數(shù)據(jù)隱藏與數(shù)字取證

提出了一種基于空間域的相關(guān)性數(shù)據(jù)隱藏算法，并利用相關(guān)性原理能夠在不參考原始
載體的情況下對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行內(nèi)容認(rèn)證和密文提取，通過(guò)提取數(shù)字圖像中的嵌入數(shù)據(jù)，為司法機(jī)關(guān)提供證據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字取證。多媒體信息的數(shù)據(jù)隱藏技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)數(shù)字取證的一種行之有效的方法，通過(guò)把與位置相關(guān)的GPS 信息隱藏到多媒體信息中，為以后版權(quán)保護(hù)和計(jì)算機(jī)取證提供了有力的手段。
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)隱藏;數(shù)字取證;相關(guān)性原理;魯棒性
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展與信息媒體的數(shù)字化，使得數(shù)字信息的傳輸與利用日益變得
頻繁與廣泛。隨之而來(lái)的副作用是這些數(shù)字形式的數(shù)據(jù)文件或作品被有惡意的個(gè)人和團(tuán)體有可能在沒(méi)有得到作品所有者許可的情況下拷貝和傳播有版權(quán)的內(nèi)容，例如，一些具有特殊意義的信息，如涉及司法訴訟、政府機(jī)要等信息，會(huì)遭到惡意攻擊和篡改偽造等。這一系列數(shù)字化技術(shù)本身的可復(fù)制和廣泛傳播的特性所帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng)，已成為信息產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的一大障礙，目前，數(shù)字媒體的信息安全、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)和認(rèn)證問(wèn)題變得日益突出，且已成為數(shù)字世界中一個(gè)非常重要和緊迫的議題。
數(shù)據(jù)隱藏技術(shù)，就是將一種特殊意義的信息（稱密文）嵌入到數(shù)字媒體（稱原始載體）
中，成為偽裝媒體的過(guò)程。人們無(wú)法從表面上感知密文，只有專用的檢測(cè)器或計(jì)算機(jī)軟件才可以檢測(cè)出隱藏的數(shù)據(jù)，用以確定數(shù)字媒體的內(nèi)容是否被修改、偽造或特殊處理過(guò)，并通過(guò)提取數(shù)字圖像中的嵌入數(shù)據(jù)，為司法機(jī)關(guān)提供有力證據(jù)。
典型的數(shù)據(jù)隱藏算法有空域替換方法（LSB 方法），變換域隱藏算法（分為DFT 域、
DCT 域和小波變換）等。
近年來(lái)，許多領(lǐng)域由于對(duì)數(shù)字作品有不同用途，以往典型的數(shù)據(jù)隱藏算法已經(jīng)不能滿足
他們的需要，因此，針對(duì)數(shù)字圖像各種具體的用途，在經(jīng)典的數(shù)據(jù)隱藏算法的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性的發(fā)展出了許多新算法，以滿足各種具體的需求。用于數(shù)字取證的數(shù)據(jù)隱藏技術(shù)，它是通過(guò)把與位置相關(guān)的GPS 信息隱藏到數(shù)字圖像中，當(dāng)以后遇到某種糾紛起訴時(shí)，司法機(jī)關(guān)可以通過(guò)提取數(shù)字圖像中的GPS 數(shù)據(jù)，獲取產(chǎn)生此數(shù)字圖像的時(shí)間和地點(diǎn)信息作為證據(jù)，進(jìn)行判決。這種技術(shù)是解決數(shù)字媒體被無(wú)限制任意編輯、復(fù)制與散布的一項(xiàng)有效技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
本文提出了一種基于最低有效位（LSB）的相關(guān)性數(shù)據(jù)隱藏算法，該算法利用相關(guān)性原
理能夠在不參考原始載體的情況下對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行內(nèi)容認(rèn)證，并通過(guò)提取數(shù)字圖像中的嵌入數(shù)據(jù)，為司法機(jī)關(guān)提供證據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字取證。算法選用公開(kāi)的bmp 真彩色圖像作為原始載體，首先將密文放入一個(gè)二值矩陣中，然后對(duì)密文添加二維奇偶校驗(yàn)碼，再把密文與原始載體迭代相加使他們之間建立相關(guān)性（即相關(guān)性原理），而后用密文連續(xù)循環(huán)取代原始載體位圖數(shù)據(jù)的最低兩位，直到密文布滿整個(gè)位圖數(shù)據(jù)部分，從而完成數(shù)據(jù)的隱藏。最后通過(guò)密文與原始載體建立的相關(guān)性，提取含有二維奇偶校驗(yàn)碼的密文，對(duì)其異或求和，從而鑒定數(shù)據(jù)的完整性。本算法由于把密文布滿了整個(gè)位圖數(shù)據(jù)，所以當(dāng)位圖的某一部分被篡改或圖像處理后，還可以從其它部分提取密文，進(jìn)而提高了密文的魯棒性。仿真實(shí)驗(yàn)表明，本文算法一方面對(duì)BMP 圖像進(jìn)行疊加噪聲、平滑濾波等圖像處理操作具有一定的魯棒性；另一方面能對(duì)替換等蓄意的圖像篡改做出報(bào)警反應(yīng)。