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      引 言      當今世界處于網(wǎng)絡信息時代，數(shù)字化和網(wǎng)絡技術的迅猛發(fā)展使各行各業(yè)隨之發(fā)生了巨大的變化。傳統(tǒng)印刷業(yè)也正經(jīng)歷著一場數(shù)字化、網(wǎng)絡化革命，從印前、印刷到印后的各個環(huán)節(jié)，通過網(wǎng)絡傳輸、網(wǎng)上下載，采用數(shù)字印刷技術和設備的新型遠程印刷形式正悄然形成并快速發(fā)展起來。在國外，因特網(wǎng)在印刷業(yè)的普及應用，已經(jīng)從簡單的提供信息、接收業(yè)務的公司網(wǎng)頁，發(fā)展到提供網(wǎng)絡服務；根據(jù)印刷業(yè)的特點和需要而開發(fā)的應用軟件已經(jīng)獲得成功；網(wǎng)上遠程實時打樣、基于因特網(wǎng)的印刷制版和遠程印刷控制已經(jīng)用于生產(chǎn)實踐。然而，在這一龐大的數(shù)字網(wǎng)絡中，不可避免會涉及到圖像的傳輸，這些以數(shù)字化形式存在于網(wǎng)絡上的文字及圖像可以快捷地被復制、修改、刪除和添加，從而容易導致一些惡意破壞。因此，如何對網(wǎng)上傳輸?shù)膱D文數(shù)據(jù)進行有效的保護已成為一個迫 在眉睫的問題。      目前，大部分網(wǎng)絡安全保護措施是通過傳統(tǒng)的加密技術實現(xiàn)的，它將圖像、聲音、文字等多媒體數(shù)據(jù)文件通過加密處理形成加密文件，一般人無法識別，只有知道密碼的一方，才能看到或聽到加密的有意義的信息。雖然加密的文件在非法打開時呈現(xiàn)亂碼，能達到加密目的，但另一方面也容易引起非法破壞者的好奇和注意，增加了其被破解的可能性；另外，加密文件一旦被破解，其內(nèi)容就完全被破壞者知曉。隨著網(wǎng)絡安全問題的日益突出，傳統(tǒng)的加密技術日益顯露出諸多不足，于是，一個新興的研究領域——信息隱藏技術，應運而生。      信息隱藏      1.什么是信息隱藏信息隱藏是一個嶄新的研究領域，它橫跨數(shù)字信號處理、圖像處理、語音處理、模式識別、數(shù)字通信、多媒體技術、密碼學等多個學科。它是把一個有意義的信息，隱藏在另一個稱為載體（Cover）的信息（如普通圖片）中，得到隱密載體（Stego Cover），非法者不知道這個普通信息中是否隱藏了其他的信息，而且即使知道，也難以提取或去除隱藏的信息。所用的載體可以是文字、圖像、聲音及視頻等，為增加破解難度，也可以把加密與隱藏技術結合起來，即先對信息加密得到密文，再把密文隱藏到載體中。它較之單純的密碼加密方法更多了一層保護，將需要保護的消息由“看不懂”變成“看不見”。      按保護對象的不同，信息隱藏可分為隱秘技術和水印技術。隱秘技術主要用于保密通信，它所要保護的是隱藏的信息；水印技術主要用于版權保護以達到鑒別真?zhèn)蔚哪康?，它最終所要保護的是載體，例如可將數(shù)字、序列號、文字、圖像標志等版權信息嵌入到多媒體數(shù)據(jù)中，以起到版權保護的作用，以及證件、票據(jù)的防偽等。      1)隱秘技術    隱秘技術是信息隱藏的一個重要的子學科，是一門古老的技術。歷史上隱秘術在其發(fā)展過程中逐漸形成了兩大分支：語義隱秘術和技術隱秘術。如古代的藏頭詩就是一種語義隱秘；技術隱秘術是信息隱秘術的主要分支，它的發(fā)展是伴隨著信息科技的發(fā)展而發(fā)展的，從古代利用動物的身體及在木片上打蠟，到近代使用的隱形墨水、縮微膠片，再到當代使用的擴頻通信、網(wǎng)絡多媒體數(shù)據(jù)隱秘等。它主要應用于信息的安全通訊，如軍事命令的網(wǎng)絡發(fā)布、軍事地圖和軍事機密的網(wǎng)絡傳輸?shù)取?nbsp;     2)數(shù)字水印技術   傳統(tǒng)水印是通過造紙工藝在紙張上實現(xiàn)的，而數(shù)字水印是通過數(shù)字技術在數(shù)字產(chǎn)品上實現(xiàn)的。它是1994年提出的一種新型信息防偽技術，基本思想是在數(shù)字圖像、音頻和視頻等產(chǎn)品中嵌入秘密的信息，以便保護數(shù)字產(chǎn)品的版權或證明產(chǎn)品的真實可靠性。目前，數(shù)字水印技術已成為多媒體信息安全研究領域發(fā)展最快的熱點技術，它的應用主要涉及數(shù)字知識產(chǎn)權保護、電子商務等。      2.信息隱藏的典型算法      現(xiàn)行的信息隱藏典型算法按嵌入域的不同，分為空域隱藏算法和變換域隱藏算法。      1）空域隱藏算法    空域法是直接改變圖像元素的值，一般是在圖像元素的亮度或色度中加入隱藏的內(nèi)容。如LSB算法，它通過調(diào)整偽裝載體某些像素數(shù)據(jù)的最低1～2位有效位來隱藏信息，致使所隱藏的信息靠視覺很難被發(fā)現(xiàn)。空域類算法的特點是只需對隱秘載體進行很小的、不易察覺的改變就能隱藏很大的信息量，計算速度較快。但從基本原理上看，該算法所隱藏的信息是極為脆弱的，若載體圖像有微小的改變，隱藏信息就可能丟失。      2）變換域隱藏算法    變換域隱藏算法是利用某種數(shù)學變換，將圖像用變換域（如頻域）表示，通過更改圖像的某些變換域系數(shù)加入待隱藏信息，然后再利用反變換來生成隱藏有其他信息的圖像。常見的變換域算法有：基于DCT的變換域算法、基于DWT的變換域算法。變換域算法具有很好的魯棒性（指不因圖像文件的某種改動而導致隱藏信息丟失的能力），對傳輸過程中的圖像壓縮、濾波以及噪聲均有一定的抵抗力，并且一些算法還結合了當前的圖像和視頻壓縮標準（如JPEG、MPEG等），具有實際意義。圖像信息隱藏軟件      目前，國際上信息隱藏方面的相關軟件不斷推出，并在短短幾年內(nèi)涌現(xiàn)了數(shù)10家從事數(shù)字水印技術應用的公司。但是，現(xiàn)有的隱寫術軟件多用于保密通信，其隱藏的信息多數(shù)是文本；數(shù)字水印多用在網(wǎng)上多媒體產(chǎn)品的版權保護和網(wǎng)上的圖文防偽方面，水印通常是一些簡單的標志或序列號，常使用二值水印或色彩、圖案簡單的水印。專門研究裝潢印刷中色彩豐富、層次細膩、圖案復雜的圖像的隱藏技術還不多見。為適應印刷技術數(shù)字網(wǎng)絡化發(fā)展的要求，我們提出了將信息隱藏技術結合傳統(tǒng)密碼技術開發(fā)適用于印刷圖像的軟件的設想：通過該軟件可以對圖像進行加密、隱藏，由互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送給另一方，另一方則通過該軟件輸入密碼，對圖像進行提取、解密。這樣，就實現(xiàn)了對網(wǎng)上印刷圖像傳輸?shù)陌踩Ｗo。以下是該軟件開發(fā)的設計思路及技術要點。     1.信息（圖像）的加密    為了增加印刷圖像文件抗攻擊的強度，先對圖像進行加密，這樣，即使攻擊者掌握了信息隱藏嵌入和提取的算法，也無法打開或者看到被隱藏圖像的本來面目。    從目前的加密技術發(fā)展來看，可以采用對稱密碼算法或公鑰密碼算法對圖像文件進行直接加密，或者對圖像進行置亂（即將圖像的信息次序打亂，使其雜亂無章，無法辨認）。只有擁有密鑰者，才能夠看到并使用該圖像。由于私鑰密碼算法對密鑰的管理很困難，公鑰密碼算法的運行速度又很慢，不適合用于加密數(shù)據(jù)量大的文件，如果結合這兩種算法，即首先利用對稱密碼算法來加密圖像，再通過公鑰密碼算法來傳送通信密鑰，這樣既解決了密鑰的管理問題，也保證了運行速度。      2.信息的嵌入與提取    由于待隱藏的印刷圖像信息量很大，所以采用空域法比較合適。由信息隱藏的研究理論可知，在保證不可感知（隱藏的信息無法人為地看見或聽見）的前提下，隱藏的信息越多，魯棒性就越差；或者在保證一定的魯棒性時，隱藏的信息越多，不可感知性就越難保證。為了使信息隱藏在保證不可感知性的基礎上，達到一定的魯棒性，可以結合人眼視覺特性，對于人眼敏感的部位或顏色，嵌入較少的信息；對于人眼不敏感的部位或顏色嵌入較多信息。      3.性能分析與檢測    不可感知性是圖像信息隱藏的最基本要求，同時信息隱藏也要具有一定的魯棒性。所以，需要對這兩項性能進行分析和檢測：魯棒性可以通過用現(xiàn)有的StirMark軟件來檢測；不可感知性可以通過測試峰值信噪比（PSNR,一種基于像素畸變量的度量方法）來初步評價，由于PSNR并不能從根本上反映信息隱藏的嵌入性能，因此，還必須結合主觀視覺效果來綜合評價。    由于目前信息隱藏技術發(fā)展還不完善，我國的數(shù)字網(wǎng)絡化印刷還遠遠落后于發(fā)達國家，現(xiàn)在提出將信息隱藏技術利用到印刷圖像的網(wǎng)上安全傳輸方案只能處于初步的探討階段，還有很多具體的相關問題有待解決，但是從長遠來看，我們相信這一技術對于解決印刷及其相關產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡化、數(shù)字化中的安全問題將具有非常重大的意義。來源：科印傳媒