第7章信息技术安全;
7.1信息隐藏技术与安全;
简而言之，信息隐藏技术就是将秘密信息嵌入公开的信息载体中，通过掩蔽其存在，使未授权的第三方难以察觉或截获这些信息。与传统的加密技术相比，现代加密技术主要是改变信息的内容，使其变得难以理解；信息隐藏技术则是隐藏信息本身的存在，使攻击者无法发现其存在，从而达到保护信息的目的。;
隐写技术和隐写分析技术是信息隐藏领域的两大支柱。类似于密码学和密码分析学，隐写技术和隐写分析技术之间是相互对立又相互促进的关系。隐写技术的进步推动了新型隐写分析算法的诞生，而更高效的隐写分析算法反过来又对隐写算法的安全性提出了更高的挑战。这与密码学中的“Kerchhoff准则”相似，即攻击者即使掌握了嵌入算法以及隐写系统的其他信息，但只要没有密钥，他们就无法确定秘密信息的存在，更无法提取出秘密信息。根据隐写嵌入所使用的载体类型，数字隐写可分为图像隐写、视频隐写、音频隐写等类别，其中，图像隐写是隐写领域的研究热点。;
数字隐写系统的评价指标主要有：
(1)不可检测性：主要指感官上和统计上的不可检测性。
(2)嵌入容量：表示载体携带秘密信息的数据量。
(3)鲁棒性：代表算法的抗攻击能力。;
一方面，隐写分析技术可以用来判断可疑数字媒体中秘密信息的存在性，有效防止隐写技术被不法分子利用；另一方面，隐写分析技术能揭示现有隐写技术的潜在安全漏洞，促进更安全隐写算法的开发，进而推动隐写技术的整体进步。隐写分析技术的主要目的是：
(1)判断载体中秘密信息的存在性。
(2)估计秘密信息的长度并最终提取秘密信息。
(3)删除或者破坏秘密信息。;
上述指标中，(1)、(2)属于被动隐写分析，(3)被称为主动隐写分析。根据隐写检测的基本原理，隐写分析方法可分为感官检测法、软件标识特征检测法以及基于统计的隐写分析方法、基于人工智能的隐写分析方法等。作为隐写技术的反向技术，隐写分析技术的发展仍滞后于隐写技术的发展，尤其是在对低嵌入率隐写和新型???写算法的检测效果上，大多数算法的表现并不理想。根据其适用范围，隐写分析可以分为专用隐写分析和通用隐写分析两大类。专用隐写分析针对某一种或者某一类特定的隐写方法，通用性较差；而通用隐写分析能够应对多种隐写技术，具有更强的适应性，包括特征提取和分类器设计两个环节，其中隐写分析分类器的研究进展相对滞后于特征提取的研究。;
隐写技术(正向技术)是隐写分析技术研究的基础。图像信息隐藏技术的研究是其他多媒体信息隐藏技术研究的基础。图像LSB?(LeastSignificantBit，最不重要位)信息隐藏算法是图像隐写技术研究中较为基础、较为经典、应用最广泛的方法之一，因此本章将重点介绍面向数字图像的LSB信息隐藏算法的基本原理和基础知识，包括图像的数字化过程。其他类型的信息隐藏技术大多是基于图像LSB算法逐渐发展和演变而来的。;
7.1.2图像数字化的基本原理
图像的数字化主要包括采样和量化两个步骤。当我们把某一个图像放大后会发现图像是由一个一个小方格构成的。图像原本是连续的，理论上是由无限的点组成的，但由于计算机的存储容量是有限的，因此只能选择性地找出一些点来近似表示图像。这个过程被称为采样。例如，手机摄像头的参数“分辨率”实际上指的就是采样点的数量。如果用显微镜放大手机镜头上的传感器，会发现传感器上也是由密集排列的点构成的。;
7.1.3图像LSB信息隐藏
LSB信息隐藏是出现最早、应用最广泛的信息隐藏方法。要深入理解LSB图像信息隐藏算法，首先需明确“最低有效位”(LeastSignificantBit)的概念。以一幅具体图像为例，每个颜色通道，如蓝色通道中每个像素由8个二进制数字组成，最低有效位是指该二进制数的最后一位。之所以称其为最低有效位，是因为它在数值表示中对整体数值的影响最小。为了进一步理解这一点，我们先分析8个二进制数字和颜色的关系。;
如果把蓝色通道所有的蓝色划分成不同等级，则会组成一个蓝色颜色色阶，从下往上代表蓝色程度从无到最强。8个二进制数字有28种可能，也就是256种组合，可以将蓝色划分成256个等间隔的等级。其中，8个全0代表没有蓝色，8个全1代表全是蓝色。二进制和十进制的对应关系可以通过转换公式得出。十进制数值越大，代表蓝色强度越高。;
7.1.4信息隐藏应用与安全
信息隐藏技术在多个领域中具有广泛的应用，以下介绍一些典型的应用实例。
(1)军事通信。在军事通信中，信息隐藏技术可以用于传输重要的军事机密。通过采用伪装术和隐秘信道等手段，秘密信息可以被嵌入常规通信数据中，从而降低敌方发现和截获的可能性。此外，匿名通信技术也可以用于保护通信双方的身份和位置信息，以防