四、信息隐藏

1、定义、分类、特点

    所谓信息隐藏就是将秘密信息隐藏到一般的非秘密的数字媒体文件中，从而不让对手发觉的一种信息保护方法。

信息隐藏不同于传统的密码学技术。密码技术主要是研究如何将机密信息进行特殊的编码，以形成不可识别的密文进行传递；而信息隐藏则主要研究如何将某一机密信息秘密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。

2、信息隐藏技术特点

    根据信息隐藏的目的和技术要求，该技术存在以下特性：

    （1）透明性

    透明性（invisibility）也叫隐蔽性。

    （2）鲁棒性

    鲁棒性（robustness）指不因图像文件的某种改变而导致隐藏信息丢失的能力。

    （3）不可检测性

    不可检测性（undetectability）指隐蔽载体与原始载体具有一致的特性。

    （4）安全性

    安全性（security）指隐藏算法有较强的抗攻击能力，即它必须能够承受一定程度的人为攻击，而使隐藏信息不会被破坏。

    （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，这就是所谓的自恢复性。

    （6）对称性

    通常信息的隐藏和提取过程具有对称性，包括编码、加密方式，以减少存取难度。

    （7）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化后仍能很好的恢复，通常采取纠错编码方法。

3、数字水印技术

    利用人类的听觉、视觉系统的特点，在图像、音频、视频中加入一定的信息，使人们很难分别出加水印后的资料与原始资料的区别，而通过专门的检验步骤又能提取出所加信息。

    数字水印技术通过将数字、序列号、文字、图像标志等信息嵌入到媒体中，嵌入的过程中对载体尽量小的修改，以达到最强的鲁棒性。

    因此，数字图象的内嵌水印有下列特点：

    ·透明性：水印后图像不能有视觉质量的下降，与原始图像对比，很难发现二者的差别；

    ·鲁棒性：加入图像中的水印必须能够承受施加于图像的变换操作，不会因变换处理而丢失；

    ·安全性：数字水印应能抵抗各种蓄意的攻击，必须能够唯一地标志原始图像的相关信息，任何第三方都不能伪造他人的水印图像。

    嵌入水印的方法都包含两个基本的构造模块：水印嵌入系统和水印恢复系统。

    （1）水印嵌入社会的输入是水印，载体数据和一个可选的公钥或私钥，见图5—15。水印可以是任何形式的数据，比如数值、文本、图像等等。密钥可用来加强安全性，以避免未授权方恢复和修改水印。当水印与私钥或公钥结合时，嵌入水印的技术通常分别称为秘密水印技术和公开水印技术。水印系统的输出成为添加了水印的数据。

（2） 水印恢复系统的输入是已经嵌入水印的数据，私钥或公钥，以及原始数据和（或）原始水印（取决于添加水印的方法），输出的是水印W，或者是某种可信度的值，它表明了所考察数据中存在给定水印的可能性。