬權的任務移交給讀寫器之后,后端數據庫不需要每次都向讀寫器發送所有的標簽的ID,而只需要處理那些通過預判斷的標簽。尤其是在存在大量標簽的環境中,本方案可以大大減少讀寫器與后臺數據庫之間的通信量,從而進一步減輕安全信道的堵塞問題。

本文在雙向認證過程中引入了數據隱藏技術。通過數據隱藏,攻擊者或竊聽者很難判斷在未加密的信息中是否有敏感信息存在,因而可以保護用戶的隱私。同時,在數據隱藏技術中,隱藏文本的任何變化都會被接收方所感知,因此信息的接收方會知道通信信息已經改變。使用本文設計的方案來完成身份認證和通信的過程中,每次標簽與系統完成通信后,他們都將刷新標簽ID,因 此攻擊者不能有效跟蹤標記,所以它無法知道用戶和的確切物理位置,無法偽裝成這個標簽,因此可以有效地實現用戶隱私信息的保護。

4 結束語

本文使用Hash-Lock協議完成標簽和讀寫的雙向認證,使用數據隱藏技術隱藏標簽和讀寫器之間的通信內容??梢员Wo標簽和讀寫器之間信息傳輸的機密性并檢測是否有第三方偽造信息。與現有的只使用Hash-Lock算法的協議相比,該文設計的保護方案更加安全,出其不意的防范了攻擊者的攻擊。

參考文獻:

[1] 金洪穎.RFID系統用戶安全與隱私保護協議研究[J].電腦知識與技術,2013,10.

[2] 陸桑璐,謝磊.射頻識別技術—原理、協議及系統設計[M].北京:科學出版社,2014.

[3] 彭力,徐華.無線射頻識別技術與應用[M].西安:西安電子科技大學出版社,2014.

隱藏技術范文6

【關鍵詞】信息隱藏;不可檢測性;數字水印

1.信息隱藏簡介

1.1基本概念

信息隱藏是一門具有淵源歷史背景的新興學科,涉及感知學、信息論及密碼學等多個領域。它是利用人類感覺器官對數字信號的感覺冗余,將信息隱藏在普通信息中,隱藏后信息的外部表現的只是普通信息的外部特征,不改變普通信息的本質特征和使用價值。

1.2發展歷史

信息隱藏的發展歷史可以一直追溯到“匿形術(Steganography)”的使用?!澳湫涡g”一詞來源于古希臘文中“隱藏的”和“圖形”兩個詞語的組合。雖然“匿形術”與“密碼術(Cryptography)”都是致力于信息的保密技術,但是,兩者的設計思想卻完全不同?!懊艽a術”主要通過設計加密技術,使保密信息不可讀,但是對于非授權者來講,雖然他無法獲知保密信息的具體內容,卻能意識到保密信息的存在。

2.信息隱藏要求

信息隱藏的目的不在于限制正常的資料存取,而在于保證隱藏數據不被侵犯和發現。因此,信息隱藏技術必須使機密信息對正常的數據操作具有免疫能力。成功的信息隱藏通常需要滿足以下技術要求:

(1)透明性(Invisibility)或不可感知性(Imperceptibility):指載體在隱藏信息前后沒有明顯的差別,除非使用特殊手段,否則無法感知機密信息的存在。

(2)魯棒性(Robustness):指隱藏對象抗拒常用的信號處理操作而帶來的信息破壞能力。

(3)安全性(Security):指隱藏算法具有較強的抗惡意攻擊能力,即它必須能夠承受一定程度的人為攻擊,而使嵌入對象不被破壞。

(4)不可檢測性(Undetectability):指隱藏對象與載體對象需要有一致的特性。

(5)自恢復性:經過某些操作或變換后,可能會使隱藏對象產生較大的破壞。如果只從留下的片斷數據,仍能恢復嵌入信號,而且恢復過程不需要載體信號,這就是所謂的自恢復性。

(6)嵌入強度(信息量):載體中應能隱藏盡可能多的信息。

3.1隱寫術

隱寫術是那些進行秘密通信技術的總稱,通常把秘密信息嵌入或隱藏在其他不受懷疑的數據中。偽裝方法通常依賴于第三方不知道隱蔽通信存在的假設,而且主要用于互相信任的雙方點到點的秘密通信。

3.3隱蔽信道

在多級安全水平的系統環境中(比如,軍事計算機系統),那些既不是專門設計的也不打算用來傳輸消息的通信路徑稱為隱蔽信道。

3.4匿名通信

匿名通信就是尋找各種途徑來隱藏通信消息的主體,即消息的發送者和接收者。根據誰被“匿名”(發送者、接收者,或兩者),匿名通信又分為幾種不同的類型。

3.5閥下信道

閥下信道也叫潛信道,它是指在公開信道中所建立的一種實現隱蔽通信的信道。密碼協議中的閥下信道是指被用來傳輸秘密消息的各種編碼體制和密碼協議中所采取的數學結構。

3.6低截獲概率信道

低截獲概率通信,顧名思義就是信號被截獲的概率降低的通信技術,其載體對象是整個通信頻帶。它主要包括擴展頻譜通信技術和流星猝發通信技術。

4.數據隱藏應用

信息隱藏技術在實際中的應用是多種多樣的,最直接的應用就是機密通信。在信息隱藏的應用領域目前信息隱藏技術在信息安全的各個領域中所發揮的作用系統地總結為:

4.1用于數據保密

在網絡上傳輸一些數據要防止非授權用戶截獲并使用,這是網絡安全的一個重要內容??梢酝ㄟ^使用信息隱藏技術來保護在網上交流的信息。

4.2用于數字作品的版權保護

版權保護是信息隱藏技術中的數字水印要解決的一個重要問題。數字水印技術提供了解決這一問題的方案:服務提供商在向用戶發放作品時,將雙方的信息代碼以水印的形式隱藏在作品中。

4.3用于數據的不可抵賴性

在網上交易中,交易的雙方不能抵賴自己曾經做出的行為,也不能否認曾經接受到對方的信息。

4.4用于防偽和數據的完整性

在商務活動中,票據的防偽也是信息隱藏技術的應用之一在數字票據中隱藏的水印經過打印后仍然存在,可以通過再掃描回數字形式,提取防偽水印,以證明票據的真實性。

5.信息隱藏總述

總之,信息隱藏技術是多媒體通信和多媒體信號處理領域中近年來新興的研究方向,它為信息安全提供了一種新的思路,為我們研究信息安全提供了一個新的方向。

信息隱藏是一項嶄新的技術領域,也是多媒體技術、網絡技術研究的前沿,應用前景十分廣闊,必將吸引廣大圖像,語音、網絡、人工智能等領域的研究者加入到這一行列,從而推動信息安全技術更快的發展?!科]

【參考文獻】

[1]王麗娜,郭遲.信息隱藏技術實驗教程[M].武漢:武漢大學出版社,2004.

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