第9章 信息隐藏技术原理-物联网安全导论(第2版)-李联宁-清华大学出版社
第13章 安全与隐私技术-物联网技术基础教程(第3版)-李联宁-清华大学出版社
13.1.1. 物联网安全的必要性
• 传统意义上的隐私是针对于“人”而言的。但是 在物联网的环境中，人与物的隐私需要得到同等 地位的保护，以防止未经授权的识别行为以及追 踪行为的干扰。
• 而且随着“物品”自动化能力以及自主智慧的不 断增加，像物品的识别问题、物品的身份问题、 物品的隐私问题，以及物品在扮演的角色中的责 任问题将成为我们重点考虑的内容。
• 所有与传感网内部节点的通信都需要经过网关 节点与外界联系，因此在物联网的传感层，我 们只需要考虑传感网本身的安全性即可。
13.1.3感知层的安全需求和安全框架
1. 感知层的安全挑战和安全需求 感知层可能遇到的安全挑战包括下列情况：
• ① 网关节点被敌手控制—安全性全部丢失； • ② 普通节点被敌手控制（敌手掌握节点密钥）； • ③ 普通节点被敌手捕获（但由于没有得到节点密
钥，而没有被控制）； • ④ 节点（普通节点或网关节点）受来自于网络的
DOS攻击； • ⑤ 接入到物联网的超大量节点的标识、识别、认
证和控制问题。
13.1.3感知层的安全需求和安全框架
• 敌手捕获网关节点不等于控制该节点，一个网关 节点实际被敌手控制的可能性很小，因为需要掌 握该节点的密钥（与内部节点通信的密钥或与远 程信息处理平台共享的密钥），而这是很困难的。
• 有时候这种分析对敌手是很有用的。 • 因此安全的传感网络应该有保护其工作类型的安
全机制。
13.1.3感知层的安全需求和安全框架
感知层的安全需求可以总结为如下几点： ① 机密性： • 多数网络内部不需要认证和密钥管理，如统一部署
的共享一个密钥的传感网。 ② 密钥协商： • 部分内部节点进行数据传输前需要预先协商会话密
钥。 ③节点认证： • 个别网络（特别当数据共享时）需要节点认证，确
04-信息安全与技术(第2版)-朱海波-清华大学出版社
二、信息隐藏的分类
信息隐藏是一门新兴的信交息隐藏叉学科，包含的内容十分广泛， 在计算机、通信、保密学等领域有着广阔的应用背景。 1999年隐通道，Fabien隐对写术信息隐藏匿名作通信 了分类版权，标识如下图所示。
语言学中的隐写术
技术上的隐写术
稳健的版权标识
脆弱的版权标识
数字水印
数字指纹
可见数字水印
信息隐藏不同于传统的加密，其目的不在于限制正常的 资料存取，而在于保证隐藏数据不被侵犯和重视。隐 藏的数据量与隐藏的免疫力始终是一对矛盾，目前还 不存在一种完全满足这两种要求的隐藏方法。信息隐 藏技术和传统的密码技术的区别在于：密码仅仅隐藏 了信息的内容，而信息隐藏不但隐藏了信息的内容而 且隐藏了信息的存在。
通常把被隐藏的信息称为秘密信息（Secret Message）， 如版权信息、秘密数据、软件序列号等。而公开信息 则称为载体信息（Cover Message），如视频、图片、 音频等。这种信息隐藏过程一般由密钥（Key）来控制， 通过嵌入算法（Embedding Algorithm）将秘密信息隐 藏于公开信息中，而隐密载体（隐藏有秘密信息的公 开信息）则通过通信信道（Communication Channel） 传递，然后对方的检测器（Detector）利用密钥从隐蔽 载体中恢复/检测出秘密信息。信息隐藏的一般模型如 下图所示。
信息隐藏是集多门学科理论技术于一身的新兴技术领域， 它利用人类感觉器官对数字信号的感觉冗余，将一个 消息隐藏在另一个消息中。由于隐藏后外部表现的只 是遮掩消息的外部特征，故并不改变遮掩消息的基本 特征和使用价值。
数字信息隐藏技术已成为信息科学领域研究的一个热点。 被隐藏的秘密信息可以是文字、密码、图像、图形或 声音，而作为宿主的公开信息可以是一般的文本文件、 数字图像、数字视频和数字音频等。
信息隐藏技术
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C.信息隐藏技术的分类
隐写术
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C.信息隐技术的分类
• 一张看起来十分正常的可爱猫咪 或美女图片，可以把恶意代码隐 藏在图片像素中。当你点击这张 图片时，计算机便会中招。 • 电脑上的图片是由一个个像素点 组成的，每个像素点可以分解为 三个子像素：红，绿和蓝。每个 子像素都用一定的值表示。只要 通过对这些数值做轻微的改变， 可以在其中藏匿二进制代码，黑 客把代码“写”进图片像素，然 后通过HTML5的可递交脚本的动 态Canvas元素还原。恶意代码是 图片代码与Java脚本的混合。
我画蓝江水悠悠；爱晚亭上枫叶愁；秋月溶溶照佛寺；香烟袅袅绕经楼 我 爱 秋 香
艺术作品中也存在隐写术。丹布朗的小说《达芬奇密码》中对一些名画 《蒙娜丽莎》、《达· 芬奇自画像》以及《最后的晚餐》进行了“颠覆性” 的解读。其中就有隐写术的应用。
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PART.2
信息隐藏技术 的 原 理
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B.信息隐藏技术的原理
1．信息隐藏技术的原理及模型
信息隐藏系统的模型可以用下图表示。把被隐藏的信息称为
秘密信息（Secret Message），它可以是文字、密码（或序 列号等）、图像、图形或声音等；而非秘密（公开）的信息 则称为宿主信息（Cover Message，也称为载体信息），它 可以是文本文件、数字图像、数字视频或音频等。 信息隐藏的具体过程：在密钥的控制下，通过嵌入算法将秘 密信息隐藏在公开信息中，掩蔽宿主（隐藏有秘密信息的公 开信息）则通过通信信道传递，接收方的检测器利用密钥从 掩蔽宿主中恢复/检测出秘密信息。
20
谢谢
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C.信息隐藏技术的分类
二、数字水印
数字水印的定义：数字水印是永久镶嵌在其他数据（宿主数据）中 具有可鉴别性的数字信号或模式，而且并不影响宿主数据的可用性。 因此，数字水印技术是通过一定的算法将一些标志性信息直接嵌入到 宿主数据中。 目前大多数字水印制作方案都采用密码学中的加密（包括公开密钥、 私有密钥）体系来加强，在水印的嵌入、提取时采用一种密钥，甚至 几种密钥联合使用。应用：1、版权保护2、真伪鉴别3、安全检测等。
09-信息安全与技术(第2版)-朱海波-清华大学出版社
标准在原则采用IEEE 802.11/802.11b系列标准前提下，在充 分考虑和兼顾WLAN产品互连互通的基础上，针对WLAN的 安全问题，给出了技术解决方案和规范要求。
9.1.1无线网络安全概述
无限网络存在许多的安全性问题，主要表现在以下几个 方面：
• 所有常规有线网络存在的安全威胁和隐患都存在； • 外部人员可以通过无线网络绕过防火墙，对公司网络进行非
授权存取；
• 无线网络传输的信息没有加密或者加密很弱，易被窃取、窜
改和插入；
• 无线网络易被拒绝服务攻击(DOS)和干扰； • 内部员工可以设置无线网卡为P2P模式与外部员工连接； • 无线网络的安全产品相对较少，技术相对比较新。
•
IF物 线 2Ei.理 传Ed4Ee8层 输l38i5定 方0tG2yH义 法.，z1频了 ，W1i标段数R-FF准。据传i，是传输无无输标线线的准相网信是容络号跳认技特频证术征扩)发和频标展调和准的制直定一，接义个定序物里义列理程了扩层碑两频和个，媒IE工R体EFE作传访8在输0问2方 2控..1法4制10(和0(W0Mi一～ArCe个)l规e红s范s外。
信息安全与技术 （第二版）
清华大学出版社
第9章 无线网安全与防御技术
由于无线网络使用的是开放性媒介采用 公共电磁波作为载体来传输数据信号，通 信双方没有线缆连接。如果传输链路未采 取适当的加密保护，数据传输的风险就会 大大增加。因此无线网络安全日益显得尤 为重要。
9.1 无线网络安全概述及无线网络设备
• 9.1.1无线网络安全概述 • 9.1.2无线网络设备
物联网工程专业培养方案-物联网安全导论(第2版)-李联宁-清华大学出版社
物联网工程专业本科培养方案专业代码：080905一．总则培养目标本专业培养德、智、体、美全面发展，具有良好的思想品质和职业道德修养，面向现代信息处理技术，掌握现代传感器和无线网络技术、信息处理、计算机技术等方面的基础理论和一定的开发能力，从事物联网领域的应用型工程技术人才。
专业特色通过四年的培养，学生在大学毕业时不仅能够掌握本专业的基础理论和专业知识，同时还掌握小型物联网的设计和管理技术，在他们走上工作岗位后可以成为小型物联网建设和管理方面的专门人才。
培养要求1.基本素质要求培养大学生具备良好的人格品质，包括政治思想素质、科学文化素质、心理品格素质和身体素质四大方面。
其中，健康的身体和心理素质是基础，良好科学文化素质是核心，正确的价值观是主导。
2.知识要求培养学生学习学科所要求的数学、物理、英语和人文社科等基础知识以及本专业领域内普遍使用的专业基础知识和应用技术，大学毕业后能够顺利从事当前技术工作的同时还具备从事未来10年技术工作的潜力。
3.能力要求培养学生具备从事移动物联网系统的开发和维护能力，以适应信息化社会人们在工作和日常生活中对物联网工程与各类移动传感器网络的普遍应用和大量需求。
从而使学生走向社会后能够很快适应相关的工作，经过几年的工作实践，使他们成为本行业的工程师。
为此，支撑培养目标的课程体系在专业课和方向课中有充分的部署和体现。
4.专业技能要求要求学生考取由国家人力资源与社会保障部和国家工业与信息化部共同举办的国家“计算机技术与软件专业技术资格(水平)”考试中的“计算机软件”、“计算机网络”、“计算机应用技术”任何一种证书来体现学生的计算机技术水平和专业技能。
主干学科与相关学科主干学科：计算机科学与技术相关学科：控制科学与工程，信息与通信工程，电气工程主干课程(打*者为专业核心课程)Python语言程序设计、C语言程序设计*、JAVA语言程序设计*、模电技术与数字逻辑*、数据结构与算法分析*、计算机组成与体系结构*、数据库技术*、计算机操作系统*、计算机网络工程与技术*、软件工程*、个人网页制作技术、Linux应用技术*、物联网技术及应用、无线传感器网络、专业方向课等。
《物联网导论》第9章-物联网安全技术
四：区块链技术与物联网安全
区块链技术
从架构设计上来说，区块链可以简单的分为三个层次，基 础网络层，协议层、和应用层。其中，它们相互独立但又不 可分割。
网络层安全主要包括网络安全防护、核心网 安全、移动通信接入安全和无线接入安全等。
应用层安全除了传统的应用安全之外，还需要加强处理安全、 数据安全和云安全。因此应用层需要一个强大而统一的安全
管理平台。
二：物联网的安全关键技术
密钥管理机制
密钥生成或更新 算法的安全性
前向私密性
无线传感器 网络密钥管 理系统安全
能力要求 1 了解物联网的安全特征 2 理解物联网安全威胁 3 了解物联网安全体系结构
掌握本章中物联网安全的关键技术
基于IPv6的物联网的 安全 1 了解IPv6协议引入带来的安全需求
技术
2 掌握安全技术
物联网的安全管理
了解物联网安全管理以及引入 IPv6后物联网安全 管理
区块链技术与物联网安全
1 了解区块链技术特性 2 理解基于区块链技术的物联网安全保护
应用安全
应 用内 安 访容 全 问过 审 控滤 计 制
三：物联网的安全管理
网络安全
加 密 和 认 证
异 常 流 量 控 制
网 络 隔 离 交 换
信 令 和 协 议 过 滤
攻 击 防 御 和 溯 源
终端安全
主 机 防 火 墙
防 病 毒
存 储 加 密
具体来讲，安全管理包括 设备管理、拓扑管理、事件管 理、策略管理和应急管理。
容侵就是指在网络中存在恶意入侵的情况下，网络仍然能够正常 地运行。现阶段物联网的容侵容错技术主要体现为无线传感器网络的 容侵容错技术。
基于IPv6物联网的安全技术
《物联网技术》课程大纲-物联网技术基础教程(第3版)-李联宁-清华大学出版社
“物联网技术”课程教学大纲课程名称：物联网技术英文名称：The Internet of Things Technology课程编码：课程学时：48 学分：3适用对象：计算机专业和网络工程专业本科学生先修课程：计算机网络使用教材：李联宁主编，《物联网技术基础教程》，清华大学出版社，2012.6主要参考书：[1]刘云浩，《物联网导论》科学出版社出版[2]一、课程介绍从网络结构上看，物联网就是通过Internet将众多信息传感设备与应用系统连接起来并在广域网范围内对物品身份进行识别的分布式系统。
物联网的定义是：通过射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
当每个而不是每种物品能够被唯一标识后，利用识别、通信和计算等技术，在互联网基础上，构建的连接各种物品的网络，就是人们常说的物联网。
二、教学基本要求1.本课程主要讲述物联网技术的基本概念和基本原理，使学生了解物联网工程技术基础的主要内容2.培养学生物联网工程的逻辑思维能力以及分析问题和解决问题的能力。
三、课程内容第1章“物联网概述”讲述物联网技术的基本知识第2章“物联网架构技术”讲述物联网的系统结构；第3章“标识技术”所讲述的各个特定领域的标识与自动识别技术、不同的标识体系、“物品”的统一标识体系、电子产品EPC编码；第4章“通信技术”主要讲述无线低速网络、移动通信网络、设备对设备（M2M）及工业领域的无线网络等方面通信技术基础；第5章“网络技术”主要讲述RFID非接触射频识别系统、无线传感器网络、宽带网络技术、无线网格网、云计算网络等技术；第6章网络定位和发现技术涉及GPS全球定位系统、蜂窝基站定位、新兴定位系统（AGPS）、无线室内环境定位、传感器网络节点定位及时间同步技术；第7章“软件、服务和算法技术”讲述环境感知型中间件、嵌入式软件、微型操作系统、面向服务架构、物联网海量数据存储与查询、物联网数据融合及路由等技术；第8章“硬件技术”讲述微电子机械系统（MEMS）、移动设备内置传感器硬件平台、数字化传感器及网络接口技术等。
第9章 信息隐藏技术原理-《物联网安全导论》
9.2 信息隐藏技术原理
2. 信息隐藏的基本模型 • 信息隐藏技术主要内容包括信息嵌入算法和提取 算法。
信息隐藏的基本模型
9.2 信息隐藏技术原理
3.信息隐藏的关键技术 • 信息隐藏的主要方法包括在时间域、空间域及变 换域的隐藏，另外还有基于文件格式和载体生技 术的隐藏。 （1）空域法
• 鲁棒性指不因宿主文件的某种改动而导致隐藏信 息丢失的能力。
（2）不可检测性(Imperceptibility) • 不可检测性指隐蔽宿主与原始宿主具有一致的特 性，如具有一致的统计噪声分布，以便使非法拦 截者无法判断是否藏有隐蔽信息。
9.2 信息隐藏技术原理
（3）透明性(Invisibility) • 利用人类视觉系统或人类听觉系统的特性，经过 一系列隐藏处理，使目标数据没有明显的质量降 低现象，而隐藏的数据却无法人为地看见或听见。 （4）安全性
9.1 信息隐藏技术概述
信息加密和隐藏的区别
9.1 信息隐藏技术概述
9.1.3 信息加密和隐藏的三种模式 （1）信息加密模式：对信息进行加密，使用某种 方式将明文加密为密文
9.1 信息隐藏技术概述
（2）信息隐藏模式：对信息进行隐藏在载体中，
形成带有信息的伪装载体进行信息传输。
9.1 信息隐藏技术概述
9.2.2 信息隐藏技术 • 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。
9.2 信息隐藏技术原理
9.2.2 信息隐藏技术 • 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。 • 信息隐藏技术主要由下述两部分组成： • （1）信息嵌入算法，它利用密钥来实现秘密信息的隐藏； • （2）隐藏信息检测与提取算法，它利用密钥从隐藏载体 中检测和提取出秘密信息。
第3章 密码与身份认证技术-物联网安全导论(第2版)-李联宁-清华大学出版社
• 弱点在于：要取得较好的加密效果和强度，必须 使用较长的密钥。
3.1 密码学基本概念
• 公开密钥的算法大多基于计算复杂度上的难题， 通常来自于数论。
• 例如，RSA源于整数因子分解问题；DSA源于离 散对数问题。
• 近年发展快速的椭圆曲线密码学则基于与椭圆曲 线相关的数学难题，与离散对数相当。
• 民用的加密产品在市场上已有大量出售，采用的 加密算法有DES、IDEA、RSA等。
3.1 密码学基本概念
数据加密的模型
3.1 密码学基本概念
• 编码密码学主要致力于信息加密、信息认证、数 字签名和密钥管理方面的研究。
• 信息加密的目的在于将可读信息转变为无法识别 的内容，使得截获这些信息的人无法阅读，同时 信息的接收人能够验证接收到的信息是否被敌方 篡改或替换过；
3.1 密码学基本概念
3. 两种加密方式的比较
3.1 密码学基本概念
2. 流密码 • 相对于区块加密，制造一段任意长的钥匙原料，
与明文依位元或字符结合，有点类似一次垫 （one-time pad）。 • 输出的串流根据加密时的内部状态而定。在一些 流密码上由钥匙控制状态的变化。 • RC4是相当有名的流密码。
3.1 密码学基本概念
3.1.5 加密技术分类 1. 对称密钥加密系统（即私人密钥加密，简称私钥） • 对称密码体制是一种传统密码体制，也称为私钥
3.1 密码学基本概念
对称密码体制的特点是：对称加密算法使用起 来简单快捷，密钥较短，且破译困难。 • (1) 密钥难于安全传送。 • (2) 密钥量太大，难于进行管理。 • (3) 无法满足互不相识的人进行私人谈话时保密 要求。 • (4) 难于解决数字签名验证的问题。
物联网安全导论课后习题答案
第一章1.物联网安全涉及的范围有哪些？1). 物与物的交互行为2). 用户的控制行为3). 人与物的隐私4). 数据的更新、传输和转换2.简述物联网的安全特征。
感知信息要经过采集、汇聚、融合、传输、决策与控制等过程，体现出其要面对3个安全问题。
1). 感知网络的信息采集、传输与信息安全问题2). 核心网络的传输与信息安全问题3). 物联网业务的安全问题3.物联网从功能上来说具备哪几个特征？1). 全面感知能力2). 数据信息的可靠传递3). 智能处理4). 可以根据实际情况建成应用解决方案4.按照科学及严谨的表述，物联网结构应分为几层？①感知识别层、②网络构建层、③管理服务层、④综合应用层5.概要说明物联网安全的逻辑层次。
底层是用来信息采集的感知识别层中间层是数据传输的网络构建层顶层则是包括管理服务层和综合应用层的应用/中间件层6.物联网面对的特殊安全问题有哪些？1). 物联网机器/感知节点的本地安全问题2). 感知网络的传输与信息安全问题3). 核心网络的传输与信息安全问题4). 物联网业务的安全问题7.简述物联网中的业务认证机制。
根据业务由谁来提供和业务的安全敏感程度来设计，=8.物联网中的加密机制是什么？网络层加密机制是逐跳加密，业务层加密机制则是端到端的，两者紧密结合9.概要说明物联网安全技术分类。
①应用环境安全技术、②网络环境安全技术、③信息安全防御关键技术、④信息安全基础核心技术10.感知识别层可能遇到的安全挑战包括哪几种情况？①网关节点被敌手控制—安全性全部丢失；②普通节点被敌手控制（敌手掌握节点密钥）；③普通节点被敌手捕获（但由于没有得到节点密钥，而没有被控制）；④节点（普通节点或网关节点）受来自于网络的DOS攻击；⑤接入到物联网的超大量节点的标识、识别、认证和控制问题。
11.物联网网络构建层将会遇到哪些安全挑战？①拒绝服务攻击（DOS）攻击、分布式拒绝服务攻击（DDOS）攻击；②假冒攻击、中间人攻击等；③跨异构网络的网络攻击12.简要说明管理服务层的安全机制。
《物联网安全导论》(第2版)PPT课件第12章 安全体系结构规划设计-《物联网安全导论》
12.5 物联网整体防护实现技术
• 4）A 平台和B 平台进行相关平台验证； • 5）应用层将验证的信息返回给系统的访问控制
模块； • 6）如果检查B 平台可信，则和B 平台执行正常
的通讯； • 7）B 平台接收到网络包，也通过访问控制模块
检查，如果平台可信而端口不存在，则把新端口 作为可信直接添加进去； • 8）B 平台把过滤的数据包向上提交给应用层。
6.业务安全 • 传统的认证是区分不同层次的，网络层的认证就负
责网络层的身份鉴别，业务层的认证就负责业务层 的身份鉴别，两者独立存在。 • 在物联网中，机器都是拥有专门的用途，因此其业 务应用与网络通信紧紧地绑在一起。由于网络层的 认证是不可缺少的，那么其业务层的认证机制就不 再是必需的，而是可以根据业务由谁来提供和业务 的安全敏感程度来设计。
12.4.1 安全体系结构 • 物联网系统安全技术体系分为物理安全、安全计
算环境、安全区域边界、安全通信网络、安全管 理中心、应急响应恢复与处置六个层面。 ①物理安全 • 主要包括物理访问控制、环境安全（监控、报警 系统、防雷、防火、防水、防潮、静电消除器等 装置）、电磁兼容性安全、记录介质安全、电源 安全、EPC 设备安全六个方面。
物联网边界防护包括两层面： • 首先，物联网边界可以指单个应用的边界，即核
心处理层与各个感知节点之间的边界，例如智能 家居中控制中心与居室的洗衣机或路途中汽车之 间的边界，也可理解是传感器网络与互联网之间 的边界； • 其次物联网边界也可以指不同应用之间的边界， 例如感知电力与感知工业之间的业务应用之间的 边界；
安全属性与安全问题
12.3.物联网安全体系的目标与防护原则
12.3.1 安全目标 • 物联网基本安全目标是指在数据或信息在传输、
网络安全中的信息隐藏和隐蔽通信技术
网络安全中的信息隐藏和隐蔽通信技术一、前言网络安全成为当今世界的一项重要议题，因为现在社会的信息化程度越来越高，几乎所有的交流都通过网络实现。
网络安全攸关国家安全和个人隐私，因此各国政府都加大了网络安全的投资力度。
信息隐藏和隐蔽通信技术是网络安全领域的一个重要分支，它们可以保护敏感信息不被不良分子盗取、窃取或篡改。
本文将对信息隐藏和隐蔽通信技术进行详细介绍，并探讨其实现方式和应用场景。
二、信息隐藏技术信息隐藏技术是一种将信息嵌入到其他数据中，达到隐藏信息的目的。
主要有四种方法，分别是LSB隐写术、DCT隐写术、量化隐写术和语言隐写术。
1. LSB隐写术LSB隐写术是一种将信息嵌入到图像或音频文件中，其中LSB代表最低有效位。
该技术将要隐藏的信息转化为二进制数据，然后将其插入到像素或采样的最低有效位中，从而实现信息的隐藏。
2. DCT隐写术DCT（离散余弦变换）隐写术是一种将信息嵌入到数字图像中。
它通过变换将原始图像转化为频域信号，然后将隐藏的信息嵌入到特定的频率中，达到隐蔽信息的目的。
3. 量化隐写术量化隐写术是一种将信息嵌入到视频流中，其基本原理与DCT隐写术相同。
它通过改变数据的量化值，将隐藏的信息嵌入到视频流中。
这种方法比LSB隐写术更加难以被检测。
4. 语言隐写术语言隐写术是使用一些特殊的技巧，将信息嵌入到一些明文中。
这种方法通常用于文字消息的隐蔽传输。
例如，在一篇文章中每隔若干个单词或字母插入一些隐藏的信息，读者很难察觉到这种变化。
三、隐蔽通信技术隐蔽通信技术是一种将通信内容嵌入到其他看似无关的通信中的通信技术，用于在可能存在监听和拦截的环境中安全通信。
主要有三种方法，分别是流量隐蔽、协议隐蔽和IP隐蔽。
1. 流量隐蔽流量隐蔽是一种将通信内容嵌入到网络流量中的技术，用于在可能存在网络监听、防火墙、IDS（入侵检测系统）和IPS（入侵预防系统）等安全设备的网络环境中安全通信。
它的基本思路是在隐蔽信道中将通信内容分割成小块，并将加密数据嵌入到每个小块中。
课程教学大纲-物联网安全导论(第2版)-李联宁-清华大学出版社
“物联网安全导论”课程教学大纲课程名称：物联网安全导论英文名称：Introduction to the security of Internet of things课程编码：课程学时：48 学分：3适用对象：物联网工程专业和网络工程专业本科学生先修课程：物联网技术基础使用教材：李联宁主编，《物联网安全导论》，清华大学出版社，2013.4主要参考书：[1]李联宁主编，《物联网技术基础教程》（第2版），清华大学出版社，2016.1一、课程介绍从网络结构上看，物联网就是通过Internet将众多信息传感设备与应用系统连接起来并在广域网范围内对物品身份进行识别的分布式系统。
物联网的定义是：通过射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
当每个而不是每种物品能够被唯一标识后，利用识别、通信和计算等技术，在互联网基础上，构建的连接各种物品的网络，就是人们常说的物联网。
随着物联网技术的飞速发展，物联网在中国受到了全社会极大的关注。
与其他传统网络相比,物联网感知节点大都部署在无人监控的场景中,具有能力脆弱、资源受限等特点,这使得物联网安全问题比较突出,并且当国家重要基础行业和社会关键服务领域(如电力、金融、交通、医疗等)重要社会功能的实现即将依赖于物联网应用时,物联网安全问题已经上升到国家层面。
本课程试图将物联网安全技术领域做较全面详细介绍的基础上，给出实际工程案例及行业解决方案，达到技术全面、案例教学及工程实用的目的。
二、教学基本要求1.本课程主要讲述物联网安全技术的基本概念和基本原理，使学生了解物联网安全技术基础的主要内容2.培养学生物联网安全的逻辑思维能力以及分析问题和解决问题的能力。
三、课程内容本课程主要分为5个部分，分别按物联网安全的技术架构分层次详细讲述涉及物联网安全的各类相关技术：第一部分物联网安全概述，简单介绍物联网信息安全的基本概念和主要技术，包括第1章物联网安全需求分析，第2章物联网安全技术架构，第3章密码与身份认证技术；第二部分物联网感知层安全，介绍涉及物联网感知层安全的理论与技术，包括第4章RFID系统安全与隐私，第5章 WSN无线传感器网络安全；第三部分物联网网络层安全，介绍涉及物联网网络层安全的理论与技术，包括第6章无线通信网络安全，第7章互联网网络安全，第8章中间件与云计算安全；第四部分物联网应用层安全，介绍涉及物联网应用层安全的理论与技术，包括第9章信息隐藏技术原理，第10章位置信息与隐私保护；第五部分物联网安全市场需求和安全体系规划设计，简单介绍物联网安全市场需求和安全体系规划，包括第11章物联网安全市场需求和发展趋势，第12章安全体系结构规划与设计。
第9章 WSN与物联网-无线传感器网络技术原理及应用(第2版)-许毅-清华大学出版社
9.2.2 RFID和WSN整合的原因
1．射频识别技术和无线传感网的应用 RFID网络的主要应用是侦测标注物体和人的出现。RFID标
签系统的另一个重要应用是提供物体的位置。物体定位有不同的 方法：①侦测有移动阅读器的物体的位置，标签固定在已知位置； ②用固定的阅读器侦测被标记物体上的标签位置。在大规模RFID 系统中，使用三角测量或信号处理技术，RFID标签判断位置的性 能可进一步改进。
KSW的主要特征-Tempsens列于下表中。
Synatax Commerce开发的Therm Assure通过软件申请 也有能力接收设计门槛，它能通过整个设备用于跟踪详细目录， Therm Assure的主要特征列在下表中。
外国技术开发的电池电力反散射2450MHz的标签是用补充 的方法来补充短距标签系统和高代价有源系统的间隙。系统的标 签容易扩展，所以许多不同类型的传感器能经过多主控I2C，总 线进行连接。在30m的范围内，标签提供可靠的说/写。它能在 长距离认证、传感器监测、车辆一资产跟踪系统中运用，装备小 电池，标签能够储存包括区域感应的4KB的数据，工作在 2450MHz频率范围。在生产或装配时，标签能够附在有温度的 产品上，而且产品的历史温度能够用无线方式下载到终极目的地 或者任何点，低电力反散射技术的使用使一个小电池就能够操作 使用几年。
Hale Waihona Puke 2.半无源标签集成传感器 整合的传感器半无源标签被用于下列申请：温度测知和监听，
位置记录，车辆资产的跟踪和通路控制。 KWS-KSW Microtec AG开发的Tempsens能够定期地测
量在装配测量间隔里的温度。它是一个半无源标签，能附到/嵌入 在由于温度影响会在运输系统期间破坏的任何产品上。
Log-ic温度跟踪器的主要特征列于下表中。
信息隐藏概述
信息隐藏概述信息隐藏是指在数字媒体中嵌入秘密信息的技术，目的是将敏感信息隐蔽地传输或存储起来，使得第三方无法察觉到其存在。
随着信息技术的不断发展，信息隐藏已经广泛应用于许多领域，例如网络安全、数字版权保护、水印技术等。
本文将从信息隐藏的原理、应用领域、技术挑战以及未来发展方向等方面进行概述。
一、信息隐藏原理信息隐藏的原理是通过在数字媒体中引入微小的变化来嵌入秘密信息，这些变化对于肉眼来说几乎不可察觉。
常见的信息隐藏技术包括LSB（最低有效位）隐写术、频域隐写术和语义隐写术等。
LSB隐写术通过将秘密信息的二进制比特插入到数字图像的最低有效位上来实现信息隐藏。
频域隐写术则是通过对频域系数进行微调，将秘密信息嵌入到音频或图像中。
而语义隐写术则是通过对文本或语音的语义进行调整来隐藏秘密信息。
二、信息隐藏的应用领域1. 网络安全信息隐藏在网络安全领域具有重要的应用价值。
例如，对于网络通信中的数据加密，可以将密钥嵌入到图像或音频中，以避免密钥被攻击者截获。
此外，在数字水印领域，信息隐藏也可以用于对数字内容进行版权保护，以及对数据的身份验证和完整性校验。
2. 数字版权保护随着数字内容的复制和传播变得越来越容易，数字版权保护变得尤为重要。
信息隐藏技术可以在数字内容中嵌入版权信息或数字水印，以便于追踪和保护数字内容的版权。
此外，信息隐藏还可以对数字音频进行版权保护，以防止未经授权的音频复制和传播。
3. 水印技术信息隐藏也被广泛应用于水印技术中。
数字水印是一种不可见的标记，可以嵌入到数字媒体中，并且可以在不影响原始内容质量的情况下被提取出来。
数字水印可以用于对图像、音频和视频进行版权保护，内容追踪和真伪验证等方面。
三、信息隐藏的技术挑战信息隐藏技术在实际应用中仍面临着一些挑战。
首先，信息隐藏需要找到一种合适的嵌入位置，以保证隐藏的信息不会引起肉眼识别。
其次，嵌入的信息需要具有一定的容错性，以应对传输过程中的噪声和干扰。
物联网技术导论--第09章
《物联网技术导论(第二版)》
27
WSN安全技术研究
典型的攻击防御策略：针对上述各种攻击，目前已经提 出了许多相应的防御策略。为防止外部攻击者对无线传感 器网络的攻击，一般采用链路层加密及认证技术，即在链 路层采用密钥加密传输，对源节点和目的节点的身份或双
方的链接进行认证及认证广播，从而保证外部攻击者无法
《物联网技术导论(第二版)》
24
WSN安全技术研究
WSN中的安全路由协议：
WSN路由的安全威胁：目前，许多传感器网络的路由算法较 为简单，根据网络层攻击的目标不同，可以分为两类，第 一类攻击主要是试图获取或直接操纵用户数据，如选择性
转发攻击、 Sybil 攻击、确认欺骗及被动窃听等；第二类攻
击主要是试图影响底层的路由拓扑结构，如虚假路由信息 攻击、Sinkhole攻击、Wormhole攻击、HELLO泛洪攻击等。
16
RFID系统的安全问题
法规、政策解决方案：除了技术解决方案以外，还应充 分利用和制订完善的法规、政策，加强RFID安全和隐私的保
护。国哈佛大学的Garfinkel提出了RFID系统创建和部署的五
大指导原则，了有效地保护数据安全和个人隐私，引导RFID
的合理应用和健康发展，还需要建立和制订完善的RFID安全
《物联网技术导论(第二版)》
25
WSN安全技术研究
常用WSN路由协议的安全性分析：针对无线传感器网络的 应用，人们已经提出了许多无线传感器网络路由协议，这
些协议主要是负责寻找源与目的之间的最优路径，并利用
最优路径进行数据传输。但由于协议在设计之初并没有过
多地考虑安全性，因此，所提出的传感器网络路由协议都
2 分布式密钥管理模式
《物联网安全导论》(第2版)PPT课件第5章 WSN无线传感器网络安全 -《物联网安全导论》
5.1 无线传感器网络安全概述
基于以上前提,典型的安全问题可以总结为: • 1）信息被非法用户截获; • 2）一个节点遭破坏; • 3）识别伪节点; • 4）如何向已有传感器网络添加合法的节点。
5.1 无线传感器网络安全概述
• 无线传感器网络中的两种专用安全协议:安全网 络加密协议SNEP ( Sensor Network Encryption Protocol)和基于时间的高效的容忍 丢包的流认证协议uTESLA。
5.1 无线传感器网络安全概述
• （3）健壮性。 • WSN一般被部署在恶劣环境，另外，随着旧节点
的失效或新节点的加入，网络的拓扑结构不断发生 变化。因此，WSN必须具有很强的适应性，使得 单个节点或者少量节点的变化不会威胁整个网络的 安全。
• （4）真实性。
• 主要体现在两个方面：点到点的消息认证和广播认 证。点到点的消息认证使得在收到另一节点发送来 的消息时，能够确认这个消息确实是从该节点发送 过来的；广播认证主要解决单个节点向一组节点发 送统一通告时的认证安全问题。
5.1 无线传感器网络安全概述
3. 网络层的攻击和防御 • 通常,在无线传感器网络中,大量的传感器节点密
集地分布在一个区域里,消息可能需要经过若干节 点才能到达目的地,而且由于传感器网络的动态性, 因此没有固定的基础结构,所以每个节点都需要具 有路由的功能。 • 由于每个节点都是潜在的路由节点,因此更易于受 到攻击。
信息隐藏技术及应用
信息隐藏技术及应用1什么是信息隐藏信息隐藏(InformatiOn Hiding)：重要研究如何将某一机密信息秘密(Secret Message)隐藏于另一公开的信息(载体、宿主)中，然后通过公开信息的传输来传递机密信息。
第三方则难以从公开信息中判断机密信息是否存在，难以截获机密信息，从而能保证机密信息的安全。
信息隐藏学是一门新兴的交叉学科，在计算机、通讯、保密学等领域有着广阔的应用前景。
信息隐藏是上世纪90年代开始兴起的信息安全新技术，并成为信息安全技术研究的热点；传统通信领域为了保证传递的信息可以不被窃听或破坏，常采用密码来保护信息，即让窃听者无法看到或听懂，但是这种技术的缺陷是告诉窃听者这就是秘密信息，特别是随着计算机技术的发展，密码的安全性受到很大挑战。
而新的信息隐藏技术是将需要传递的秘密信息，隐藏在一个普通的非秘密消息当中，再进行传输，这样即使窃听者窃听了传输的信息，也只会将其当成普通的消息，而不会怀疑或者无法得知是否有秘密信息的存在。
一般而言，信息隐藏是分为四个阶段：预解决阶段、嵌入阶段、传输阶段和提取阶段。
为了使每个阶段都达成安全，所以必须在预解决阶段，引入加密术中的加密算法。
在嵌入阶段，使用基于小波的隐藏信息的算法，在传输阶段，进行隐蔽通信，从而使用传输阶段也是安全的。
所以这套信息隐藏的解决方案，将形成一个安全的体系，因此既能隐藏秘密信息的内容，也能隐蔽通信的接受方和发送方，从而建立隐藏通信。
信息隐藏的原理如图1。
信息隐藏技术的分类见图2。
信息隐藏不同于传统的加密，传统的加密是研究如何将机密信息进行特殊的编码，以形成不可辨认的密码形式进行传递，它仅隐藏了信息的内容；而信息隐藏不仅隐藏了信息的内容，并且隐藏了信息的存在。
根据信息隐藏的目的和技术规定，该技术存在以下特性：鲁棒性(Robustness)：指不因图像文献的某种改动而导致隐藏信息丢失的能力。
这里所谓“改动”涉及传输过程中的信道噪音、滤波操作、重采样、有损编码压缩、D/A或A/D 转换等。
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9.1 信息隐藏技术概述
• “密码术”主要通过设计加密技术，使保密信息不 可读，但是对于非授权者来讲，虽然他无法获知 保密信息的具体内容，却能意识到保密信息的存 在。
• 而“匿形术”则致力于通过设计精妙的方法，使得 非授权者根本无从得知保密信息的存在与否。
• 相对于现代密码学来讲，信息隐藏的最大优势在 于它并不限制对主信号的存取和访问，而是致力 于签字信号的安全保密性。
第9章 信息隐藏技术原理
学习任务
本章主要涉及：
1 信息隐藏技术的分类与基本要求
2 信息隐藏的基本原理和模型
3 信息隐藏的基本方法
4
信息隐藏协议
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5
信息隐藏技术的应用
9.1 信息隐藏技术概述
• 采用传统密码学理论开发出来的加解密系统致命 的缺点是：明确地提示攻击者哪些是重要信息随 着硬件技术的迅速发展，以及基于网络实现的具 有并行计算能力的破解技术的日益成熟，传统的 加密算法的安全性受到了严重挑战．
9.1 信息隐藏技术概述
• 信息隐藏基本思想起源于古代的伪装术（密写 术）。信息隐藏不同于传统的加密，其目的不在 于限制正常的资料存取，而在于保证隐藏数据不 被侵犯和重视。隐藏的数据量与隐藏的免疫力始 终是一对矛盾，目前还不存在一种完全满足这两 种要求的隐藏方法。
• 信息隐藏技术和传统的密码技术的区别在于:密 码仅仅隐藏了信息的内容，而信息隐藏不但隐藏 了信息的内容而且隐藏了信息的存在。信息隐藏 技术提供了一种有别于加密的安全模式。
9.1 信息隐藏技术概述
9.1.1信息隐藏概述 1. 简介 • “隐藏”的意思是，有效的模块化通过定义一组
相互独立的模块来实现，这些独立的模块彼此之 间仅仅交换那些为了完成系统功能所必需的信息， 而将那些自身的实现细节与数据“隐藏”起来。 • 通过信息隐藏，可以定义和实施对模块的过程细 节和局部数据结构的存取限制。
9.1 信息隐藏技术概述
• 信息隐藏是把一个有意义的信息隐藏在另一个称 为载体(Cover)的信息中得到隐蔽载体(Stego Cover)，非法者不知道这个普通信息中是否隐藏 了其它的信息，而且即使知道也难以提取或去除 隐藏的信息。
• 所用的载体可以是文字、图象、声音及视频等。 为增加攻击的难度，也可以把加密与信息隐藏技 术结合起来，即先对消息M加密得到密文消息M’， 再把M’隐藏到载体C中。
（3）信息加密与隐藏模式：对信息进行加密，然 后隐藏在载体中，形成带有加密后信息的伪装载 体进行信息传输。
9.1 信息隐藏技术概述
9.1.4 信息隐藏的分类 1. 信息隐藏技术的主要分支
信息隐藏技术的主要分支与应用
9.1 信息隐藏技术概述
（1）隐蔽信道 • 隐蔽信道由Lampson定义为：在多级安全水平的
外的任何人知道信息的传递事件（而不只是信息 的内容）的一门技巧与科学。 （4）版权标志 • 版权标志包括易碎水印和数字指纹、数字水印两 种鲁棒的版权标志。
系统环境中(比如军事计算机系统)，那些既不是专 门设计的也不打算用来传输信息的通信路径称为 隐蔽信道。 （2）匿名通信 • 匿名通信就是寻找各种途径来隐藏通信消息的主 体，即消息的发送者和接收者。Web应用强调接 收者的匿名性，而电子邮件用户们更关心发送者 的匿名性。
9.1 信息隐藏技பைடு நூலகம்概述
（3）隐写术 • 隐写术是关于信息隐藏，即不让计划的接收者之
9.1 信息隐藏技术概述
信息隐藏技术在以下几个方面可以得到应用：
（1）隐蔽通信
（2）数据保密
（3）数据的完整性 （4）版权保护
（5）数字指纹
（6）使用控制
（7）内容保护
（8）票据防伪
（9）真实性鉴别 （10）不可抵赖性
（11）数字水印与数字签名相结合
9.1 信息隐藏技术概述
9.1.2 信息隐藏技术和传统的密码技术的区别 1. 信息隐藏和密码技术的区别 • 密码技术主要是研究如何将机密信息进行特殊的
9.1 信息隐藏技术概述
2. 发展历史 • 信息隐藏的发展历史可以一直追溯到“匿形术
（ Steganography ）”的使用。“匿形术”一词来 源于古希腊文中“隐藏的”和“图形”两个词语的组 合。虽然“匿形术”与“密码术（Cryptography）” 都是致力于信息的保密技术，但是，两者的设计 思想却完全不同。
9.1 信息隐藏技术概述
信息加密和隐藏的区别
9.1 信息隐藏技术概述
9.1.3 信息加密和隐藏的三种模式 （1）信息加密模式：对信息进行加密，使用某种
方式将明文加密为密文
9.1 信息隐藏技术概述
（2）信息隐藏模式：对信息进行隐藏在载体中， 形成带有信息的伪装载体进行信息传输。
9.1 信息隐藏技术概述
9.1 信息隐藏技术概述
• 1992年，提出了一种新的关于信息安全的概念— —信息隐藏（Information hiding），即将关键 信息秘密地隐藏于一般的载体中（图像、声音、 视频或一般的文档），或发行或通过网络传递。
• 由于非法拦截者从网络上拦截的伪装后的关键信 息，并不像传统加密过的文件一样，看起来是一 堆会激发非法拦截者破解关键信息动机的乱码， 而是看起来和其它非关键性的信息无异的明文信 息，因而十分容易逃过非法拦截者的破解。
9.1 信息隐藏技术概述
3. 现代应用 • 信息隐藏的优势决定了其可广泛地应用于电子交
易保护、保密通信、版权保护、拷贝控制及操作 跟踪、认证和签名等各个领域。 • 根据处理方法和应用领域的不同，信息隐藏技术 主要分为数字水印技术和隐藏通信技术两大类。 其中，版权保护以及拷贝控制和操作跟踪等领域 主要使用信息隐藏技术中的数字水印技术，而网 络信息安全则主要使用信息隐藏的另一个分支隐 藏通信技术。
编码，以形成不可识别的密码形式 (密文 )进行传 递；对加密通信而言，攻击者可通过截取密文， 并对其进行破译，或将密文进行破坏后再发送， 从而影响机密信息的安全；
9.1 信息隐藏技术概述
• 信息隐藏，主要研究如何将某一机密信息隐藏于 另一公开的信息中，然后通过公开信息的传输来 传递机密信息。
• 对信息隐藏而言，攻击者难以从众多的公开信息 中判断是否存在机密信息，增加截获机密信息的 难度，从而保证机密信息的安全。