信息隐藏技术发展史

信息隐藏技术发展史

信息隐藏是一门交叉学科，它涉及数学、密码学、信息论、计算机视觉以及其他计算机应用技术，是各国研究者所关注和研究的热点。其原理是利用载体中存在的冗余信息来隐藏秘密对象，以实现保密通信或者实现数字签名和认证。

信息隐藏与信息加密的关系：

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。

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，信息隐藏的隐蔽性更强，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和不可觉察性的效果更佳。

以上算是本学科的一些基本概念。

在我国信息隐藏的发展很大程度上得益于战争中隐蔽通信的需要。我国古代有文字可考的最早的信息隐藏见于《六韬》中对“阴符”（百度百科：/view/1574005.htm）和“阴书”（百度百科：/view/3281608.htm）的记载。“阴符”是当古代战中中采用的高度保密的通讯方式。其办法是先制造形制、花纹不同的兵符，每一种表示一种固定的含义。这种含义须事先约定好，只有当事人可以理解，若被敌方截获，他们也不会知道其中的含义。

“阴书”其用法与阴符相似，但阴书所要传达的情报内容要多。一般情况下，将所要传递的书信分解为3 封，只有3 封信合在一起，才能了解其内容。发信者将3 封信交给3 个信使从不同道路送去。除非敌方将3 个信使全捉住才能知晓信中的内容，否则只抓住一两个信使根本不可能了解到信的内容。

之后古人又发明了一种秘密传递情报的方法“蜡书”。蜡书又名蜡丸，就是将情报书信揉成小团，外面以蜡封裹，信使可以将其藏在衣服的夹层中，发髻中，必要时还可以塞入肛门，甚至埋入皮下，以防被敌方获取。

随着古代军事斗争的需要，又出现了一种比蜡书更为方便安全而又能秘密传送各种情报的传递技术，它类似于现在密码技术，称为“隐语”。所谓隐语，就是“军政急难，不可使众知，因假物另隐语谕之”。早在春秋时期的军事行动中就有隐语使用的记载。到了唐宋时期，又出现了一种称为“字验”的军中密码，其方法是先把军中联络的有关事项编为40 项，如：请（申请）刀、请箭、请进军、请固守等等。将这些联络事项的次序平时加以熟记，凡作战前主将与每个派出作战的将军相约，双方以某一首没有重复用字的五言律诗为“字验”。若有事报告，就可以随意写成一封书信，将要报告的事的次序，对应于诗中的第几个字，然后再在普通书信中的某字旁边加以记号即可，收信人回复也如法炮制。例如主将与派出将领以杜甫的《春望》为字验，在给主将的信中，派出侦察敌情的将领便可在信中设法写进“抵”

与“簪”二字，并在其旁边加一个小墨点注明，那么主将看到信时发现“抵”与“簪”是诗中的第二十八和第四十个字时，就表明是第二十八项军情和第四十项军情即“战获小胜，敌方仍在坚守”。这种技术运用于情报传递中具有方便、快捷、保密等特点，对于战争中掌握主动，平时备战提前得到预警都有着很大帮助。

在非军事领域，藏头诗和嵌字诗是信息隐藏的典型代表。

“藏头诗，每句头字皆藏于每句尾字也。”是说每句的第一字，都隐藏于前句的末一字。这是利用汉字中合体字多的特点，从前句末一字分离出其中的一个“部件”，作为次句的首字，所以称为藏头诗或藏头拆字诗。现在藏头诗似以下面这首白居易《游紫霄宫》为最早，续作者不多。

游紫霄宫七言八句

水洗尘埃道未甞，甘于名利两相忘。

心怀六洞丹霞客，口诵三清紫府章。

十里采莲歌达旦，一轮明月桂飘香。

日高公子还相觅，见得山中好酒浆。

有的诗人不明藏头诗的含义，而把嵌字诗（嵌于句首）当作藏头诗，这是不对的。

读过《水浒传》的人都知道，“吴用智赚玉麒麟”的故事。吴用扮成一个算命先生，悄悄来到卢俊义庄上，利用卢俊义正为躲避“血光之灾”的惶恐心里，口占四句卦歌，并让他端书在家宅的墙壁上。这四句卦歌是：

芦花丛中一扁舟，

俊杰俄从此地游。

义士若能知此理，

反躬难逃可无忧。

吴用在这四句卦歌里，巧妙地把“卢俊义反”四个字暗藏于四句之首。这首诗后来被官府作为卢俊义造反的证据缉拿卢俊义，并终将其逼上梁山（注：关于这段故事，吴闲云先生提出了其独特的见解，认为卢俊义并非不知吴用之阴谋，实乃配合吴用演戏，最终目的是要将梁山一帮人众收于朝廷麾下。详见吴闲云博客，或吴闲云著《黑水浒》一书）。

国外最著名的藏头诗的例子是Giovanni Boccaccio(1313--1375)作的Amorosa visione, 据说是”世界上最宏伟的藏头诗”。他先创作了3首1 4行诗，大约有1500个字母，

然后创作另一首诗，使连续押韵诗句的第1个字母恰好对应14行诗的各字母。

（详情参见维基百科：/wiki/Amorosa_visione）

信息隐藏中一个重要的子学科是隐秘术。它来自于希腊词根()，字面意义是“密写”，它通常被解释为把信息隐藏于其它信息当中。例如，通过在一份报纸上用隐形墨水标志特定的字母，达到给间谍发送消息的目的，或者在声音记录中某个特定的地方添加难以察觉的回音。

国外关于隐写术有史可考的最早记录现于Herodotus( 公元前486-425) 所著的Histories一书，书中讲述了公元前440 年前后发生一个故事：Histieus（某奴隶主）剃光他最信任的一个奴隶的头发，并在这个奴隶的头皮上面刺了一条消息，在奴隶的头发重新长出来之后，Histieus把奴隶派遣到的他的朋友处，他的朋友把该奴隶的头发剃光就获得了秘密信息。同样的方法在二十世纪初还被某些德国间谍所采用。

Herodotus 还讲述了一个在波斯的希腊人，为了警告Sparta（斯巴达）关于Xerxes （薛西斯一世）的迫近眉睫的入侵的消息，从一块写字板上划掉一块蜡，然后把入侵的秘密消息写在下面，再用蜡覆盖在上面完成秘密信息的隐藏。这样的写字板看上去就象空白的一样。

信息隐藏技术的发展还得益于不可见墨水的使用。它们由最初的果汁、牛奶或尿液发展到复杂的化学混合物，这些材料的共有特征是随着温度的升高而显影；随着化学技术的进步，在第一次世界大战中出现了“通用显影设备”，它可以根据纤维表面的效果判断出纸张的哪一部分被蘸湿过，不可见墨水也就被摒弃了。

在16、17 世纪，涌现了许多关于隐秘术的著作，其中许多新颖的方法依赖于信息编码。在Schott(1608-1666) 的400 页的著作ScholaSteganographica中，他阐述了如何在音乐乐谱中隐藏消息：每个音符对应于一个字符。