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      淺談隱寫技術在保密安全中的應用

      發布時間:2023-08-08 15:55:00

      隱寫技術(Steganography)是一門關于信息隱藏的技巧與科學。隱寫技術將信息隱藏在載體或數據中,由于人類感覺器官的具有不敏感性,可以使信息有效被隱藏,且不被感官察覺。

      隱寫技術的前世今生

      隱寫技術的歷史最早可以追溯到古代,公元前500年的波希戰爭時期,古希臘將信息刻在奴隸剃光的頭皮上,等頭發長出來后,用頭發來掩蓋頭皮上的信息,以此方式來傳送秘報。

      同樣是古希臘人,在記載中,他們使用蠟板來記錄情報信息,把文字寫在蠟版凹槽的木板上,然后在上面涂上一層蠟作為隱藏,只有掌握正確方法的人才能讀取隱藏在蠟板中的消息。

      隨著時間的推進,隱寫技術也逐漸發展出多種形式。舉個大家熟悉的例子,我們在諜戰電影中常會看到這樣的情景:為了更好地掩人耳目,發信人在紙張上使用隱形墨水寫字,紙張文字不可見,在常人看來只是一張普通的白紙,到了收信人手里,一涂藥水,字跡就顯現了。 

      以上這些,都是隱寫技術在保密通信上的最早的應用體現。

       數字世界的隱寫技術

      在現代,隨著數字技術的發展,隱寫技術也得到了進一步的發展和應用。現代隱寫技術按載體類型一般可分為以下四種 基于文本隱寫技術、圖像隱寫技術、音頻隱寫技術和視頻隱寫技術等。

      文本隱寫:信息嵌入到文本文件中,在文本的空白字符、單詞或字母之間插入隱藏的信息,或者通過改變字體、顏色或其他文本屬性來實現信息隱藏。  

      圖像隱寫:圖像本身具有非常豐富的信息量,信息嵌入到圖像文件中,進行少量修改(篡改)的情況下實現信息隱藏,不會影響整體視覺效果。最常見的可以通過在像素的最低有效位(LSB)中嵌入信息比特來實現,或者利用圖像的頻域轉換(如離散余弦變換)進行隱藏。 

      此外,基于音頻和視頻的隱寫技術,和圖片隱寫相同,音頻和視頻載體都存在著信息冗余,可以為隱蔽信息提供支持。音頻隱寫通常是通過對音頻樣本進行微小的改變來實現信息嵌入,例如加入噪音、調整音調等。視頻隱寫通過視頻幀的像素值中進行嵌入,或者在視頻幀之間的差異中隱藏信息。

      現代隱寫技術在保密安全的應用

      通過隱寫技術的實現原理我們知道,隱寫技術在現代保密通信領域中,對于保護通信的隱私和機密性起到非常重要的作用。除此之外,隱寫技術還為文檔泄密后的追蹤溯源提供了強有力的支撐,這也是保密安全領域重點研究的方向之一。

       一些政府單位或大中型企業的數字化轉型升級中,隨著數據共享應用不斷深入,帶來大量的數據生產、流轉及獲取使用,數據安全防護也面臨更嚴峻的挑戰。一些重要信息系統網絡已經建立有數據庫防泄漏的縱深防護體系,計算機及相關設備內的電子數據得到了相對的安全保障。 

      但當電子數據轉換為人類可以直接感知到的信息形式——如通過顯示屏幕轉換為光學信息、通過打印機轉換為紙質信息,則脫離了傳統電子數據的安全管理范圍,成為數據安全管理的新盲區。例如顯示屏幕容易被偷拍、被截屏、被非法打印,紙質文檔被拍照、非法復印及掃描等。如今,顯示屏幕和紙質文檔已經成為物理隔離環境下的信息跨域轉移、失泄密的主要出口。

       

      究其根本原因在于,文檔中缺少可以用來溯源的標記信息,一旦信息泄漏,無法能通過有效方法快速溯源追責,這就讓文檔泄密追蹤溯源技術成為了防泄密不可或缺的技術。 

      萬里紅文檔發文信息隱寫溯源系統

      萬里紅文檔發文信息隱寫溯源系統基于文本隱寫技術,可在不改變文檔內容和版式的情況下,在文檔顯示或打印過程中動態、無感地植入肉眼不可見的隱寫信息。文檔中的隱寫信息可以跨域紙質、電腦、手機以及電子板式等不同媒介形式,當對帶有隱寫信息的媒介進行拍照、截屏、打印復印或掃描后,隱寫信息依然有效。 

       

      如果發生泄密事件,可通過系統從外泄的文件中溯源提取隱寫信息,包括文件泄露單位、責任人、時間、主機名稱、IP地址、MAC地址等,迅速追溯泄漏源頭。 

      產品的隱寫信息還具有很強的魯棒性,即使外泄文件被裁剪、揉搓、水浸、縮放后產生變形也不影響溯源結果。

      萬里紅文檔發文信息隱寫溯源系統括客戶端和服務端兩大系統模塊,在客戶端主要實現文檔隱寫、屏幕防拍等功能,服務端主要用于提取隱寫信息、終端用戶標識管理、隱寫溯源等操作。

      目前產品已經成熟應用在政府機關、金融領域、科研院所、大型國央企等領域,可從根本上解決泄密源頭追蹤定位的問題,同時也將加強相關部門監管能力、提高人員保密防范意識,并對潛在的泄密者發揮警示和威懾作用,為保障全行業信息安全提供強有力的技術保障。

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