信息安全在图像专业的意义和作用

信息安全在图像专业的意义和作用信息安全关涉一个国家的政治安全、经济安全和文化安全.当前,我国信息安全面临严峻的挑战.在理念层面重视信息安全教育、强化政府工作人员的信息安全意识,在技术层面综合运用网络控制技术、重视研发具有自主知识产权的防御性技术和集成运用有效遏制危害信息安全的对抗性技术,在管理层面健全信息安全管理体制、加强信息安全管理法制建设、完善和落实信息安全管理标准,在资源层面加快信息安全人才培养、加大信息安全产业投入等,是保障我国信息安全的策略选择.

就图像专业来讲在信息安全方面涉及最多的应该是图形密码和信息隐藏.

图形密码是一种全新的身份认证技术。与传统的密码不同。图形密码使用图形作为认证媒介，通过用户对图形的点击、识别、重现，或者用户与图形系统的互动进行认证。目前许多学者致力于图形密码的研究，它已经被应用于PDA、ATM等。虽然其中许多模型仅是理论研究和实验阶段，并未真正的作为商业用途，但是由于它的安全性高，使用有趣等特点，有着十分广阔的发展空间。

随着计算机技术和互联网的发展，信息隐藏受到重视，各种重要信息需要安全的传递，政府信息、商务信息、个人隐私等。现代战争—信息战，尤其是国家安全部门需要研究伪装式信息安全的攻防，数字产品的无失真复制，造成版权保护和管理方面的漏洞，技术上存在信息隐藏的可能。

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、可视密码、潜信道、隐匿协议等。

隐写术:隐写术就是将秘密信息隐藏到看上去普通的信息(如数字图像)中进行传送。现有的隐写术方法主要有利用高空间频率的图像数据隐藏信息、采用最低有效位方法将信息隐藏到宿主信号中、使用信号的色度隐藏信息的方法、在数字图像的像素亮度的统计模型上隐藏信息的方法、Patchwork方法等等。

可视密码技术:可视密码技术是Naor和Shamir于1994年首次提出的,其主要特点是恢复秘密图像时不需要任何复杂的密码学计算,而是以人的视觉即可将秘密图像辨别出来。其做法是产生n张不具有任何意义的胶片,任取其中t张胶片叠合在一起即可还原出隐藏在其中的秘密信息。其后,人们又对该方案进行了改进和发展。主要的改进办法办法有：使产生

的n张胶片都有一定的意义,这样做更具有迷惑性;改进了相关集合的造方法;将针对黑白图像的可视秘密共享扩展到基于灰度和彩色图像的可视秘密共享。

数字水印(Digital Watermark):数字水印就是向被保护的数字对象嵌入某些能证明版权归属或跟踪侵权行为的信息。目前主要有两类数字水印,一类是空间数字水印,另一类是频率数字水印。空间数字水印的典型代表是最低有效位(LSB)算法,其原理是通过修改表示数字图像的颜色或颜色分量的位平面,调整数字图像中感知不重要的像素来表达水印的信息,以达到嵌入水印的目的。频率数字水印的典型代表是扩展频谱算法,其原理是通过时频分析,根据扩展频谱特性,在数字图像的频率域上选择那些对视觉最敏感的部分,使修改后的系数隐含数字水印的信息。

数字水印是往多媒体数据（如图像、声音、视频信号等）中添加某些数字信息（水印）而不影响原数据的视听效果（此处我们只讨论人们普遍关心的不可见水印），并且这些数字信息可以部分或全部从混合数据中恢复出来，以达到版权保护等作用。一般地，数字水印应具有如下的特性：安全性（嵌入在宿主数据中的水印是不可删除的，且能够提供完全的版权证据）、鲁棒性（水印对有意或无意的图像操作与失真具有一定的抵抗力）以及不可觉察性（水印对人的感觉器官应是不可觉察的，或者说是透明的）、保真性（加入水印后，并不会损害原来的媒体内容价值）。

水印算法识别被嵌入到保护对象中的所有者的有关信息（如注册的用户号码、产品标志或有意义的文字等）并能在需要的时候将其提取出来，用来判别对象是否受到保护，并能够监视被保护数据的传播、真伪鉴别以及非法拷贝控制等，这实际上是发展水印技术的基本动力。尽管版权保护是发展数字水印技术最重要的原动力，事实上人们还发现数字水印还具有其它的一些如真伪鉴别、秘密通信、标志隐含等重要应用。数字水印技术与古老的信息隐藏和数据加密技术关系非常密切，这些技术的发展以及融合为今后信息技术的发展提供必不可少的安全手段。目前，国内外出现了一些列数字版权管理产品，但是由于缺乏核心的数字水印技术，存在很多问题。美国在2002通过了一项法律，意图为解决数字版权问题提供法律上的保证。我国的电子政务和电子商务的兴起，需要解决根本上的版权保护和信息安全问题，数字水印是一项很有潜力的技术解决手段。

多媒体信息安全是电子商务的一大瓶颈，制约着信息化的进行，典型的安全问题是，安全传递、访问控制和版权保护。利用成熟的密码学理论可以解决安全传递和访问控制，但是,一旦解密，多媒体信息的超分布问题，即可以很容易地拷贝、传播，给多媒体内容提供商带

来了巨大的经济损失。尤其是今后家庭网络的发展，信息的方便快速的传递成为了一把双刃剑。结合密码学和数字水印可以提供有效的技术解决方案。目前提出将唯一标志或版权标志的水印信息嵌入到数字多媒体内容中，当发现违法使用和非法分布时，可以根据提出的水印信息解决争端纠纷，找到非法分布的内容提供者。实际上，这是两种应用：Proof of Ownership and illegal tracking。数字影院建设中，需要提供这方面的保护。

从目前数字多媒体的传播方式看，主要是基于Internet的单播和多播方式。基于多播的数字多媒体应用已经或即将广泛使用，如视频会议、付费电视、视频点播、数字影院、传播股票信息等等，因为多播节省了大量的带宽，减轻了服务器的负荷，是一种经济高效的传播方式。

多播系统的研究是当前的一个新的研究点，尤其是安全体系的研究，其中一个很重要的方面就是版权保护和信息安全。如机密视频会议中，如果有人后来泄密，将视频录像出卖，即使查到视频录像，也没有证据。在视频内容中嵌入水印，在单播方式下行之有效，但是多播框架决定了每个用户接收到嵌入同样水印的数据内容，无法达到目的。关键问题是，如何在现有多播系统中，针对不同的用户，嵌入不同的水印。

信息加密技术是利用数学或物理手段，对电子信息在传输过程中和存储体内进行保护，以防止泄漏的技术。保密通信，计算机密钥，防复制软盘等都属于信息加密技术。通信过程中的加密主要是采用密码，在数字通信中可利用计算机采用加密法，改变负载信息的数码结构。计算机信息保护则以软件加密为主。目前世界上最流行的几种加密体制和加密算法有：RSA算法和CCEP算法等。为防止破密，加密软件还常采用硬件加密和加密软盘。一些软件商品常带有一种小的硬卡，这就是硬件加密措施。在软盘上用激光穿孔，使软件的存储区有不为人所知的局部存坏，就可以防止非法复制。这样的加密软盘可以为不掌握加密技术的人员使用，以保护软件。由于计算机软件的非法复制，解密及盗版问题日益严重，甚至引发国际争端，因此对信息加密技术和加密手段的研究与开发，受到各国计算机界的重视，发展日新月异.

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邓丽波 10号