第二章信息讲义隐藏基本原理
《信息隐藏技术》 课件 第1、2章 绪论、 基于数字图像的信息隐藏区域
第一章绪论 1.3 信息隐藏技术的研究意义以及应用领域
1.3.1-信息隐藏技术的研究意义 1.完善信息安全体系,提高国家信息安全水平 信息隐藏技术为信息安全传递提供了强有力的技术支持。
几乎所有的军事信息都涉及国家安全,但也时刻受到窃取与 破 坏的威胁。应用信息隐藏技术是保障军事信息安全传输 与交互的重要技术手段。可以肯定的是,信息隐藏技术的进 步可以完善信息安全系统,提高国家信息安全水平。
第一章绪论
图1-5 信息隐藏系统特性示意
第一章绪论
1)秘密性 秘密性是要求信息隐藏系统可以秘密地传输信息,使有 意进行信息截取和破坏的攻击无法找到信息传输迹象,或者 无法分析和提取秘密信息。秘密性具体可以概括为系统的不 可见性和抗分析性,详细概念见表1-1所示。
第一章绪论
第一章绪论
2)通信性 系统的通信性是应用层面上的一个要求,针对这个要求, 信息隐藏系统需要满足鲁棒性和容量性,具体概念如表1-2所 示。
第一章绪论 2.信息隐藏系统安全性分析的学习思路 本书以信息安全评估方法为基础,讲授适应于信息隐藏
系统的安全分析方法,并根据方法所需要的信息与结构,提取 相关的信息隐藏系统的分析要素,对信息隐藏系统的安全性 分析进行研究。信息隐藏系统安全性分析的学习思路如图17所示。
第一章绪论
第一章 绪论
1. 信息隐藏技术的概念 2. 信息隐藏技术的优势 3. 信息隐藏技术的研究意义以 及应用领域 4. 学习重点 5. 知识体系和学习结构
第一章绪论
1.1 信息隐藏技术的概念
本书以数字图像和三维模型作为信息隐藏载体,介绍基 于数字图像和三维模型的信息隐藏技术。
首先,对基于数字图像和三维模型的信息隐藏技术的两 个关键问题——信息隐藏区域和隐藏规则进行讲解。
信息隐藏的原理及应用
信息隐藏的原理及应用1. 介绍信息隐藏是指在一个媒体中，对隐藏的信息进行保护或嵌入的一种技术。
这些隐藏的信息在人类肉眼或机器检测时是不可见的。
信息隐藏有着广泛的应用领域，从数字版权保护到隐写术，都离不开信息隐藏技术的支持。
本文将介绍信息隐藏的原理、应用和一些常见的信息隐藏技术。
2. 信息隐藏的原理信息隐藏的原理基于两个基本概念：隐写术和数字水印。
2.1 隐写术隐写术是一种将秘密信息嵌入到载体中的技术，使得外部观察者难以察觉到这些隐藏的信息的存在。
隐写术的基本原理是利用载体对信息的一些细微变化进行嵌入，例如在图像中修改像素值或在音频中调整音频强度。
这种细微变化对于人类观察来说是不可察觉的，但可以被特定的解码器或算法检测到。
2.2 数字水印数字水印是将一些信息嵌入到原始数据中，作为数据的一部分，并且能够在数据中传播、存储和检测。
数字水印的原理是将信息通过特定的算法进行编码和嵌入，在提取时通过解码和检测算法进行信息提取。
数字水印通常用于版权保护和认证等领域。
3. 信息隐藏的应用3.1 数字版权保护信息隐藏技术在数字版权保护中扮演着重要的角色。
数字媒体如音频、视频和图像可以经过修改和复制而丧失原始版权信息，因此需要使用信息隐藏技术来保护版权。
通过在数字媒体中嵌入数字水印，版权信息可以被有效地保护和追踪，即使经过多次复制和修改，也能够提取出原始的版权信息。
3.2 隐写术隐写术在信息隐藏领域应用广泛，它可以用于隐蔽交流、网络安全和情报领域等。
在隐蔽交流中，可以通过嵌入秘密信息的方式实现信息的传输，使得外部观察者难以察觉到信息的存在。
在网络安全中，隐写术可以用于识别恶意软件、防止数据泄露等方面。
在情报领域，隐写术可以用于隐藏情报信息的传输路径和内容，保护国家安全。
3.3 数字取证信息隐藏技术也被广泛应用于数字取证领域。
数字取证是指通过对数字媒体和电子设备进行分析，获取并保护相关的证据来支持司法调查。
信息隐藏技术可以帮助找到嫌疑人隐藏在数字媒体中的证据，如图像或音频中的隐藏图像或音频，以及文档中潜在的隐藏信息。
信息隐藏重点
信息隐藏总复习（内容仅供参考，如有遗漏，请自行补充）第一章一、信息隐藏的基本概念及特性；二、信息隐藏、加密的区别与联系；三、隐写术；四、数字水印；五、隐写术与数字水印的区别。
1.信息隐藏的基本概念P1：利用载体中存在的冗余信息（信息空间冗余、通信通道空间、人类感觉系统冗余等）来隐藏秘密对象，以实现保密通信或者实现数字签名和认证。
2.信息隐藏具备的特性P2：不可感知性、不可检测性、容量、鲁棒性、安全性、复杂性。
3.信息隐藏与加密方法比较P1：（1）信息加密是隐藏信息的内容，而信息隐藏是隐藏信息的存在性，信息隐藏比信息加密更为安全，因为它不容易引起攻击者的注意。
（区别）（2）信息隐藏打破了传统密码学的思维范畴，从一个全新的视角审视信息安全。
与传统的加密相比，信息隐藏的隐蔽性强，在信息隐藏中，可以把这两项技术结合起来，先将秘密信息进行加密预处理，然后再进行信息隐藏，则秘密信息的保密性盒不可觉察性的效果更佳。
（联系）4.信息隐藏的三个重要领域P2：隐写术、数字水印和隐蔽通信。
5.隐写术：定义一，是一种保密通信技术，通常解释为把秘密信息隐藏于其他信息之中，其中消息的存在形式较为隐秘。
定义二，隐写术最常见的用法是将秘密信息隐藏到另一个载体中，载体可以是图像、音频、视频和文本或者其他二进制编码。
隐藏的信息可以是纯文本、密码图像或者其他比特流。
（P3）6.数字水印：（1）是指在数字化的内容中嵌入不明显的记号。
（2）被嵌入的记号通常是不可见或不可擦，但是通过一些计算操作可检测或提取。
（3）水印与源数据紧密结合并隐藏其中，成为源数据不可分离的一部分，并通过一些不破坏原数据使用价值和商用价值的操作而存活下来。
7.数字水印与隐写术的区别（1）数字水印所隐藏的信息总是与被保护的数据对象或它的所有者有关，而隐写则可以隐藏任何信息；（2）对于“健壮性”的要求不同，数字水印需要更好的健壮性；（3）在发送者与接受者之间的通信方式不同，隐写术通常是点对点的，数字水印通常是一点对多点的；（4）隐写术专门研究如何隐藏实际存在的信息，隐藏的信息可以与被保护信息无任何关联，而水印并不总需隐藏，如可见水印，隐藏信息与被保护信息之间有密切关系。
第2讲 信息隐藏技术基本原理
g(x k) | k Z 构成 V0 的Riesz基
27
信息科学与技术学院计算机系
多分辨分析的直观含义
❖人观察目标，设他所处的尺度为 j ，观察目标
所获得的信息为 V j
❖当他走近目标，即尺度增加到 j+1 ，观察目标 所获得的信息应该比尺度 j 下获得的信息更为 丰富，即 V j V j1
❖ 时（空）域是数字信号的自然表示
❖ 信号变换是数字信号处理研究的一个重要方面， 即利用各种正交变换的性质和特点，将信号转 换到变换域中进行处理
❖ 离散傅立叶变换（DFT）域是信号做傅立叶变 换的系数，系数分布代表信号的频谱分布
❖ 离散余弦变换（DCT）域是取信号傅立叶变换 的余弦部分（实部）
❖ 离散小波变换（DWT）域是信号的小波变换系
❖ 短时傅立叶变换（STFT）：用窗口取得某一时 间段的信号，再分析其频谱
STFTx (t, f )
x(t)g * (t t) e j2ftdt
变换核
窗函数
21
信息科学与技术学院计算机系
短时傅立叶变换的特点
❖ 取较窄的时间窗，可以得到较好的时间分辨率， 但是其频率分辨率降低
❖ 尺度越大，距离越近，信息越丰富；反之，如 果远离目标，即尺度减小到 j-1，则观察目标所 获得的信息比尺度 j 下获得的信息更为减少。 尺度越小，距离越远，信息越稀少
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信息科学与技术学院计算机系
小波函数与MRA的关系
❖令 W j 是 V j 在 V j1中的正交补空间，即
V j1 V j W j
17
信息科学与技术学院计算机系
语音信号的时频域表示
信息隐藏技术ppt课件
图像位平面越高,对灰度值的贡献越大
2.3 数字图像隐写-- LSB图像密写方法
LSB密写嵌入的基本方法：
LSB密写提取的基本方法
直接提取出最低比特位
1. 将欲嵌入的秘密信息转化为比特流
MN
d(m,n)2
MS=Em=1n1 MN
其中, d (m ,n )是位置(m ,n)上隐写图像和原始图像的像
素值的差值
10
3.2 基于LSB的隐写技术
隐写的图像质量评价方法:
PSNR(peak signal-to-noise ratio)
峰值信噪比
P= S -1 N 2 1 2 0 M 5 R m M = l 1 n N 1 5 o d N ( m , n g ) 2
2. Bmp图像的基本结构是什么？
3. 数字图像的像素是怎样定义位平面的？ 4. LSB算法的嵌入规则是什么？具有哪些优点？ LSB有如下缺点： 1) 嵌入消息较大时，所花时间较长。 2) 只能处理简单的流格式的文件。 3) 为了满足水印的不可见性，允许嵌入的水印强度较低，对空域的各种操作较为敏感。 4) 基本的LSB算法抗JPEG压缩能力弱。 5) 鲁棒性差。 LSB算法有如下优点： 1) 算法简单，易于实现，计算速度也快。 2) 在基础算法上能够很快的进行改进，并在脆弱性水印中应用广泛。 3) 由于能在最低有效位（一般是最后两位）进行嵌入，故对于256色（8位）的RGB图像 在3层图像中均可插入1/8到1/4的消息，总的来说，容量还是足够大的。
型、文件大小、偏移字节等信息； 2 位图信息头数据结构（40字节），它包含有BMP图像的长、
信息隐藏技术课件
2022
技术挑战
隐藏容量：如何 在有限的空间内 隐藏更多的信息
隐藏效果：如何 保证隐藏信息的 不可见性和不可
检测性
隐藏算法：如何 设计高效的隐藏 算法，提高隐藏
速度
隐藏安全性：如 何保证隐藏信息 的安全性，防止 信息泄露和篡改
信息隐藏技术分类
数字水印技术
数字水印技术是一种将信息嵌 入到数字媒体中的技术
信息隐藏技术课件
演讲人
目录
01. 信 息 隐 藏 技 术 概 述
02. 信 息 隐 藏 技 术 分 类
03.
信息隐藏技术应用实 例
04.
信息隐藏技术的发展 趋势
信息隐藏技术概述
技术原理
01
02
03
04
信息隐藏技 术是将信息 嵌入到其他 载体中，如 图像、音频、 视频等
嵌入信息后， 载体的外观 和功能不受 影响
信息隐藏技术应用实 例
图像隐写术
原理：将信息隐藏在图像中，
A
通过改变图像的像素值来传递
信息
B
应用：数字水印、版权保护、 信息加密等
技术：LSB（最低有效位）、
C
DCT（离散余弦变换）、DWT
（离散小波变换）等
D
特点：隐蔽性强，不易被检测 到，但传输速度较慢
音频隐写术
01 原理：将信息隐藏在音频文件中，通过改 变音频信号的某些特征来隐藏信息
数字水印技术可以保护版权， 防止盗版
数字水印技术可以分为鲁棒水 印和脆弱水印
鲁棒水印可以抵抗各种攻击， 如压缩、裁剪、缩放等
脆弱水印可以检测到数字媒体 的篡改和伪造
数字水印技术可以应用于图像、 音频、视频等多种数字媒体
信息隐藏基本原理
人工智能
人工智能的应用将改变信息隐 藏的方式，使其更加智能和自 适应。
数据安全
随着对数据安全的需求不断增 长，信息隐藏将成为保护数据 的重要手段。
结论
信息隐藏是一项重要的技术，可以保护数据隐私、防止盗版和信息泄露。随 着技术的不断发展，信息隐藏将在各个领域发挥更大的作用。
通过隐藏敏感信息，减少泄露风险和保护个人 隐私。
信息隐藏的挑战和限制
1 容量限制
嵌入的隐藏信息数量和质量受到载体和算法的限制。
2 可见性
隐藏信息可能导致原始数据在视觉上产生较大的变化。
3 安全性
信息隐藏可能面临攻击和解密的风险，需要强大的安全保护措施。
信息隐藏的未来发展
创新技术
随着技术的进步，信息隐藏将 进一步发展，应用范围将更加 广泛。
通过数字水印技术，可以验证和保护数字内容的完整性。
信息隐藏的基本原理
替换法
将原始数据中的部分信息替换为需要隐藏的信 息。
隐写术
利用数字图像、音Βιβλιοθήκη 或视频等载体，在其中嵌 入隐藏信息。
信息隐藏的应用领域
数字水印 数据隐私保护 反盗版技术 防止信息泄露
用于验证和保护数字内容的版权和完整性。 通过信息隐藏技术，保护敏感数据不被未经授 权的访问。 用于保护原创作品，防止盗版和未授权的复制。
信息隐藏基本原理
信息隐藏是一种在数字数据中嵌入附加信息的技术，其应用广泛，包括数字 水印、数据隐私保护、反盗版技术和防止信息泄露等领域。
信息隐藏的意义
1 保护隐私
通过信息隐藏技术，个人和组织可以保护他们的敏感数据和隐私。
2 防止盗版
信息隐藏可用于保护原创作品，防止未授权的复制和盗版。
3 确保数据完整性
信息隐藏的原理及应用
信息隐藏的原理及应用信息隐藏是指将秘密信息嵌入或隐藏到其他信息中的技术或方法。
它是一种保护隐私和保密通信的重要手段，也是一种信息安全领域中的研究方向。
信息隐藏的原理涉及到多个学科领域，如密码学、隐写学、数字水印等。
本文将从信息隐藏的原理和应用进行详细探讨。
信息隐藏主要包括隐写和水印两个方面，隐写是指在不引起观察者怀疑的情况下，将秘密信息隐藏到其他媒体中。
而水印是指在数字图像、视频、音频等信息载体中，嵌入一些不易察觉的标识信息，用于保护版权和鉴别真伪。
信息隐藏的原理主要基于以下两个基本假设：一是人眼对图像、视频的感知和理解要远远优于计算机，因此可以通过利用人眼的特征来隐藏秘密信息；二是通信媒体中的信息量是冗余的，也即在不影响原始信息的前提下，能够在其中嵌入额外的秘密信息。
信息隐藏的应用非常广泛。
在网络通信领域，信息隐藏可以用于保护个人隐私和数据安全。
例如，可以通过在网络传输的数据包中隐藏加密的秘密信息，从而绕过对数据包的检测和过滤。
在数字版权保护方面，数字水印技术可以嵌入特定的标识信息到数字媒体中，以证明其版权归属和鉴别真伪。
此外，信息隐藏还可以应用于安全监控、指纹识别、支付结算等领域。
信息隐藏的技术和方法千变万化，下面将介绍几种常见的信息隐藏技术。
1. 文字隐写：文字隐写是指将秘密信息嵌入到普通文本中，通过调整字符的排列、替换或增删等方式实现。
常见的文字隐写方法有空白字符隐写、文本隐藏、回车符隐写等。
2. 图像隐写：图像隐写是指将秘密信息嵌入到数字图像中。
常见的图像隐写算法有最低有效位法、置乱法、变换域法等。
其中最低有效位法是最常用的一种方法，它通过修改像素点中的最低比特来嵌入秘密信息。
3. 音频隐写：音频隐写是指将秘密信息嵌入到音频文件中。
常见的音频隐写方法有低频段隐写、相位编码等。
低频段隐写是一种常见的方法，它通过修改音频信号中的低频成分来嵌入秘密信息。
4. 视频隐写：视频隐写是指将秘密信息嵌入到数字视频中。
信息隐藏的原理
信息隐藏的原理信息隐藏是指将一些机密信息或敏感信息嵌入到一些看似无关的数据之中，以达到隐蔽信息的目的。
在现代社会中，信息隐藏技术被广泛应用于数据传输、信息安全、数字水印等领域。
信息隐藏技术的核心在于将信息融入到载体中，使得数据的隐蔽性更高，难以被察觉。
本文将从信息隐藏的原理、应用、优缺点等方面进行介绍。
信息隐藏的原理主要是利用载体的冗余度，将需要隐藏的信息嵌入到载体的冗余部分中，从而达到隐蔽信息的目的。
载体可以是文本、音频、图像、视频、二维码等多种形式的数据。
信息隐藏技术主要有两种实现方式：置换法和嵌入法。
置换法是指将需要隐藏的信息通过一定的算法转换为另一种形式，然后将它们与载体数据进行替换，从而达到隐藏信息的目的。
嵌入法是指将需要隐藏的信息直接嵌入到载体数据的冗余部分中，从而达到隐蔽信息的目的。
目前，嵌入法是信息隐藏技术应用最广泛的一种方法。
信息隐藏技术的应用非常广泛。
在数字水印领域，信息隐藏技术可以用于保护数字版权，防止盗版和非法复制。
在网络安全领域，信息隐藏技术可以用于保护网站的登录信息和密码等敏感信息。
在军事领域，信息隐藏技术可以用于保护军事机密和指挥信息，防止敌方窃取。
在医疗领域，信息隐藏技术可以用于保护病人的个人隐私和医疗记录等机密信息。
在金融领域，信息隐藏技术可以用于保护银行账户信息和交易记录等敏感信息。
信息隐藏技术有其优点，也有其缺点。
优点在于，它可以保护敏感信息，提高数据的安全性和隐蔽性。
它还可以用于数字水印、版权保护等领域，使得版权得到更好的保护。
缺点在于，信息隐藏技术可能会影响载体数据的质量和可读性，从而降低数据的可用性。
此外，信息隐藏技术也可能会被恶意利用，例如用于网络攻击、病毒传播等非法用途。
信息隐藏技术是一种非常重要的信息安全技术，在现代社会中得到了广泛的应用。
它的原理是利用载体的冗余度，将需要隐藏的信息嵌入到载体的冗余部分中，从而达到隐蔽信息的目的。
信息隐藏技术的应用非常广泛，可以用于数字水印、网络安全、军事、医疗、金融等多个领域。
信息隐藏技术的原理
信息隐藏技术的原理
信息隐藏技术是一种将秘密信息嵌入到其他无关信息中，以达到隐蔽传输的方法。
其原理可以归纳为以下几点：
1.隐藏容器选择：信息隐藏技术首先需要选择一个合适的隐藏容器，即包含着
待隐藏信息的载体。
常见的隐藏容器可以是图像、音频、视频等媒体文件，也可以是文本文件或网络流量等。
2.信息嵌入算法：信息隐藏技术利用一系列算法来实现将秘密信息嵌入到隐藏
容器中。
这些算法可以通过修改隐藏容器的数据结构、调整像素值或频谱特征等方式来实现信息的嵌入。
具体的嵌入算法取决于不同的信息隐藏技术和应用场景。
3.隐写分析与检测：隐写分析是指对潜在的隐藏容器进行分析，以尝试发现其
中是否存在嵌入的秘密信息。
检测技术的目标是识别出可能被嵌入了秘密信息的隐藏容器。
这些技术通常基于统计分析、机器学习或深度学习等方法，通过检测隐藏容器的特征变化或异常来判断是否存在信息嵌入。
4.安全性与鲁棒性：信息隐藏技术还需要考虑秘密信息的安全性和隐藏容器的
鲁棒性。
安全性指的是确保被嵌入的秘密信息只能被授权人员访问和解读，而不被未授权者获得。
鲁棒性意味着嵌入的秘密信息在经过压缩、传输或其他处理后仍能够有效地提取出来，即具有一定的容错能力。
总的来说，信息隐藏技术通过合适的隐藏容器和嵌入算法，将秘密信息隐蔽地嵌入到其他无关信息中，使得外部观察者难以发现和检测。
同时，也要保证信息的安全性和隐藏容器的鲁棒性。
这些原理为信息隐藏技术的实现和应用提供了基础。
信息隐藏信息隐藏技术原理.ppt
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 ? 版权标志包括易损水印和数字指纹、数字水印两 种鲁棒的版权标志。
9.1 信息隐藏技术概述
2.其它分类方法 （1）按载体类型分类： ? 包括基于文本，图像，声音和视频的信息隐藏技
? 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，
9.2 信息隐藏技术原理
9.2.1 信息隐藏技术组成 1.秘密信息和公开信息 ? 秘密信息 (Secret Message) ：待隐藏的信息，可
以是版权信息或秘密数据，也可以是一个序列号； ? 公开信息： 称为宿主信息 (Cover Message ，也称
载体信息 )，如视频、音频片段等。
9.2 信息隐藏技术原理
术。 (2) 按密钥分类： ? 若嵌入和提取采用相同密钥，则称其为对称隐藏
算法，否则称为公钥隐藏算法。
9.1 信息隐藏技术概述
(3)按嵌入域分类： ? 主要可分为空域（或时域）方法及变换域方法。 (4)按提取的要求分类： ? 若在提取隐藏信息时不需要利用原始载体 C，则
称为盲隐藏；否则称为非盲隐藏。 (5)按保护对象分类 主要可分为隐写术和水印技术。
消息
原始载体Байду номын сангаас
隐秘载体
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。
第二章信息隐藏基本原理
2.1.1 纯隐写术、密钥隐写术和公钥隐写术
首先，分析理论上完美的隐蔽通信，隐写术将包含在其中。为了透彻地阐明这个 概念，假设有三个人分别为Alice、Bob和Denmy。Alice想发送秘密信息（M）给 Bob，使用无害消息作为载体（C），然后秘密消息嵌入到C中形成伪装载体，伪 装载体将发送给Bob并且没有引起任何怀疑，这是纯隐写的过程；或者，Alice使 用隐写密钥（stego-key(K)）将秘密消息（M）嵌入到载体（C）中生成伪装载体 （S）。然后Alice将伪装载体（S）发送给Bob而没有引起Denmy的任何怀疑。而 Bob能够阅读秘密信息，因为Bob有相同的隐写密钥（stego-key(K)）；但在通信 双方必须对密钥进行协商，达成一致后，双方能才进行通信，这是密钥隐写过程； 如果在这个过程中Alice在嵌入秘密信息时使用的是公钥，而Bob在提取信息时使 用的是与公钥为一对密钥的私钥，那么这是公钥隐写过程，在公钥体制中，为了 防止篡改，必须要借助于证书体系，来验证公钥。
信息隐藏基本原理PPT文档39页
26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
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2.1 信息隐藏的基本原理与分类
Lisa M.Marvel博士于1999年提出了SSIS（spread spectrum Image steganogrphy 扩展频谱的图像信息隐藏中阐述了信息隐藏的基本原理，那 就是先将秘密信息嵌入到噪声信号中，然后再随噪声信号嵌入到数字图像中， 因为数字图像中存在着噪声信号，如果噪声的容量不大，在没有原始图像比较 的情况下，一般人类视觉和计算机统计分析都无法感知到秘密消息的存在，这 样隐写就成功了。在提取秘密信息时，需要图像恢复和差错控制编码技术，前 者得到原始图像的近似估计，并对嵌入的秘密信息容量进行估计，然后根据相 应的算法进行提取。这种方案的位错率较高，所以必须对秘密信息也进行低比 率差错编码，才 能较完善地提取秘密信息。
目前，隐写术的基本原理可以概括为：首先，对欲嵌入的秘密信息进行预处 理，预处理包括加密、编码然后生成伪随机数，然后将预处理后的秘密信息根 据相应的嵌入算法嵌入到载体中，载体可以包括文本、图像、语音和视频等多 种格式的多媒体，然后在通信中可以使用隐蔽信道进行通信，最后在提取中根 据相应的提取算法和密钥提取秘密消息，这样，就可以达到三层安全。对相应 的嵌入算法和提取算法都要分析不可感知性、容量和鲁棒性三者之间的关系， 理论上使三者之间平衡并性能达到最佳。
无论是哪种秘密通信，从理论上隐蔽通信是很完美的，就如Fabien A.P. Petitcolas 所指出的：“in a ‘perfect’ system， a normal cover should not be distinguishable from a stego-object， neither by a human nor by a computer looking for statistical patterns.”也就是说，在完美的系统中，无论是人或者计算 机通过统计分析都不能区分出是一般载体还是伪装载体。但在实际中，情况并非 总是这么完美。为了将秘密消息嵌入到载体中，载体必须包含足够的冗余数据或 噪声。这是因为隐写术的嵌入处理过程实际上是使用秘密消息替换这些冗余信息。 隐写术的框架如图2.2所示。
图2.2 隐写术框架
数学上发送方嵌入的过程和接收方提取的过程都可以通过映
射描述：前者为；后者为，而且；（其中，E为嵌入过程， D为提取过程，C为载体，M为秘密信息）
下面分别介绍纯隐写、密钥隐写和公钥隐写术。 纯隐写的文字定义为：“a steganographic system that does not require
信息隐藏的主要分支如图2.1所示:
图2.1 信息隐藏主要分支
根据分类的依据不同，可以将隐写术分为以 下几类： 可以按隐写系统结构分类：分为纯隐写术、
密钥隐写术和公钥隐写术； 按隐写空间分类：可以分为空域隐写、变
换域隐写； 按隐写载体分类：可以分为文本隐写、图
像隐写、语音隐写、视频隐写和二进制隐 写。
2.1.1 纯隐写术、密钥隐写术和公钥隐写术
首先，分析理论上完美的隐蔽通信，隐写术将包含在其中。为了透彻地阐明这个 概念，假设有三个人分别为Alice、Bob和Denmy。Alice想发送秘密信息（M）给 Bob，使用无害消息作为载体（C），然后秘密消息嵌入到C中形成伪装载体，伪 装载体将发送给Bob并且没有引起任何怀疑，这是纯隐写的过程；或者，Alice使 用隐写密钥（stego-key(K)）将秘密消息（M）嵌入到载体（C）中生成伪装载体 （S）。然后Alice将伪装载体（S）发送给Bob而没有引起Denmy的任何怀疑。而 Bob能够阅读秘密信息，因为Bob有相同的隐写密钥（stego-key(K)）；但在通信 双方必须对密钥进行协商，达成一致后，双方能才进行通信，这是密钥隐写过程； 如果在这个过程中Alice在嵌入秘密信息时使用的是公钥，而Bob在提取信息时使 用的是与公钥为一对密钥的私钥，那么这是公钥隐写过程，在公钥体制中，为了 防止篡改，必须要借助于证书体系，来验证公钥。
the exchange of a cipher such as a stego-key.”也就是说，一个不需要交换 隐写密钥的隐写系统。这种类型的隐写安全性最低，因为在这种隐写中， 通信双方只能假定没有任何第三方能察觉发送的秘密消息，但是使用开放 的环境，如在互联网上，这种情况绝对不会发生，网络上的任何通信都可 能被第三方截获。如果使用纯隐写，秘密消息被隐写分析出来的可能性最 高。因为只要第三方知道嵌入算法，就可以提取出相应的秘密信息。 纯隐写系统的数学定义如下： 定义1(纯隐写系统)：对一个四元组，C是所有随机选择的载体的集合，M 是所有可能嵌入的秘密信息的集合，且满足，是嵌入函数，是提取函数； 对和，恒有D(E(c m))=m则称该四元组为纯隐写系统。 纯隐写系统的原理图如图2.3所示。
第二章信息隐藏
在读完本章之后，你应该能够： (1),理解信息隐藏的基本原理; (2),了解隐写系统的分类; (3),理解一般的数字水印系统; (4),理解隐写术的主要术语和基本分类; (5),理解数字水印技术的主要术语和基本分类。
信息隐藏技术是近几年来国际学术界兴起的一个前沿研究领域。 特别是在网络技术迅速发展的今天，信息隐藏技术的研究更具 有现实意义。目前，为保证数据传输的安全，需要采用数据传 输加密技术、信息隐藏技术、数据完整性鉴别技术；为保证信 息存储安全，必须保证数据库安全和终端安全。信息安全的研 究包括两个主要研究方向：信息加密与信息隐藏。在信息安全 的研究理论体系和应用体系中，密码技术已经历了长期的发展， 形成了较完整的密码学理论体系，有一系列公认的、经典的、 可靠的算法。然而，在现代信息科学技术的条件下的信息隐藏， 虽然可以追溯到公元前，但其完备的理论体系还尚未建立。在 本章中将详细地阐述信息隐藏的基本术语、基本原理的分类等 基础知识。