《信息隱藏基》PPT課件.ppt

《《信息隱藏基》PPT課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第3章信息隱藏基本原理想辦法在看似正常的信息中，傳遞秘密信息。這種通信，我們稱之為不可視通信，或者稱為閾下通信。不可視通信的一種方式就是我們要研究的信息隱藏。信息隱藏，就是在一些載體信息中將需要保密傳遞的信息隱藏進去，而載體本身并沒有太大的變化，不會引起懷疑，這樣就達到了信息隱藏的目的。第3章信息隱藏基本原理設(shè)計一個安全的隱蔽通信系統(tǒng)，還需要考慮其他可能的問題信息隱藏的安全性問題，隱藏了信息的載體應(yīng)該在感官上(視覺、聽覺等)不引起懷疑信息隱藏應(yīng)該是健壯的對公開傳遞的信息做一些形式上的修改，隱藏的

2、信息應(yīng)該能夠經(jīng)受住對載體的修改故意去修改一些可能隱藏有信息的地方隱藏進偽造的消息3．1信息隱藏的概念A(yù)打算秘密傳遞一些信息給B，A需要從一個隨機消息源中隨機選取一個無關(guān)緊要的消息c，當這個消息公開傳遞時，不會引起懷疑，稱這個消息c為載體對象。然后把需要秘密傳遞的信息隱藏到載體對象c中，此時，載體對象c就變?yōu)閭窝b對象c’。偽裝對象和載體對象在感官上是不可區(qū)分的，即當秘密信息優(yōu)嵌入到載體對象中后，偽裝對象的視覺感官(可視文件)、聽覺感官(聲音)或者一般的計算機統(tǒng)計分析都不會發(fā)現(xiàn)偽裝對象與載體對象有什

3、么區(qū)別，這樣，就實現(xiàn)了信息的隱蔽傳輸，即掩蓋了信息傳輸?shù)氖聦?，實現(xiàn)了信息的安全傳遞。3．1信息隱藏的概念不可視通信的安全性主要取決于第三方有沒有能力將載體對象和偽裝對象區(qū)別開來。在載體信息源的產(chǎn)生上也應(yīng)該建立一些約束，并不是所有的數(shù)據(jù)都可以作為不可視通信的載體的。3．1信息隱藏的概念一方面，存在冗余空間的數(shù)據(jù)可以作為載體。由于測量誤差，任何數(shù)據(jù)都包含一個隨機成分，稱為測量噪聲。這種測量噪聲可以用來掩飾秘密信息。如圖像、聲音、視頻等，在數(shù)字化之后，都存在一定的測量誤差，它們是不能被人類感官系統(tǒng)精確

4、分辨的，因此，在這些測量誤差的位置放人秘密信息，人類的感官系統(tǒng)仍然無法察覺。3．1信息隱藏的概念另一些不存在冗余空間的數(shù)據(jù)也可以作為載體，但是它們所攜帶秘密信息的方式就與前一類載體有所區(qū)別，因為不存在冗余空間的數(shù)據(jù)，不允許在數(shù)據(jù)上進行些許修改，否則將引起數(shù)據(jù)的改變。例如文本文件，文件編碼的任何一個比特發(fā)生變化，將引起錯誤的文字。因此，在這樣一類數(shù)據(jù)上的信息隱藏，應(yīng)該考慮另外的方式。針對不同的載體信號，設(shè)計不同的信息隱藏方式。3．1信息隱藏的概念另一方面，應(yīng)該有一個較大的載體信息庫供選擇，原則上，

5、一個載體不應(yīng)該使用兩次。因為如果觀察者能夠得到載體的兩個版本，那么，他有可能利用兩次的差別來重構(gòu)秘密信息，或者破壞秘密信息。3．2信息隱藏的分類1.無密鑰信息隱藏2.私鑰信息隱藏3.公鑰信息隱藏3．2．1無密鑰信息隱藏如果一個信息隱藏系統(tǒng)不需要預(yù)先約定密鑰，稱其為無密鑰信息隱藏系統(tǒng)。信息隱藏過程可描述為一個映射這里C是所有可能載體的集合，M是所有可能秘密消息的集合，C’是所有偽裝對象的集合。信息提取過程也可看作一個映射3．2．1無密鑰信息隱藏定義3．1(無密鑰信息隱藏)對一個五元組其中C是所有可

6、能載體的集合，M是所有可能秘密消息的集合，是所有可能偽裝對象的集合。是嵌入函數(shù)是提取函數(shù)若滿足性質(zhì)：對所有和，恒有：，則稱該五元組為無密鑰信息隱藏系統(tǒng)。3．2．1無密鑰信息隱藏在所有實用的信息隱藏系統(tǒng)中，載體集合C應(yīng)選擇為由一些有意義的、但表面上無關(guān)緊要的消息所組成(比如所有有意義的數(shù)字圖像的集合，有意義的數(shù)字聲音的集合，有意義的數(shù)字視頻的集合等)，這樣通信雙方在交換信息的過程中不至于引起監(jiān)視者的懷疑。嵌入函數(shù)應(yīng)該滿足這樣一個條件：使載體對象和偽裝對象在感覺上是相似的。從數(shù)學(xué)角度說，感覺上的相似

7、性可通過一個相似性函數(shù)來定義。3．2．1無密鑰信息隱藏定義3．2(相似性函數(shù))設(shè)C是一個非空集合，一個函數(shù)對，若滿足：則sim稱為C上的相似性函數(shù)。3．2．2私鑰信息隱藏設(shè)計安全的信息隱蔽傳輸算法時，應(yīng)該假定信息隱藏算法是公開的，也就是說，在線路上監(jiān)視的第三方知道信息隱藏算法，他可以對A、B之間傳遞的每一個載體對象進行分析，用相應(yīng)的信息提取算法提取秘密信息。但是，在他不知道偽裝密鑰的情況下，無法提取出有效的秘密信息，正如同已知加解密算法，但不知道密鑰，仍然無法破譯密碼一樣。3．2．2私鑰信息隱藏

8、定義3．3(私鑰信息隱藏)對一個六元組，其中C是所有可能載體的集合，M是所有可能秘密消息的集合，K是所有可能密鑰的集合，嵌入函數(shù)提取函數(shù)若滿足性質(zhì)：對所有，恒有：，則稱該六元組為私鑰信息隱藏系統(tǒng)。3．2．2私鑰信息隱藏私鑰隱藏系統(tǒng)需要密鑰的交換。在密碼學(xué)中，總是假定通信各方都能夠通過一個安全的信道來協(xié)商密鑰，并且有各種密鑰交換協(xié)議，以保證每一次使用的密鑰的安全保密性。而信息隱藏系統(tǒng)一個獨有的特點是，可以直接將偽裝密鑰“放在”載體中傳遞給對方。當然，這樣一種內(nèi)在特征必須高度依賴于載體，使得接收方能