第1章 信息隐藏技术概述
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信息隐藏与数字水印matlab实现(DOC)
网络与信息安全专题研究题目信息隐藏与数字水印原理与matlab实现姓名 XXX院系信息与技术学院年级专业 XX级计本班指导教师 XXX2015年6月15日目录第一章摘要 (2)第二章信息隐藏原理 (3)2.1信息隐藏技术的特点 (3)2.1.1不可感知性 (3)2.1.2鲁棒性 (3)2.1.3隐藏容量 (4)2.2数字水印的特点 (5)2.2.1安全性： (5)2.2.2隐蔽性： (5)2.2.3鲁棒性： (5)2.2.4水印容量： (5)2.3数字水印的基本原理 (6)第三章数字水印实现 (7)3.1matlab实现程序 (7)3.2水印前图片 (8)3.3嵌入文件后的图片 (9)3.4 RSA的MATLAB实现第四章结语 (11)【参考文献】 (12)【特别致谢】 (13)信息隐藏与数字水印原理与matlab实现【关键词】水印技术隐藏嵌入【内容摘要】随着计算机应用逐渐广泛、网络技术的迅速发展，使图文、音频、视频等多媒体信息都能以数字形式传输、阅读和播放，从而使大规模非授权拷贝成为了可能，而这样会损害音乐、电影、书籍和软件等出版业的健康发展。
为了保护知识产权，引发了一个很有意义的研究方向：信息隐藏。
第一章摘要本文首先介绍了数字水印技术的原理和分类所谓的信息隐藏是利用媒体信息普遍存在的冗余特性，将秘密信息隐藏在其他媒体信息中。
其首要目标就是使加入隐藏信息后的媒体目标的质量下降，尽可能地小，使人无法觉察到隐藏的数据，或者知道它的存在，但未经授权者无法知道它的位置，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机密资料动机的乱码，而是看起来和其它非机密性的一般资料无异，因而十分容易逃过非法拦截者的破解。
其道理如同生物学上的保护色，巧妙地将自己伪装隐藏于环境中，免于被天敌发现而遭受攻击。
被人们誉为历史学之父的古希腊历史学家希罗多德(Herodotus，486-425)，在其著作中讲述了这样一则故事：一个名叫Histaieus的人筹划着与他的朋友合伙发起叛乱，里应外合，以便推翻波斯人的统治。
信息隐藏技术(概述,发展历史与应用)
Pershing
sails from NY June 1. (潘兴号于6月1日从纽约启航。)
古代的隐写术——语言学的
乐谱
在音乐乐谱中隐藏消息，每个音符对应于一个字符 第二次世界大战期间，一位热情的女钢琴家，常为 联军作慰问演出，并通过电台播放自己谱写的钢琴 曲。由于联军在战场上接连遭到失败，反间谍机关 开始怀疑到这位女钢琴家，可一时又因找不到钢琴 家传递情报的手段和途径而迟迟不能决断。原来， 这位德国忠实的女间谍，从联军军官那里获得军事 情报后，就按照事先规定的密码巧妙地将其编成乐 谱，并在电台演奏时一次次公开将重要情报通过悠 扬的琴声传递出去。
在艺术作品中的隐写术
古代的隐写术——语言学的
藏头诗
钢铁投洪冶， 蝼蚁上粉墙。 阴阳无二义， 天地我中央。 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。 化工何意把春催？ 缘到名园花自开。 道是东风原有主， 人人不敢上花台。 黄帝示程书山行， 天籁相伴入翰林， 笑迎万卷七彩路， 翌日神州成精英
2、数字水印
数字水印：信息隐藏在民用领域的应用 数字作品的特点：无失真复制、传播， 易修改，易发表 数字作品的版权保护需要：
确定、鉴别作者的版权声明 追踪盗版 拷贝保护
2、数字水印
用于版权保护的数字水印：将版权所有者的 信息，嵌入在要保护的数字多媒体作品中， 从而防止其他团体对该作品宣称拥有版权 用于盗版跟踪的数字指纹：同一个作品被不 同用户买去，售出时不仅嵌入了版权所有者 信息，而且还嵌入了购买者信息，如果市场 上发现盗版，可以识别盗版者 用于拷贝保护的数字水印：水印与作品的使 用工具相结合（如软硬件播放器等），使得 盗版的作品无法使用
sails from NY June 1. (潘兴号于6月1日从纽约启航。)
古代的隐写术——语言学的
乐谱
在音乐乐谱中隐藏消息，每个音符对应于一个字符 第二次世界大战期间，一位热情的女钢琴家，常为 联军作慰问演出，并通过电台播放自己谱写的钢琴 曲。由于联军在战场上接连遭到失败，反间谍机关 开始怀疑到这位女钢琴家，可一时又因找不到钢琴 家传递情报的手段和途径而迟迟不能决断。原来， 这位德国忠实的女间谍，从联军军官那里获得军事 情报后，就按照事先规定的密码巧妙地将其编成乐 谱，并在电台演奏时一次次公开将重要情报通过悠 扬的琴声传递出去。
在艺术作品中的隐写术
古代的隐写术——语言学的
藏头诗
钢铁投洪冶， 蝼蚁上粉墙。 阴阳无二义， 天地我中央。 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。 化工何意把春催？ 缘到名园花自开。 道是东风原有主， 人人不敢上花台。 黄帝示程书山行， 天籁相伴入翰林， 笑迎万卷七彩路， 翌日神州成精英
2、数字水印
数字水印：信息隐藏在民用领域的应用 数字作品的特点：无失真复制、传播， 易修改，易发表 数字作品的版权保护需要：
确定、鉴别作者的版权声明 追踪盗版 拷贝保护
2、数字水印
用于版权保护的数字水印：将版权所有者的 信息，嵌入在要保护的数字多媒体作品中， 从而防止其他团体对该作品宣称拥有版权 用于盗版跟踪的数字指纹：同一个作品被不 同用户买去，售出时不仅嵌入了版权所有者 信息，而且还嵌入了购买者信息，如果市场 上发现盗版，可以识别盗版者 用于拷贝保护的数字水印：水印与作品的使 用工具相结合（如软硬件播放器等），使得 盗版的作品无法使用
数据挖掘第一与第二章概述数据收集讲解学习
2022年3月12日星期六
数据挖掘导论
25
数据集的重要特性
• 维度(Dimensionality) – 数据集的维度是数据集中的对象具有的属性数目 – 维灾难（Curse of Dimensionality） – 维归约（dimensionality reduction）
• 稀疏性(Sparsity) – 具有非对称特征的数据集，一个对象的大部分属性上的值都为 0 – 只存储和处理非零值
数据
– 数据中的联系
• 如时间和空间的自相关性、图的连通性、半结构化文本和XML文 档中元素之间的父子联系
2022年3月12日星期六
数据挖掘导论
9
挑战4
• 数据的所有权与分布
– 数据地理上分布在属于多个机构的资源中
• 需要开发分布式数据挖掘技术
– 分布式数据挖掘算法面临的主要挑战包括
• (1) 如何降低执行分布式计算所需的通信量？ • (2) 如何有效地统一从多个资源得到的数据挖掘结果？ • (3) 如何处理数据安全性问题？
Single 70K
No
Married 120K No
Divorced 95K
Yes
Married 60K
No
Divorced 220K No
Single 85K
Yes
Married 75K
No
Single 90K
Yes
2022年3月12日星期六
数据挖掘导论
28
记录数据: 数据矩阵
• 如果一个数据集族中所有数据对象都具有相同的数 值属性值，则数据对象可以看做多维空间中的点， 每个维代表对象的一个不同属性。
2.1 数据类型
• 数据集的不同表现在很多方面。例如， 某些数据集包含时间序列或者彼此之间具 有明显联系的对象。毫不奇怪，数据的类 型决定我们应使用何种工具和技术来分析 数据。此外，数据挖掘研究常常是为了适 应新的应用领域和新的数据类型的需要而 展开的。
[网络与信息安全基础(第2版)][王颖,蔡毅][电子课件] (1)[28页]
![[网络与信息安全基础(第2版)][王颖,蔡毅][电子课件] (1)[28页]](https://img.taocdn.com/s3/m/a1458b6587c24028905fc325.png)
个人信息（如生日、名字、反向拼写的登录名、房间中可 见的东西）、年份、以及机器中的命令等。 不要将口令写下来。 不要将口令存于电脑文件中。 不要让别人知道。
1.4.1 关于口令安全性（续1）
不要在不同系统上，特别是不同级别的用户上使用同一口 令。
为防止眼明手快的人窃取口令，在输入口令时应确认无人 在身边。
1.1.2 加强青少年的网络安全意识
1.2 什么是攻击
1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4
收集信息的主要方式 攻击的主要手段 入侵仅发生在入侵行为完全完成，且入 侵者已进入目标网络内的行为称为攻击。但更为积极的观 点是：所有可能使一个网络受到破坏的行为都称为攻击。 即从一个入侵者开始在目标机上工作的那个时刻起，攻击 就开始了。
忽或者不配合，那么攻击者就有可能通过这台计算机，从 内部来攻击其他的计算机。
6. 保持简单（Simplicity） 尽量降低系统的复杂度，越复杂的系统越容易隐藏一些
安全问题，建议不要在一台服务器上配置超过两种以上的 应用。
1.5 安全操作系统简介
操作系统是信息系统安全的基础设施，在信息安全方面起 着决定性的作用。信息系统安全在硬件方面关键是芯片， 在软件方面关键是操作系统。本小节主要讨论操作系统方 面的安全问题。
1.2.4 攻击对象排名
主机运行没有必要的服务。 未打补丁的、过时的应用软件和硬件固件。 信息泄露，通过服务如Gopher、Finger、Telnet、SNMP、
SMTP、Netstat等。 盗用信任关系如Rsh、Rlogin、Rexec。 配置不当的防火墙或路由器ACL（Access Control List,访问
1.4.3 广域网安全
1．加密技术 2．VPN技术 3．身份认证技术
1.4.1 关于口令安全性（续1）
不要在不同系统上，特别是不同级别的用户上使用同一口 令。
为防止眼明手快的人窃取口令，在输入口令时应确认无人 在身边。
1.1.2 加强青少年的网络安全意识
1.2 什么是攻击
1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4
收集信息的主要方式 攻击的主要手段 入侵仅发生在入侵行为完全完成，且入 侵者已进入目标网络内的行为称为攻击。但更为积极的观 点是：所有可能使一个网络受到破坏的行为都称为攻击。 即从一个入侵者开始在目标机上工作的那个时刻起，攻击 就开始了。
忽或者不配合，那么攻击者就有可能通过这台计算机，从 内部来攻击其他的计算机。
6. 保持简单（Simplicity） 尽量降低系统的复杂度，越复杂的系统越容易隐藏一些
安全问题，建议不要在一台服务器上配置超过两种以上的 应用。
1.5 安全操作系统简介
操作系统是信息系统安全的基础设施，在信息安全方面起 着决定性的作用。信息系统安全在硬件方面关键是芯片， 在软件方面关键是操作系统。本小节主要讨论操作系统方 面的安全问题。
1.2.4 攻击对象排名
主机运行没有必要的服务。 未打补丁的、过时的应用软件和硬件固件。 信息泄露，通过服务如Gopher、Finger、Telnet、SNMP、
SMTP、Netstat等。 盗用信任关系如Rsh、Rlogin、Rexec。 配置不当的防火墙或路由器ACL（Access Control List,访问
1.4.3 广域网安全
1．加密技术 2．VPN技术 3．身份认证技术
第六章信息隐藏技术(二)
第六章信息隐藏技术（二）引言概述：在信息安全领域中，信息隐藏技术起到了保护机密信息和防止信息泄露的重要作用。
第六章将继续探讨信息隐藏技术的相关内容，并进一步介绍其中的技术原理和应用场景。
本文将从五个大点入手，分别阐述信息隐藏技术的特点、隐写术、数字水印、隐私保护和应用案例。
正文：一、信息隐藏技术的特点1.1 隐蔽性：信息隐藏技术应具备良好的隐蔽性，使嵌入的信息不易被探测到。
1.2 容量：信息隐藏技术应具备较大的信息容量，以满足传输和存储的需求。
1.3 鲁棒性：信息隐藏技术应具备一定的鲁棒性，能够抵抗各种攻击和扭曲。
1.4 兼容性：信息隐藏技术应具备兼容性，能够在不同的系统和应用中进行使用。
1.5 可解析性：信息隐藏技术应具备可解析性，即使接收端可以准确提取嵌入的信息。
二、隐写术2.1 隐写术的概念和分类2.2 隐写术的工作原理2.3 基于图像的隐写术2.4 基于文本的隐写术2.5 隐写术的应用和研究方向三、数字水印3.1 数字水印的概念和分类3.2 数字水印的工作原理3.3 数字水印在版权保护中的应用3.4 数字水印在数据完整性验证中的应用3.5 数字水印的发展趋势和挑战四、隐私保护4.1 隐私保护的需求和挑战4.2 隐私保护的技术手段和方法4.3 隐私保护在通信中的应用4.4 隐私保护在数据存储中的应用4.5 隐私保护的法律规范和伦理问题五、应用案例5.1 信息隐藏技术在军事领域的应用5.2 信息隐藏技术在金融领域的应用5.3 信息隐藏技术在网络传输中的应用5.4 信息隐藏技术在娱乐行业的应用5.5 信息隐藏技术在医疗保健中的应用总结：通过本文对信息隐藏技术的探讨，我们了解了其特点、隐写术、数字水印、隐私保护和应用案例等五个大点。
信息隐藏技术在当今信息安全领域中具有重要意义，它保护了机密信息的安全，防止了信息泄露的风险。
随着技术的不断发展，信息隐藏技术将继续在各个领域中发挥重要作用，并为信息安全提供更多的保障。
信息隐藏与数字水印第1章PPT课件
❖ 网络游戏、数字动漫、数字电视、数字电影等
数字版权管理体系 数字水印标准
湖南科技大学计算机学院
信息隐藏与数字水印电子教案
向德0生0:制00作
1.0 引言
1.0.2 数字水印与信息隐藏的研究状况
第一章 概论
关键突破点：
③ 政策法规不能落后
各国政府对密码算法都有比较严格的管理 规定
但信息隐藏算法与数字水印算法的使用目 前还没有统一的规范
向德0生0:制00作
1.0 引言
1.0.2 数字水印与信息隐藏的研究状况
回顾：广义信息隐藏的研究：
第一章 概论
广义信息隐藏：信息隐藏与数字水印 由浅入深、由应用推动理论 算法研究
LSB算法，各种变换域算法
载体
图像、音频、视频、文本、各种数据载体等
特性
鲁棒性、脆弱性、半脆弱性
湖南科技大学计算机学院
向德0生0:制00作
1.2 信息隐藏的分类
1.2.1 信息隐藏的历史回顾
古代的隐藏术：
1、技术性的隐藏术 2、语言学中的隐藏术 3、用于版权保护的隐藏术
第一章 概论
湖南科技大学计算机学院
返回目录
信息隐藏与数字水印电子教案
向德0生0:制00作
1.2 信息隐藏的分类
1.2.1 信息隐藏的历史回顾
古代的隐藏术：
课程内容：
基础知识
向德0生0:制00作
引言
算法
第一章 概论
隐藏理论研究
攻击和分析
广义隐藏
信息隐藏原理
信息隐藏算法
图象 视频 … 音频 数据
信息隐藏攻击 （隐藏分析）
数字水印原理 数字水印算法 数字水印攻击
湖南科技大学计算机学院
信息隐藏技术原理ppt-课件
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 信息隐藏技术概述
（3）隐写术 • 隐写术即不让计划的接收者之外的任何人知道信息的传递事件
PV表示对共享变量V 进行读操作的TCB 原语。
6 版权保护/数字水印
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成技术的隐藏。
9.1 信息隐藏技术概述
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编码，以形成不
96版权保护数字水印76图像数字水印范例带水印图像被篡改水印图像提取出的水印96版权保护数字水印77变换域方法带水印图像被篡改水印图像提取出的水印96版权保护数字水印78模糊认证带水印图像被篡改水印图像检测结果96版权保护数字水印79数字水印攻击分析水印攻击包括主动攻击和被动攻击
第9章 信息隐藏技术原理
9.2 信息隐藏技术原理
（5）自恢复性 • 由于经过一些操作或变换后，可能会使原图产生较大的破坏。
如果只从留下的片段数据，就能恢复隐藏信息，而且恢复过程 中不需要宿主信息，这就是所谓的自恢复性。 （6）可纠错性 • 为了保证隐藏信息的完整性，使其在经过各种操作和变换后仍 能很好地恢复，通常采取纠错编码方法。
为了消除系统中的隐蔽信道，必须对系统的设计和实现进行修改。
自然会暴露出嵌入的行为.
其中常数a为尺度因子,控制水印添加的强度。
伪随机高斯序列来调制（叠加）该图像除直流（DC）分量外的1000个最大的DCT系数。
（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 信息隐藏技术概述
（3）隐写术 • 隐写术即不让计划的接收者之外的任何人知道信息的传递事件
PV表示对共享变量V 进行读操作的TCB 原语。
6 版权保护/数字水印
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成技术的隐藏。
9.1 信息隐藏技术概述
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编码，以形成不
96版权保护数字水印76图像数字水印范例带水印图像被篡改水印图像提取出的水印96版权保护数字水印77变换域方法带水印图像被篡改水印图像提取出的水印96版权保护数字水印78模糊认证带水印图像被篡改水印图像检测结果96版权保护数字水印79数字水印攻击分析水印攻击包括主动攻击和被动攻击
第9章 信息隐藏技术原理
9.2 信息隐藏技术原理
（5）自恢复性 • 由于经过一些操作或变换后，可能会使原图产生较大的破坏。
如果只从留下的片段数据，就能恢复隐藏信息，而且恢复过程 中不需要宿主信息，这就是所谓的自恢复性。 （6）可纠错性 • 为了保证隐藏信息的完整性，使其在经过各种操作和变换后仍 能很好地恢复，通常采取纠错编码方法。
为了消除系统中的隐蔽信道，必须对系统的设计和实现进行修改。
自然会暴露出嵌入的行为.
其中常数a为尺度因子,控制水印添加的强度。
伪随机高斯序列来调制（叠加）该图像除直流（DC）分量外的1000个最大的DCT系数。
文本信息隐藏技术研究
方法种类 语法的方法 编码方式 语法体系
词义替换法
隐藏 1 字节信息需要
的文本 量
没有确定值
语义的方法 造句法
很多，且没有确定值
句 间 空 格 编 约 8 句文本
码方法 行尾 附 加空 格编码
标点符号法
约2 行文本
约 8 句文本
空间特征替 换法
行间距编码 字间距编码
约8 行文本
约 8 个字符
>8 个字符
词时人们无法适当的认定它们是作为主要词 汇还是次要词汇。 但是，当解码时， 主要词汇
不影响多煤体信息本身的传送和使用，另一 方面由干人类视觉系统和听觉系统本身对某 些信息有一定的掩蔽效应，例如人眼对灰度 的分辨率只有几十个灰度级，所以可以利用 人眼和人耳的这些特点进行掩蔽通信、信息
隐藏和版权保护。
( 5) 自 恢复性 由于经过一些操作或变换 后， 可能会使原图产生较大的破坏，如果只 从留下的片段数据， 仍能恢复隐藏信号， 而 且恢复过程不需要宿主信号，这就是所谓的
‘
特征编码 换法 度编码
颜色特征替 字 体蓝 色 灰 ) 1 个字符
词表里，可能会有许多同义词， 对每一个替 信息隐藏学是一门新兴的交叉学科，在 换的词的编码需要更多的比特， 选择编码的 计算机、通讯、保密学等领域有着广阔的应 同义词时， 运用到特定的语境下，意义就会 用前景。数字水印技术作为其在多媒体领域 改变或者是模棱两可。在信息隐藏容量方 的重要应用，已受到人们越来越多的重视。 面，语义法的容量较低。 4 . 2 造句法 嵌入空格的方法的优点和缺点都是嵌入 3 文本信息隐 藏方法概述 文档编码是指， 通过改变文本模式或改 的空格是任意的。虽然读者可能没有注意到 它是被操纵的，但是词处理器可能会在不注 变文本的某些文本特征如字母来实现。该编 码的目 的是使文档产生一定的变化，该变化 意中改变了空格的数目，破坏了水印。根据 文本的重定格式，健壮性是我们寻找其它文 能用于进行可靠地解码，但这种变化对于读 者来说不可见。但是，对于解码来说要求这 本水印的一个原因。另外， 使用造句法和语 些变化比较大，以致于能用来淮确、可靠地 义法通常不会妨碍空间域法。这些方法可以 进行解码，而对于读者来说，又要求这些变 并 行使用 。 化比较小，从而让读者从视觉的角度来说， 4. 3 特征替换法 这些变化都不可见，这两者之间的矛盾，使 Br s i 等人提出的三种在通用文档图像 a l 得对文档进行编码有一定的难度。 中 特定二进制信息的 隐藏 技术【 ， ， 1， 9 0 1 4 5 5 他 最原始的文档， 包括ASc l 文本文件或计 们利用文档的特点，将数字信息通过轻微调 l 算机源代码文件， 几乎是不能被插入隐藏信息 整文档中的以下结构:垂直移动行距、水平调 整字距、 调整文字特性(如字体)， 来完成编码。 的， 因为这种类型的文档不存在可插入标记的 可辨认空I (Perceptual h adroom)46}。 d e ’ e 然 该算法可以抵抗一些标淮的文档操作，如照 但该技术也极易被经验 而， 一些高级形式的文档通常都是格式化的 相复印和扫描复印， (如Pos住 r P ， 犯 t PDF， i RTF ， d ， Wor WPS)} 丰富的攻击者破坏， 比如， 只要攻击者任意改 并且对于这些类型的文档可以将隐藏信息嵌 变其文档的行距或者字间距，就可能破坏水 人版面布局信息或格式化编排中。可以将某 印。一般来说， 在文档中 加水印是很困难的， 种变化定义为 “ ， 1” 不变化定义为 “ ， 0” 这样 当文档再次扫描输入时，扫描设备采用的光 嵌入的数字信号就是具有某种分布式的隐藏 学字符技术在理论上能够消除噪声，导致嵌 人水印信息失效， 且这种水印算法一般仅适 信息序列。 下面是文本信息隐藏嵌入过程的通用模 用于文档图像类。 型。 空间域水印算法的最大优点就是具有较 ①选择需嵌人文本秘密信息的文本数据。 好的抗几何失真能力，最大弱点就在于抗信 ②计算井将文本秘密信息编码; 号失真的能力较差。 在信息隐藏容量方面， 特 ③用尽可能不可察觉的方式将该文本秘 征替换法的容量是比较高的。 密信息加人到文本数据中。 文本信息隐藏算法可以分为三类: 基于 语法的文本隐藏算法、基于语义的文本隐藏 算法和基于格式的文本隐藏算法。
词义替换法
隐藏 1 字节信息需要
的文本 量
没有确定值
语义的方法 造句法
很多，且没有确定值
句 间 空 格 编 约 8 句文本
码方法 行尾 附 加空 格编码
标点符号法
约2 行文本
约 8 句文本
空间特征替 换法
行间距编码 字间距编码
约8 行文本
约 8 个字符
>8 个字符
词时人们无法适当的认定它们是作为主要词 汇还是次要词汇。 但是，当解码时， 主要词汇
不影响多煤体信息本身的传送和使用，另一 方面由干人类视觉系统和听觉系统本身对某 些信息有一定的掩蔽效应，例如人眼对灰度 的分辨率只有几十个灰度级，所以可以利用 人眼和人耳的这些特点进行掩蔽通信、信息
隐藏和版权保护。
( 5) 自 恢复性 由于经过一些操作或变换 后， 可能会使原图产生较大的破坏，如果只 从留下的片段数据， 仍能恢复隐藏信号， 而 且恢复过程不需要宿主信号，这就是所谓的
‘
特征编码 换法 度编码
颜色特征替 字 体蓝 色 灰 ) 1 个字符
词表里，可能会有许多同义词， 对每一个替 信息隐藏学是一门新兴的交叉学科，在 换的词的编码需要更多的比特， 选择编码的 计算机、通讯、保密学等领域有着广阔的应 同义词时， 运用到特定的语境下，意义就会 用前景。数字水印技术作为其在多媒体领域 改变或者是模棱两可。在信息隐藏容量方 的重要应用，已受到人们越来越多的重视。 面，语义法的容量较低。 4 . 2 造句法 嵌入空格的方法的优点和缺点都是嵌入 3 文本信息隐 藏方法概述 文档编码是指， 通过改变文本模式或改 的空格是任意的。虽然读者可能没有注意到 它是被操纵的，但是词处理器可能会在不注 变文本的某些文本特征如字母来实现。该编 码的目 的是使文档产生一定的变化，该变化 意中改变了空格的数目，破坏了水印。根据 文本的重定格式，健壮性是我们寻找其它文 能用于进行可靠地解码，但这种变化对于读 者来说不可见。但是，对于解码来说要求这 本水印的一个原因。另外， 使用造句法和语 些变化比较大，以致于能用来淮确、可靠地 义法通常不会妨碍空间域法。这些方法可以 进行解码，而对于读者来说，又要求这些变 并 行使用 。 化比较小，从而让读者从视觉的角度来说， 4. 3 特征替换法 这些变化都不可见，这两者之间的矛盾，使 Br s i 等人提出的三种在通用文档图像 a l 得对文档进行编码有一定的难度。 中 特定二进制信息的 隐藏 技术【 ， ， 1， 9 0 1 4 5 5 他 最原始的文档， 包括ASc l 文本文件或计 们利用文档的特点，将数字信息通过轻微调 l 算机源代码文件， 几乎是不能被插入隐藏信息 整文档中的以下结构:垂直移动行距、水平调 整字距、 调整文字特性(如字体)， 来完成编码。 的， 因为这种类型的文档不存在可插入标记的 可辨认空I (Perceptual h adroom)46}。 d e ’ e 然 该算法可以抵抗一些标淮的文档操作，如照 但该技术也极易被经验 而， 一些高级形式的文档通常都是格式化的 相复印和扫描复印， (如Pos住 r P ， 犯 t PDF， i RTF ， d ， Wor WPS)} 丰富的攻击者破坏， 比如， 只要攻击者任意改 并且对于这些类型的文档可以将隐藏信息嵌 变其文档的行距或者字间距，就可能破坏水 人版面布局信息或格式化编排中。可以将某 印。一般来说， 在文档中 加水印是很困难的， 种变化定义为 “ ， 1” 不变化定义为 “ ， 0” 这样 当文档再次扫描输入时，扫描设备采用的光 嵌入的数字信号就是具有某种分布式的隐藏 学字符技术在理论上能够消除噪声，导致嵌 人水印信息失效， 且这种水印算法一般仅适 信息序列。 下面是文本信息隐藏嵌入过程的通用模 用于文档图像类。 型。 空间域水印算法的最大优点就是具有较 ①选择需嵌人文本秘密信息的文本数据。 好的抗几何失真能力，最大弱点就在于抗信 ②计算井将文本秘密信息编码; 号失真的能力较差。 在信息隐藏容量方面， 特 ③用尽可能不可察觉的方式将该文本秘 征替换法的容量是比较高的。 密信息加人到文本数据中。 文本信息隐藏算法可以分为三类: 基于 语法的文本隐藏算法、基于语义的文本隐藏 算法和基于格式的文本隐藏算法。
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第1章 信息隐藏技术概述
• 来确定在图像的各个部分所能容忍的数字水印 信号的最大强度，从而能避免破坏视觉质量。 也就是说，利用视觉模型来确定与图像相关的 调制掩模，然后再利用其来插入水印。这一方
法同时具有好的透明性和强健性。
第1章 信息隐藏技术概述
1.5 信息隐藏技术的应用领域
• 1) 数据保密 • 2）数据的不可抵赖性 • 3）数字作品的版权保护 • 4）防伪 • 5）数据的完整性
成共识。
第1章 信息隐藏技术概述
信息隐藏（information hiding）有时也称数据隐 藏（data hiding）。就是将秘密信息秘密地隐藏于另一 非机密的文件内容之中。如图1-1 所示，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。是一门研究如何在 信息中隐藏信息的科学。
Initial Applications of information hiding Passing Secret messages
第1章 信息隐藏技术概述
• 用头发掩盖信息
– 将消息写在头皮上，等到头发长出来后，消息被遮 盖，这样消息可以在各个部落中传递（公元前440 年）
• 使用书记板隐藏信息
第1章 信息隐藏技术概述
数字化引发的问题
• 非法拷贝
作品复制代价低廉 复制没有任何质量上的损失
第1章 信息隐藏技术概述
• 作品篡改
数字作品允许一切可能的编辑，使得数字作品的 完整性受到严重的威胁。
第1章 信息隐藏技术概述
Image Forgery
伪造新闻照片
2003《洛杉矶时报》发自伊拉克前 线的报道是拼接结果
第1章 信息隐藏技术概述
1.2 信息隐藏的分类
• (1) 按载体类型分类 频的信息隐藏技术。 • (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。 • (3) 按嵌入域分类 主要可分为空域（或时域）方法及 包括基于文本，图像，声音和视
变换域方法。
第1章 信息隐藏技术概述
第1章 信息隐藏技术概述
作 业
• 分析信息隐藏技术和密码术的主要异同点。 • 信息隐藏技术中隐写术和数字水印技术的各自的侧重 点是什么？
• (3) 频域算法。算法实现过程为：先计算图像 的离散余弦变换 (DCT)，然后将水印叠加到
DCT域中幅值最大的前ｋ系数上(不包括直流分
量)，通常为图像的低频分量。
第1章 信息隐藏技术概述
• 若DCT系数的前ｋ个最大分量表示为Ｄ={ di }， i=1 ，… ，ｋ，水印是服从高斯分布的随机实数 序列Ｗ ={ wi }，i=1 ，… ，ｋ，那么水印的嵌入 算法为di = di(1 + awi)，其中常数a为尺度因子，控
第1章 信息隐藏技术概述
Image Forgery
广场鸽和第一爆
2006年中国国际新闻摄影比 赛金奖作品“中国农村城市 化改革第一爆”被取消获奖 资格
2005年中国国际新闻摄影比赛金 奖作品“广场鸽接种禽流感疫苗 ” 备受质疑
第1章 信息隐藏技术概述
Image Forgery
华南虎事件
2007年 “华南虎”事件
Digital Watermarking
数字水印技术
第1章 信息隐藏技术概述
第一章 数字水印技术概述
1.1 信息隐藏技术
1.2 信息隐藏技术的分类
1.3 信息隐藏技术的特点和模型
1.4 信息隐藏技术的算法
1.5 信息隐藏技术的主要应用领域 1.6小结
第1章 信息隐藏技术概述
1.1 信息隐藏技术
数字世界
第1章 信息隐藏技术概述
• 为了增强算法的性能，提出了各种改进的方法
，如利用伪随机序列，以随机的顺序修改图像 的LSB；在使用密钥的情况下，才能得到正确 的嵌入序列。另外一个常用方法是利用像素的 统计特征将信息嵌入像素的亮度值中。
第1章 信息隐藏技术概述
• (2) Patchwork算法是随机选择Ｎ对像素点 (ai，bi) ，然
第1章 信息隐藏技术概述
第1章 信息隐藏技术概述
•
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。这样攻击者要想获得消息，就首先要检 测到消息的存在，并知道如何从隐蔽的载体 S 中提取 M’及如何对M’解密以恢复消息M.
第1章 信息隐藏技术概述
信息隐藏的可能性
• 利用人类感知系统的冗余 • 利用计算机处理系统的冗余 • 利用各种潜信道
• 技术上是可行的
第1章 信息隐藏技术概述
现状
• 研究的学者非常多，遍布：信息安全、密码学 、通信、军事通信学、信号与信息处理、应用 数学、模式识别与智能系统、计算机应用技术 、数字内容、数字媒体设计等领域 • 每年都有大量的论著在国内外发表，有大量的 科研成果产生，有众多学术会议在世界各地召 开，有许多专利被申请，有不少产品进入市场 ，有大批优秀专才走出学校等等 • 问题：低水平重复多，重大突破少。
• (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。
1) 隐写术的目的是在不引起任何怀疑的情况下秘密
传送消息，因此它的主要要求是不被检测到和大容量 等。
第1章 信息隐藏技术概述
•
2) 数字水印是指嵌在数字产品中的数字信号，可以 是图像，文字，符号，数字等一切可以作为标识和标
– 首先去掉书记板上的腊，然后将消息写在木板上， 再用腊覆盖，这样处理后的书记板看起来是一个完 全空白的
• 将信函隐藏在信使的鞋底、衣服的皱褶中，妇 女的头饰和首饰中等
第1章 信息隐藏技术概述
• 在一篇信函中，通过改变其中某些字母笔划的 高度，或者在某些字母上面或下面挖出非常小 的孔，以标识某些特殊的字母，这些特殊的字 母组成秘密信息 • 采用无形的墨水在特定字母上制作非常小的斑 点（17世纪） • 微缩胶片（1860年）
第1章 信息隐藏技术概述
• (5) 生理模型算法 人的生理模型包括人类视觉系统
HVS(Human Visual System)和人类听觉系统HAS。该模 型不仅被多媒体数据压缩系统利用，同样可以供数字
水印系统利用。利用视觉模型的基本思想均是利用从
视觉模型导出的JND(Just Noticeable Difference)描述。
– 信鸽传递 – 粘贴在无关紧要的杂志等文字材料中的句号或逗号 上
第1章 信息隐藏技术概述
微芯片- Application
德国人在二战中使用的微芯片
Initial Applications of information hiding Passing Secret messages
第1章 信息隐藏技术概述
制水印添加的强度。然后用新的系数做反变换得
到水印图像I。 • 还可以将数字图象的空间域数据通过离散傅里叶 变换(DFT)或离散小波变换(DWT)转化为相应的 频域系数
第1章 信息隐藏技术概述
• (4) 压缩域算法。在JPEG MPEG等压缩格式中隐藏信
息，这种技术的关键是把水印或者秘密信息加载到数 据帧的数据流中。
(1) 透明性 (2)鲁棒性 (3)不可检测性 (4)安全性 (5)自恢复性 (6)对称性 (7)可纠错性
第1章 信息隐藏技术概述
第1章 信息隐藏技术概述
1.4 信息隐藏的算法
• (1) 空域算法该类算法中典型的算法是将信息嵌入到随 机选择的图像点中最不重要的像素位 (LSB)上，这可保 证嵌入的水印是不可见的。LSB算法的主要优点是可 以实现高容量和较好的不可见性，但是该算法的鲁棒 性差，容易被第三方发现和得到，遭到破坏，对图像 的各种操作如压缩，剪切等都会使算法的可靠性受到 影响。
记的信息，其目的是进行版权保护、所有权证明、指
纹（追踪发布多份拷贝）和完整性保护等。 • • 3) 数据隐藏和数据嵌入：介于数字水印和隐写术之 间，往往是辅助信息和服务。 4) 指纹和标签： 每个嵌入的信息都是唯一的序列号
。
第1章 信息隐藏技术概述
第1章 信息隐藏技术概述
1. 3 信息隐藏技术特点和模型
第1章 信息隐藏技术概述
藏头诗
• 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。
第1章 信息隐藏技术概述
现代意义上的信息隐藏技术是，从20世纪90年代 早期开始。1992年国际上正式提出数字化信息隐藏研
究。1996年，第一次国际信息隐藏学术研究会议在英
国剑桥召开，使这些独立研究信息隐藏技术的团体走 到一起，从而在信息隐藏的一些基本概念和术语上达
Stego – Hidden , Graphy – Writing ‘art of hidden writing’
第1章 信息隐藏技术概述
隐写术是信息隐藏技术的最早应用，它的思想可以 追溯到远古时代。
第1章 信息隐藏技术概述
隐写术
(追溯到 440 BC)
Histaeus used his slaves (information tattooed on a slave’s shaved head )
第1章 信息隐藏技术概述
• 司法鉴定困难
• 页面保护的难题 • ……
第1章 信息隐藏技术概述
密码术的缺点
• 它明确地提示攻击者哪些是重要信息 • 对加密后的数据进行破坏 • 加密限制了多媒体作品在网上流通
第1章 信息隐藏技术概述
信息隐藏技术：
隐写术（Steganography）
是关于信息隐藏的技巧与科学，它使得除预期的 接收者之外的任何人都不知道信息的传递事件或者信 息的内容。