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分析加密技術在信息安全體系中的地位和作用

加密技術(Cryptography)已經為人們所熟悉,廣泛應用於各行各業。加密技術研究已有多年,有許多加密方法,但是由於加密明確的告知用戶,此文件或其他媒介已經進行過加密,竊密者必將利用各種破解工具進行破解,得到密文。雖然加密長度和強度壹再增加,但破解工具也在加強。並且由於計算機性能的飛速發展,使解密時間縮短,所以加密術的使用局限性已見壹斑。

信息隱藏,信息隱藏可以追溯到公元1499年,它的歷史久遠。但是直到20世紀90年代,在IT界,人們才賦予了它新的內容,使之成為繼加密技術之後,保護信息的又壹強有力的工具。信息隱藏與傳統的信息加密的明顯區別在於,傳統的加密技術以隱藏信息的內容為目的,使加密後的文件變得難以理解,而信息隱藏是以隱藏秘密信息的存在為目標。所以科學技術的發展使信息隱藏技術在信息時代又成為新的研究熱點。它既發揚了傳統隱藏技術的優勢,又具有了現代的獨有特性。對於研究信息安全方向的學者而言,研究信息隱藏是很有意義的,也是刻不容緩的。

信息隱藏的相關研究

在信息隱藏的研究中,主要研究信息隱藏算法與隱蔽通信。在信息隱藏算法中,主要有空間域算法和變換域算法。最典型的空間域信息隱藏算法為LSB算法,最典型的變換域算法是小波變換算法。由於LSB算法的魯棒性比較差,相關的研究改進工作都是提高其魯棒性。對於小波變換算法,由於小波變換具有良好的視頻局部特性,加上JPEG2000和MPEG4壓縮標準使用小波變換算法取得了更高的壓縮率,使得基於小波的變換的信息隱藏技術成為目前研究的熱點。壹般根據人類的視覺特點,對秘密信息用壹定的比例進行小波壓縮,壓縮過程增加了數據的嵌入容量。然後量化小波系數並轉換為二進制流數據。對載體信號同樣進行小波變換,選擇適當的小波系數及嵌入參數嵌入信息。因為小波有幾十種,每種小波的特性不同,參數的選取也不同,所以必須通過實驗,篩選出隱蔽性較好、容量較大的方法,從而使不可感知性、魯棒性與容量三者之間達到平衡。另外,還可以先對偶數點的小波系數與之相鄰的兩點的小波系數的平均值來替換,這個平均值稱為插值,作為秘密數據嵌入的位置。

信息隱藏的實施階段

壹般而言,信息隱藏是分為四個階段:預處理階段、嵌入階段、傳輸階段和提取階段。為了使每個階段都達到安全,所以必須在預處理階段,引入加密術中的加密算法。在嵌入階段,使用基於小波的隱藏信息的算法,在傳輸階段,進行隱蔽通信,從而使用傳輸階段也是安全的。所以這套信息隱藏的處理方案,將形成壹個安全的體系,因此即能隱藏秘密信息的內容,也能隱蔽通信的接收方和發送方,從而建立隱藏通信。

信息隱藏的應用範圍

信息隱藏的優勢決定了其具有廣泛的應用前景,它的應用範圍包括:電子商務中的電子交易保護、保密通信、版權保護、拷貝控制和操作跟蹤、認證和簽名等各個方面。信息隱藏主要分為隱寫術和數字水印,數字水印技術主要用於版權保護以及拷貝控制和操作跟蹤。在版權保護中,將版權信息嵌入到多媒體中(包括圖像、音頻、視頻、文本),來達到標識、註釋以及版權保護。數字水印技術的應用已經很成熟。信息隱藏的另壹個分支為隱寫術,隱寫術的分類的依據不同:可以按隱寫系統結構分類:分為純隱寫術、密鑰隱寫術和公鑰隱寫術;按隱寫空間分類:可以分為信道隱秘、空域隱寫、變換域隱寫;按隱寫載體分類可以分為文本隱寫、語音隱寫、視頻隱寫和二進制隱寫。