[发明专利]可控密钥序列的具有误导功能的隐写方法

说明书

技术领域

本发明属信息安全领域，涉及一种文本隐写方法，特别是一种具有误导功能，可以随意误导的文本隐 写(密写)方法。

背景技术

Steganography(隐写术、密写术)是将秘密消息嵌入表面上正常的数字载体中，以不被他人察觉的方 式通过公开渠道如互联网进行传输，接收者使用专门的工具和密钥从含密载体中提取消息，实现隐蔽通信。 用于隐写的载体以数字图像最为普遍，其次是数字音频，数字视频也可用于隐写，但由于视频文件尺寸过 大，在网络上传输远不如图像和音频广泛，所以一般说来不是隐蔽通信的优选载体。还有一种特殊的信息 隐藏技术，是1983年Simmons提出的阈下信道(subliminal channel)，狭义的阈下信道主要采用数字签 名等来实现消息隐匿，但是阈下信道可以被封闭，并且利用数字签名传输的阈下消息往往很短。可见，目 前的信息隐藏技术要么需要依靠大文件作为载体，要么只能传输很短消息，伪装文本(载体，covertext) 和隐秘文本(stegotext，这里称为原文)相比较大很多，信道利用率不高。一旦被禁止发送图片音频、 视频等大容量的文件，不允许进行数字签名的情况下，秘密消息的隐匿就无法实现，而信息隐藏和阈下信 道问题往往是针对被监视的囚犯之类的背景的，监管人完全可以禁止任何可能隐匿消息的行为。

目前也出现了一些文本隐写方法，基本上也是利用某些文件格式中的冗余信息位来隐藏信息。文本是 网上传输数量最多的信息载体，其形式多样，如网页、电子邮件、包括pdf，doc，ps在内各种格式的文 本文件等，用作隐写载体具有广阔的应用前景。但与图像、音频等多媒体信号相比，在文本中嵌入额外信 息而又不引起可察觉的变化相当困难，这是因为文本中可用于插入额外数据的冗余空间很小，因此利用文 本作为隐写载体的技术发展大大滞后。Bender等人4将文本中嵌入信息的方法归纳为三类：1)利用空格， 例如单词之间空1格代表0，空2格表示1；2)基于句法，包括句型和标点符号，例如句型a，b，and c表示0，a，b and c表示1；3)利用语义，定义一个同义词表，例如big表示0，large表示1。其中 第一类是基于文本格式的，后两类则是基于文字内容的。在基于文字内容的嵌入技术中，利用句法的方 法一般嵌入量很小，因为特定句型在文章中出现的次数有限。语义编码的问题在于会产生文本内容的改变， 或者使语言变得不自然。例如，尽管pacific与peaceful同义，将Pacific Ocean变成Peaceful Sea 却很容易引起警觉。在基于格式的信息隐藏方面，某些利用增减空格的简单方法过于明显，或者难以抵 抗文本编辑的攻击。例如在每一行末尾插入的一个或两个不可见空格，只要改变页面的设置就会被完全破 坏。Brassil等人提出了移词编码、移行编码、特征编码三种方法。由于单词间距并不固定，移词编码通 常需要通过与原始文本的比较才能提取出嵌入的信息，用作水印尚可，用于隐写则不可行。特征编码的一 个例子是用字母b、d和h顶部的短横线长度来表示嵌入信息。虽然这些方法都会使原始文本发生轻微变 化，只要采取适当的措施仍能达到外人很难辨认的程度。若正常文本的行距是均匀的，则移行编码嵌入数 据的提取不依赖原始文本，因此既可用于保护版权，亦可成为一种隐蔽通信手段。此外移行编码通常比移 词编码更为稳健，故一直受到研究者的关注。Villan等人最近构建了一个新的理论框架，将文本中的信息 隐藏看成Gel’fand-Pinsker问题的特例。他们在这一框架下提出两种视觉隐蔽性优良且嵌入量大的基于 特征文本信息隐藏方法：半色调量化和颜色量化，该方法从电子版本和打印硬拷贝中均能自动提取隐蔽信 息。在某些特定格式的文本文件例如XML和排版工具TeX的源文件中也能嵌入额外信息。Word文档也可 以作为文本隐写的载体。这些隐写方法都是利用了文件或者文本的冗余。

我们也曾经设计了一种采用文本隐写方法，其方法有别于以上隐写方法，但是，这种方法得到的伪装 文本虽然具有很好的误导性，但是密钥长度会很长，当文本很长的时候，密钥长度是不能接受的。如果采 用流密码等方法产生密钥流作为子密钥来控制误导的关键词，虽然密钥很短，但是，由于是流密码产生的 子密钥序列，伪装文本是根据密钥序列产生的，不能随意去设置伪装文本，考虑其现实中使用会存在不能 根据发送人的意愿有效误导监听者的问题，本发明设计了一种可以进行修正以有效误导对方的隐写方法。

发明内容