隱寫術(shù)在高校核心文件收發(fā)中的探討

引 言

信息隱藏起源于隱寫術(shù)，主要用于保護(hù)重要的文件信息。早期人們用含淀粉的水寫字，用碘酒獲取隱藏的信息。隨著技術(shù)的發(fā)展，可將文本信息編碼、無(wú)線電編碼等一些復(fù)雜的數(shù)學(xué)知識(shí)蘊(yùn)含在信息隱藏技術(shù)中，這一階段的信息隱藏主要用于軍事情報(bào)傳輸。目前隨著網(wǎng)絡(luò)的普及應(yīng)用，計(jì)算機(jī)中文件的隱藏方法主要有數(shù)字水印、信息加密等。本文在探討隱寫術(shù)與密碼術(shù)之間的關(guān)聯(lián)基礎(chǔ)上，研究了隱寫術(shù)在高校機(jī)密文件保存中的應(yīng)用[1]。

1 原理

通常而言，隱寫術(shù)與密碼術(shù)都用來(lái)保存信息，二者雖然工作原理不同，但在實(shí)際的信息隱藏過(guò)程中，二者緊密聯(lián)系。密碼術(shù)隱藏的是信息，而隱寫術(shù)隱藏的則是傳遞信息的過(guò)程 [2]。這二者常常結(jié)伴出現(xiàn)。隱寫術(shù)將信息加密后，附在圖片等載體上發(fā)送出去，此舉的好處在于即使他人碰巧截獲了該圖片，也需耗費(fèi)大量精力才能將信息破解[3]。本文在研究密碼術(shù)與隱寫術(shù)的基礎(chǔ)上，探討利用隱寫術(shù)的高校機(jī)密文件如何在服務(wù)器中保存，以防止非法的用戶獲取、篡改機(jī)密信息等[4,5]。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 將隱藏文件轉(zhuǎn)換成數(shù)字文本

用一款數(shù)字文件轉(zhuǎn)換工具將服務(wù)器中的數(shù)字文件轉(zhuǎn)換成文本文件，這是雙向的，既可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字文件轉(zhuǎn)換為文本文件， 也可以將文本文件與數(shù)字文件進(jìn)行互相轉(zhuǎn)換。服務(wù)器中需要隱藏的原始文件如圖1所示。打開圖 2所示的數(shù)字文件轉(zhuǎn)換工具， 點(diǎn)擊 請(qǐng)選擇要轉(zhuǎn)換的文件 欄中的 打開 ，添加圖 1所示文件， 之后在 數(shù)字文本保存位置 欄選擇要保存轉(zhuǎn)換后文件的位置，點(diǎn)擊 轉(zhuǎn)換 即可生成與原始文件對(duì)應(yīng)的文本，如圖 3 所示。

圖1 服務(wù)器中待隱藏的文件

圖 2 數(shù)字文件轉(zhuǎn)換工具

圖 3 原始文件對(duì)應(yīng)的文本

2.2 將文件數(shù)字文本添加文件校驗(yàn)碼

在轉(zhuǎn)換的數(shù)字文本文件中添加文件校驗(yàn)碼，以防止文件在不知情的情況下被篡改，也可以用于原始文件的情報(bào)校驗(yàn) [5]。在圖 3 所示的原始文件對(duì)應(yīng)文本中的第一行起始部分添加校驗(yàn)碼 123456 后，界面如圖 4 所示。

2.3 數(shù)字文本轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制

通過(guò)文本二進(jìn)制轉(zhuǎn)換軟件將混合校驗(yàn)碼的數(shù)字文本轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)字[6]。將圖 4 中添加校驗(yàn)碼 123456 后的文本文件復(fù)制- 粘帖到 Binary Converter Pro 的 File 欄，點(diǎn)擊 Textto binary ，即可生成對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制代碼，如圖 5 所示。點(diǎn)擊圖 5 右側(cè)中間的 Binary to text 按鈕，即可還原二進(jìn)制對(duì)應(yīng)的文本，如圖 6 所示。從而實(shí)現(xiàn)了通過(guò)文本二進(jìn)制轉(zhuǎn)換軟件將混合特征校驗(yàn)碼的數(shù)字文本和二進(jìn)制數(shù)字代碼的雙向轉(zhuǎn)換。

圖 4 添加校驗(yàn)碼 123456 后的文本文件

圖 5 文本文件轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制代碼

圖 6 二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換為文本

2.4 摒棄加密術(shù)隱藏信息的理由

加密術(shù)隱藏信息的方法主要是通過(guò)加密算法[6,7] 形成一串加密密文信息亂文，但一串雜亂無(wú)章的密文信息很容易引起黑客的懷疑，而使用隱寫術(shù)的目的就在于隱藏信息加密過(guò)程，使服務(wù)器中保存的文件看似和源文件相關(guān)性為零，最終做到隱藏信息于無(wú)形之中。

2.5 二進(jìn)制碼文件的變換

當(dāng)形成了二進(jìn)制碼文件時(shí)通過(guò)觀察可以發(fā)現(xiàn)所形成的碼文件是以 8位二進(jìn)制代碼組成的一串二進(jìn)制數(shù)字串，當(dāng)以－ 1取代生成的二進(jìn)制文件中原先位為 0的位。則待調(diào)制的碼文件轉(zhuǎn)換如圖 7 所示。

圖 7 待調(diào)制 0 變－ 1 后的代碼文件

將圖7中生成的調(diào)制后的碼文件A，與一個(gè)收發(fā)雙方約定的偽隨機(jī)序列進(jìn)行調(diào)制，其中偽隨機(jī)序列為8位+1－1+1－1隨機(jī)序列碼B 按位相乘，得到的 C 即為待發(fā)送調(diào)制后的碼序列。三者之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：

C=A B

式中隨機(jī)序列碼B 增加了信息抗干擾力度。

2.6 二次調(diào)制電磁波接收發(fā)送文件

將待發(fā)送調(diào)制后的碼序列C 與電磁波進(jìn)行二次調(diào)制，且規(guī)定碼元序列C 中+1 為+180 相位，－ 1 為－ 180 相位，接收方通過(guò)約定規(guī)則逆向提取收到的電磁波。當(dāng)電磁波相位為+180 時(shí)對(duì)應(yīng)碼序列為+1，當(dāng)電磁波相位為－ 180時(shí)對(duì)應(yīng)碼序列為－ 1。當(dāng)接收方恢復(fù)出二進(jìn)制碼文件調(diào)制形成的碼文件C 之后，通過(guò)公式 A=C B 再次解調(diào)出調(diào)制形成的信號(hào)，并通過(guò) 0取代生成的二進(jìn)制文件中位為－ 1 的碼位，從而解調(diào)出隱藏文件對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制碼元序列。

2.7 技術(shù)創(chuàng)新

本文嘗試從信息隱藏的過(guò)程來(lái)研究高校信息的保存問(wèn)題， 從保護(hù)高校核心機(jī)密的角度出發(fā)，嘗試用隱寫術(shù)的方法將服務(wù)器中的待隱藏文件通過(guò)加密信息的編碼方法，并結(jié)合保密方設(shè)定的特征值，將數(shù)字文件轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制代碼序列，再結(jié)合隱寫術(shù)的方法將二進(jìn)制碼信息隱藏于一串+1－1+1－1

的碼序列中，將原始文件經(jīng)過(guò)多次代碼之間的變換以電磁波形式發(fā)送。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文所探討的隱寫術(shù)隱藏高校機(jī)密信息的方法，比傳統(tǒng)的數(shù)字水印隱藏信息方法更簡(jiǎn)單、方便。對(duì)于合法用戶而言，文本文件校驗(yàn)碼的唯一性與二進(jìn)制碼文件中的偽隨機(jī)碼序列加強(qiáng)了隱藏信息的安全性，且服務(wù)器中最終形成的 +1 － 1

......+1 － 1 碼序列與原始數(shù)字文件之間的關(guān)聯(lián)性幾乎為零。而通過(guò)隱寫方式對(duì)文件進(jìn)行保密存儲(chǔ)，則巧妙回避了目前流行的加密方式，不易引起黑客的注意[8,9]。