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性數(shù)據(jù)隱藏算法，并利用相關性原理能夠在不參考原始
載體的情況下對數(shù)字圖像進行內容認證和密文提取，通過提取數(shù)字圖像中的嵌入數(shù)據(jù)，為司法機關提供證據(jù)，實現(xiàn)數(shù)字取證。多媒體信息的數(shù)據(jù)隱藏技術，是實現(xiàn)數(shù)字取證的一種行之有效的方法，通過把與位置相關的GPS 信息隱藏到多媒體信息中，為以后版權保護和計算機取證提供了有力的手段。
關鍵詞:數(shù)據(jù)隱藏;數(shù)字取證;相關性原理;魯棒性
計算機網(wǎng)絡技術的飛速發(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人和團體有可能在沒有得到作品所有者許可的情況下拷貝和傳播有版權的內容，例如，一些具有特殊意義的信息，如涉及司法訴訟、政府機要等信息，會遭到惡意攻擊和篡改偽造等。這一系列數(shù)字化技術本身的可復制和廣泛傳播的特性所帶來的負面效應，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、知識產(chǎn)權保護和認證問題變得日益突出，且已成為數(shù)字世界中一個非常重要和緊迫的議題。
數(shù)據(jù)隱藏技術，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，成為偽裝媒體的過程。人們無法從表面上感知密文，只有專用的檢測器或計算機軟件才可以檢測出隱藏的數(shù)據(jù)，用以確定數(shù)字媒體的內容是否被修改、偽造或特殊處理過，并通過提取數(shù)字圖像中的嵌入數(shù)據(jù)，為司法機關提供有力證據(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，許多領域由于對數(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，它是通過把與位置相關的GPS 信息隱藏到數(shù)字圖像中，當以后遇到某種糾紛起訴時，司法機關可以通過提取數(shù)字圖像中的GPS 數(shù)據(jù)，獲取產(chǎn)生此數(shù)字圖像的時間和地點信息作為證據(jù)，進行判決。這種技術是解決數(shù)字媒體被無限制任意編輯、復制與散布的一項有效技術，在網(wǎng)絡時代具有重要的應用價值。
本文提出了一種基于最低有效位（LSB）的相關性數(shù)據(jù)隱藏算法，該算法利用相關性原
理能夠在不參考原始載體的情況下對數(shù)字圖像進行內容認證，并通過提取數(shù)字圖像中的嵌入數(shù)據(jù)，為司法機關提供證據(jù)，實現(xiàn)數(shù)字取證。算法選用公開的bmp 真彩色圖像作為原始載體，首先將密文放入一個二值矩陣中，然后對密文添加二維奇偶校驗碼，再把密文與原始載體迭代相加使他們之間建立相關性（即相關性原理），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，直到密文布滿整個位圖數(shù)據(jù)部分，從而完成數(shù)據(jù)的隱藏。最后通過密文與原始載體建立的相關性，提取含有二維奇偶校驗碼的密文，對其異或求和，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位圖數(shù)據(jù)，所以當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，進而提高了密文的魯棒性。仿真實驗表明，本文算法一方面對BMP 圖像進行疊加噪聲、平滑濾波等圖像處理操作具有一定的魯棒性；另一方面能對替換等蓄意的圖像篡改做出報警反應。