信息隱藏理論與技術1第一頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日0、前言2第二頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日主要內容該領域的思想該領域的發展歷程目前的研究熱點該領域的關鍵突破點本課程的目的、內容、形式、考核3第三頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日主要內容該領域的思想該領域的發展歷程目前的研究熱點該領域的關鍵突破點本課程的目的、內容、形式、考核4第四頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日信息隱藏的思想利用以數字信號處理理論（圖像信號處理、音頻信號處理、視頻信號處理等）人類感知理論（視覺理論、聽覺理論）現代通信技術密碼技術等為代表的偽裝式信息隱藏方法來研究信息的保密和安全問題5第五頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日基本思路守盡可能多地將信息隱藏在公開消息之中盡可能不讓對手發現任何破綻攻盡可能地發現和破壞對手利用信息隱藏技術隱藏在公開消息中的機密信息6第六頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日主要內容廣義信息隱藏在某種載體中嵌入數據具體應用：信息隱藏（隱寫）偽裝式隱蔽通信數字水印用于數字產品的版權保護（數字版權管理DRM）原理、正向、反向7第七頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日可能嗎？利用人類感知系統的冗余利用計算機處理系統的冗余利用各種潛信道技術上是可行的8第八頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日需要嗎？信息隱藏加密：對秘密信息本身進行保護，但信息的傳遞過程是暴露的隱藏：掩蓋秘密信息存在的事實將密碼學與信息隱藏相結合，就可以同時保證信息本身的安全和信息傳遞過程的安全現代戰爭——信息戰尤其是國家安全部門需要研究偽裝式信息安全的攻與防9第九頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日隱蔽通信（例）加密隱藏10第十頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日需要嗎？數字水印數字產品的無失真復制的特點，造成版權保護和管理方面的漏洞11第十一頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日版權管理（例）版權所有：新畫面影業公司拷貝持有者：新東安影院拷貝持有者：東方新世紀影院拷貝持有者：音像制作公司······盜版影碟盜版來源是誰？12第十二頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日主要內容該領域的思想該領域的發展歷程目前的研究熱點該領域的關鍵突破點本課程的目的、內容、形式、考核13第十三頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日信息隱藏的研究狀況1992年國際上正式提出信息隱形性研究1996年國際第一屆信息隱藏研討會1998、1999、、、信息隱藏研討會各種大型國際會議中都有信息隱藏和數字水印的專題國內信息隱藏研討會每年召開（1999年開始）近些年幾個新的熱點分支：數字取證（digitalforensics），感知哈希（perceptualhashing）14第十四頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日數字取證計算機取證：側重于涉及計算機犯罪案件的計算機及其相關系統、設備、數據的取證問題數字圖像取證：判斷數字圖像內容的真實性、完整性和原始性。是計算機取證的一個分支15第十五頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日數字圖像取證主動取證數字水印、數字簽名等技術可以驗證數字圖像是否經篡改，但須提前在原始圖像中加入驗證信息。有一定局限性。被動取證沒有任何事前處理的情況下，判斷其真實性、完整性和原始性16第十六頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日感知哈希圖像感知哈希：由圖像數據集到圖像感知摘要集的一個簡短的單向映射，是對圖像感知信息的簡短摘要圖像感知哈希：借鑒了密碼學哈希的摘要性、單向性和抗碰撞性的同時，最重要的是要求其能夠對內容保持操作具有魯棒性，并對內容篡改操作具有敏感性主要用于解決圖像內容的識別和認證17第十七頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日信息隱藏的研究層次基礎理論研究應用基礎研究應用技術研究信息隱藏模型、理論框架、容量、安全性理論等針對圖像、聲音、視頻等載體，研究相應的數字水印隱藏算法和檢測算法以實用化為主要目的，研究各種多媒體格式的數字水印在實際中的應用18第十八頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日回顧—廣義信息隱藏的研究廣義信息隱藏：信息隱藏與數字水印由淺入深、由應用推動理論算法研究LSB算法，各種變換域算法載體圖像、音頻、視頻、文本、各種數據載體等特性魯棒性、脆弱性、半脆弱性19第十九頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日回顧—廣義信息隱藏的研究理論研究很多基礎問題制約了該領域的深入發展如：信息隱藏模型、容量、透明度的衡量、對載體影響的衡量等理論研究的熱潮（2000年以后）Moulin等人提出基于信息論的信息隱藏理論框架認為隱藏過程相當于隱蔽信息的通信過程，用通信模型表示信息隱藏，隱蔽信息作為通信輸入，隱蔽載體作為信道，攻擊行為也描述為信道，隱蔽密鑰和隱蔽載體(如果必要)作為通信的邊信息存在；信息檢測則認為是一種假設檢驗模型20第二十頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日回顧—廣義信息隱藏的研究理論研究的熱潮（2000年以后）Costadirtypaper模型Cohen與Lapidoth模型Somekh-Baruck模型并行高斯信道模型等這些模型的共同點都是把信息隱藏類比于一個通信模型，其差別在于對攻擊行為及信道的描述或假設不同信息隱藏的容量被認為是上述通信模型下最大可靠傳輸率21第二十一頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日現狀研究的學者非常多，遍布：信息安全、密碼學、通信、軍事通信學、信號與信息處理、應用數學、模式識別與智能系統、計算機應用技術、數字內容、數字媒體設計等領域每年都有大量的論著在國內外發表，有大量的科研成果產生，有眾多學術會議在世界各地召開，有許多專利被申請，有不少產品進入市場，有大批優秀專才走出學校等等

22第二十二頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日問題低水平重復多，重大突破少呈現“中間大兩頭小”的現象：大量研究集中在應用基礎研究層次，而基礎理論及應用技術層次相對較弱基礎理論是學科發展的根基應用技術是學科發展的動力23第二十三頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日主要內容該領域的思想該領域的發展歷程目前的研究熱點該領域的關鍵突破點本課程的目的、內容、形式、考核24第二十四頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日目前的研究熱點信息隱藏（隱蔽通信）信息隱寫分析（隱蔽通信的對立面）數字版權管理（數字水印）基礎理論（模型、容量、安全性理論、等）圖像取證感知哈希25第二十五頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日主要內容該領域的思想該領域的發展歷程目前的研究熱點該領域的關鍵突破點本課程的目的、內容、形式、考核26第二十六頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日關鍵突破點理論研究有待突破信息隱藏及各種攻擊的數學模型信息隱藏的容量分析算法的統一評價通用隱寫分析理論研究存在的問題理論研究結果與具體載體、具體算法設計之間存在比較大的鴻溝

無法充分驗證理論模型的準確性理論結果始終無法指導算法的設計怎樣的隱藏算法可以達到隱藏容量的理論上界？27第二十七頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日關鍵突破點成果應用即將爆發數字水印已成為各種數字內容的有效保護手段之一網絡游戲、數字動漫、數字電視、數字電影等數字版權管理體系數字水印標準圖像真偽識別28第二十八頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日關鍵突破點政策法規不能落后各國政府對密碼算法都有比較嚴格的管理規定但信息隱藏算法與數字水印算法的使用目前還沒有統一的規范29第二十九頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日主要內容該領域的思想該領域的發展歷程目前的研究熱點該領域的關鍵突破點本課程的目的、內容、形式、考核30第三十頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日本課程的目的學習基本概念和基本方法學習各種研究思路和方法提出可能的研究方向及突破點為研究工作打基礎培養獨立科學研究能力鍛煉論文寫作能力31第三十一頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日本課程內容信息隱藏原理數字水印原理信息隱藏算法信息隱藏攻擊（隱寫分析）數字水印算法數字水印攻擊圖象音頻視頻數據…圖象音頻視頻數據…算法攻擊和分析廣義隱藏隱藏理論研究基礎知識數字圖像取證32第三十二頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日本課程內容廣義隱藏信息隱藏原理數字水印原理信息隱藏算法圖像、音頻、視頻等載體正向：隱藏與提取反向：隱寫分析數字水印算法圖像、音頻、視頻等載體正向：水印嵌入與檢測反向：水印攻擊應用技術應用基礎應用技術基礎理論基礎理論33第三十三頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日參考書與參考文獻《數字水印理論與技術》，楊義先，鈕心忻2006《密寫與密寫分析》，王朔中《數字圖像取證技術》，周琳娜IEEE論文（IEEExplore）34第三十四頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日本課程的形式課堂講授論文檢索及閱讀35第三十五頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日考核期末考試及論文36第三十六頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日所需基礎知識數學數字信號處理科學研究方法算法編程37第三十七頁，共三十九頁，編輯于2023年