密码学在信息隐藏技术中有哪些应用

2025-02-07 17:37:06

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回答1：

密码学在信息隐藏技术中应用体现在：

1 版权保护
随着通信技术的迅猛发展，信息安全问题也变得十分突出，数字作品（如电脑美术、扫描图像、数字音乐、视频、三维动画）的版权保护成了当前的热点。由于数字作品的拷贝、修改非常容易，而且可以做到与原作完全相同，所以原创者不得不采用一些严重损害作品质量的办法来增加版权标志，但这种明显可见的标志很容易被篡改。数字水印的出现，就是利用数据隐藏原理使版权标志不可见或不可听，既不损害原作品，又达到了版权保护的目的。换句话说，数字水印技术是将与多媒体内容相关或不相关的一些标示信息直接嵌入到多媒体内容当中，但不影响原内容的使用价值，也不容易被人觉察或注意到。通过这些隐藏在多媒体内容中的信息，人们可以确认内容的创建者、购买者和查看信息是否真实完整。数字音频水印技术是信息隐藏技术的重要研究方向。
把要保密的信息，通过特殊的算法嵌入音频中，而不影响正常的收听效果（即具有听觉上的透明性），让人无法察觉和破坏此类信息。当要使用的时候再通过同样的方法在计算机上提取出来。通过这些隐藏在音频内容中的信息，可以判别对象是否受到保护，监视被保护数据的传播，鉴别真伪，解决版权纠纷并为法庭提供认证证据。目前的数字音频水印技术有追踪非法复制的功能，却不能做到防止盗版。从技术上来讲，当买一个音响作品时，在开票的过程中就要输入你的基本信息，甚至收款方可以拍摄购买人照片，把这些信息嵌入歌曲中。当然，这涉及到隐私问题，因此这些信息只有在发生盗版、保护版权时使用，其他情况不能使用。这和电信公司需要客户资料是一个道理。如果市场出现了盗版，司法机关买一个，提取出里面的水印，就知道谁是散布源头了。如果这个在法律上能实现的话，人们在购买音响作品时就要多一道手续，就像去医院要挂号，去电信开电话要填单子一样。而要人们认同这种手续、共同打击盗版或许还需要一段时日。

2 数字签名
数字签名是在公钥加密系统的基础上建立起来的，数字签名的产生涉及的运算方式是为人们所知的散列函数功能，也称“哈希函数功能”(Hash Function)。哈希函数功能其实是一种数学计算过程。这一计算过程建立在一种以“哈希函数值”或“哈希函数结果”形式创建信息的数字表达式或压缩形式(通常被称作“信息摘要”或“信息标识”)的计算方法之上。在安全的哈希函数功能(有时被称作单向哈希函数功能)情形下，要想从已知的哈希函数结果中推导出原信息来，实际上是不可能的。因而，哈希函数功能可以使软件在更少且可预见的数据量上运作生成数字签名，却保持与原信息内容之间的高度相关，且有效保证信息在经数字签署后并未做任何修改。
所谓数字签名，就是只有信息的发送者才能产生的，别人无法伪造的一段数字串，它同时也是对发送者发送的信息的真实性的一个证明。签署一个文件或其他任何信息时，签名者首先须准确界定要签署内容的范围。然后，签名者软件中的哈希函数功能将计算出被签署信息惟一的哈希函数结果值(为实用目的)。最后使用签名者的私人密码将哈希函数结果值转化为数字签名。得到的数字签名对于被签署的信息和用以创建数字签名的私人密码而言都是独一无二的。
一个数字签名(对一个信息的哈希函数结果的数字签署)被附在信息之后，并随同信息一起被储存和传送。然而，只要能够保持与相应信息之间的可靠联系，它也可以作为单独的数据单位被存储和传送。因为数字签名对它所签署的信息而言是独一无二的。

3 数字指纹
数字指纹技术是近几年发展起来的新型数字产品版权保护技术。数字指纹是指利用数字作品中普遍存在的冗余数据与随机性，向被分发的每一份数据拷贝中引入一定的误差，使得该拷贝是唯一的，从而可以在发现非法再分发拷贝时，根据该拷贝中的误差跟踪到不诚实原始购买者的一种数字作品版权保护技术。
一般情况下，引入的误差是指与用户和某次购买过程有关的信息。当发行商发现被非法分发的授权信息时，可以根据该信息对非法分发的用户进行跟踪。数字指纹系统可以分为算法和协议两部分，其中，算法包括指纹的编码、解码、嵌入、提取和数据的分发策略等，而协议部分则规定了各实体之间如何进行交互以实现具有各种特点的数据分发和跟踪体制。

4 广播监视
韩国广播公司技术研究所(KBS TRI)开发的水印系统在进行MPEG-2压缩之前将版权信息嵌入未被压缩的视频流中,并检测被接收的没有原视频的视频中的水印。使用一个安全键产生水印和水印嵌入位置。每个像素的嵌入的水印的强度是由看不见的人类的视觉系统决定的。KBS公司的水印技术符合不可视性、鲁棒性和安全性的要求。广播内容中的水印识别原广播机构,并能检测非法拷贝和未经授权的再利用内容。
对标清视频来说,嵌入视频中作为水印的信息是64比特版权标识符;对高清视频来说是128比特版权标识符。版权标识符的水印比特是由用于水印系统安全性的安全键产生的。在为了数字电视传输而进行MPEG-2压缩之前,将水印嵌入视频序列的空间域中。因此,水印必须经得住MPEG-2压缩。水印的不可觉察性是由水印强度决定的。对于不可觉察性来说,希望水印强度尽可能低,而对鲁棒性来说,则希望水印强度尽可能高。因此,水印系统的设计总是牵涉到不可觉察性和鲁棒性之间的折衷方案。故根据人类的视觉系统,水印强度设计得在每个像素上是不同的。水印在传输后的MPEG-2流中进行检测。检测算法需要30帧以上的视频。非法使用者可能对含有水印的数字内容进行各式各样的攻击。因此,KBS公司的水印系统设计得满足鲁棒性的要求。
随着IT和数字技术的进步,数字电视内容版权保护在数字电视的广播环境中日益重要。水印技术被认为是对地面数字电视最可行的解决方案。

5 安全通信
数字水印技术还可以应用于信息的安全通信。秘密通信在情报、军事等领域有着重要的用途系统必须保证通信双方可以正常通信而且通信内容不会被敌方窃取。传统上，秘密通信主要通过密码技术来实现。所以为了国家安全各个国家都不遗余力地发展各自的密码技术以确保秘密通信的安全。随着网络技术的发展普通用户也希望自己在网上的通信不会被第三方窃听，于是密码技术从军方的黑匣子中走了出来被越来越多的应用于网络中。但即使精心设计的密码算法仍然有可能被敌方破解，更严重的是我方很难觉察到密码被破解，继续使用该密码发送情报将是极其危险的。另一方面如果敌方探测到信道上有密文在传送，即使短时间内无法破解也会故意破坏我方的通信信道阻止我方通信。如果是我方情报人员在国外收集资料，用密码传送文件很容易暴露身份。所以秘密通信除了必须满足保密性这个基本要求之外还应该极为隐蔽不易被察觉。
随着互联网的发展，身处世界各地都可以方便地通过互联网发送电子邮件和各种文件，互联网又极为开放和不安全。如果我方能够将秘密信息隐蔽在一些普通文件比如图片，MP3，WAV中。可以将信息隐藏的载体看作通信信道，将待隐藏信息看作需要传递的信号，而信息的嵌入和提取分别看作通信中的调制和解调过程。
由于很难觉察到数字水印信息在多媒体数据中的存在，某些重要信息在传输的过程中就可以隐藏在普通的多媒体数据中，从而避开第三方的窃听和监控。通过普通的互联网传输那么敌方将很难发现秘密信息的存在，因而也不会主动破坏通信信道，从而保证了通信安全。

回答2：

　　你好，密码学主要目的是将有效信息无意义化，使敌手无法从中获取有效信息，而信息隐藏主要目的是将有效信息隐藏在载体信息中（主要是图像与视频），使敌手无法察觉有效信息的存在。
　　所以两者要达到的目的是不同的，因此密码学并没有在信息隐藏技术中获得什么重要应用。
　　信息隐藏技术主要偏向于图像处理问题，重点是不易被检测出来，并且有的应用还要求能抵抗对图像的各种变换（比如数字水印技术）。硬要把两者联系到一起的话，也就是把加了密的信息用信息隐藏技术隐藏起来发送出去，以达到对敏感信息的双重保护。

回答3：

密码其实就是算法。主要是防网络盗窃用的。

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