網(wǎng)絡(luò)空間安全 課件 第2章 信息隱藏技術(shù)及應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)空間安全導(dǎo)論第2章信息隱藏技術(shù)及應(yīng)用2.1辦公軟件信息隱藏2.2信息隱藏的基本概念2.3圖像信息隱藏2.4網(wǎng)頁信息隱藏2.5MP3文件信息隱藏22.1辦公軟件信息隱藏在我們?nèi)粘＾k公學(xué)習(xí)中會經(jīng)常使用MicrosoftOffice或者WPSOffice辦公軟件，除了文字編輯功能、表格處理功能、自動糾錯和檢查功能等等，有沒有發(fā)現(xiàn)它們自帶的哪些信息隱藏功能？32.1辦公軟件信息隱藏WPSOffice（1）屬性信息隱藏打開WPSOffice的Word文檔，選中“文件”→“文檔加密”→“屬性”，可以在“摘要”功能下的“關(guān)鍵字”、“備注”等寫入信息42.1辦公軟件信息隱藏WPSOffice（2）隱藏文字選中Word中要隱藏的文字，右鍵選中“字體”，勾選“隱藏文字”選擇確定以大學(xué)心理學(xué).docx為例52.1辦公軟件信息隱藏WPSOffice（2）隱藏文字打印預(yù)覽顯示隱藏信息選中“文件”→“選項(xiàng)”，勾選“視圖”下“格式標(biāo)記”的“隱藏文字”，默認(rèn)情況下該功能未被勾選62.1辦公軟件信息隱藏WPSOffice（2）隱藏文字打印預(yù)覽顯示隱藏信息72.1辦公軟件信息隱藏WPSOffice（2）隱藏文字打印預(yù)覽顯示隱藏信息82.1辦公軟件信息隱藏WPSOffice（2）字體顏色隱藏信息以上兩個案例中使用的大學(xué)心理學(xué).docx文檔的答案部分是紅色字體，將紅色替換為和背景色一致的白色即可快速隱藏答案信息92.1辦公軟件信息隱藏WPSOffice（2）字體顏色隱藏信息快捷鍵Ctrl+A全選文檔，選中“查找和替換”選到“替換”（Ctrl+H），選中“格式”下的“字體”，將“字體顏色”選到紅色再對“替換為”按相同步驟操作，設(shè)置字體顏色為白色（背景1）102.1辦公軟件信息隱藏MicrosoftOffice隱藏圖片選中“文件”→“更多”→“選項(xiàng)”，找到“高級”選項(xiàng)下的“顯示文檔內(nèi)容”，勾選“顯示圖片框”112.1辦公軟件信息隱藏小結(jié)利用辦公軟件的自帶功能進(jìn)行簡單設(shè)置可方便地實(shí)現(xiàn)對文字、圖片等的信息隱藏，這也提醒我們注意查看是否忽略了文件的隱藏信息。122.1辦公軟件信息隱藏任務(wù)依次設(shè)置WPSOffice的Word文檔“打印”下“隱藏文字”功能為“打印隱藏文字”與“套打印隱藏文字”，使用打印預(yù)覽進(jìn)行查看，有什么區(qū)別？在MicrosoftOffice中依次實(shí)現(xiàn)屬性隱藏信息、隱藏文字操作。查找如何設(shè)置可以將整個文件隱藏、并查看自己電腦上是否有隱藏文件。13第2章信息隱藏技術(shù)及應(yīng)用2.1辦公軟件信息隱藏2.2信息隱藏的基本概念2.3圖像信息隱藏2.4網(wǎng)頁信息隱藏2.5MP3文件信息隱藏142.2信息隱藏的基本概念信息隱藏如下圖“立體畫”，實(shí)際上是已經(jīng)隱藏了一些內(nèi)容文字，這種技術(shù)叫做信息隱藏技術(shù)。什么是信息隱藏技術(shù)以及它有什么特點(diǎn)呢？15立體畫2.2信息隱藏的基本概念信息隱藏也稱作數(shù)據(jù)隱藏(DataHiding)，是集多學(xué)科理論與技術(shù)于一身的新興技術(shù)領(lǐng)域。信息隱藏技術(shù)主要是指將特定的信息嵌入數(shù)字化宿主信息(如文本，數(shù)字化的聲音、圖像、視頻信號等)中，信息隱藏的目的不在于限制正常的信息存取和訪問，而在于保證隱藏的信息不引起監(jiān)控者的注意和重視，從而減少被攻擊的可能性，因此信息隱藏起到了對相關(guān)數(shù)據(jù)的保護(hù)作用。162.2信息隱藏的基本概念發(fā)展歷史傳統(tǒng)的信息隱藏起源于古老的隱寫術(shù)。在古希臘戰(zhàn)爭中，為了安全地傳送軍事情報，奴隸主剃光奴隸的頭發(fā)，將情報紋在奴隸的頭皮上，待頭發(fā)長起后再派出去傳送消息。我國古代也早有以藏頭詩、藏尾詩、漏格詩以及繪畫等形式，將要表達(dá)的意思和“密語”隱藏在詩文或畫卷中的特定位置，一般人只注意詩或畫的表面意境，而不會去注意或破解隱藏其中的密語。172.2信息隱藏的基本概念發(fā)展歷史到了當(dāng)今的信息時代，信息隱藏需求變得更加廣泛，要求更高。信息隱藏技術(shù)主要分為隱密技術(shù)和水印技術(shù)。隱密技術(shù)，又稱為密寫術(shù)，就是將秘密信息嵌入到看上去很普通的信息中進(jìn)行傳送，以防第三方檢測出秘密信息。水印技術(shù)，就是將具有可鑒別的特定意義的標(biāo)記(水印)永久鑲嵌在宿主數(shù)據(jù)中，并且不會影響宿主數(shù)據(jù)的可用性。水印技術(shù)主要用于版權(quán)保護(hù)以及拷貝控制和操作跟蹤。182.2信息隱藏的基本概念信息隱藏技術(shù)水印技術(shù)可以將信息嵌入圖片、音頻等數(shù)字載體中，但以人類的視覺或者聽覺無法分辨，但卻可以通過指定的技術(shù)進(jìn)行識別，實(shí)現(xiàn)了文檔的跟蹤等功能，保護(hù)相關(guān)組織的內(nèi)部信息。據(jù)說，當(dāng)年阿里月餅事件中，截圖泄露內(nèi)部處理信息的員工被追責(zé)，就是因?yàn)閳D片中加載了相關(guān)水印而被追查到責(zé)任者，感興趣的同學(xué)可以百度相關(guān)的事件討論內(nèi)容。192.2信息隱藏的基本概念水印技術(shù)GitHub-chishaxie/BlindWaterMark:盲水印bypython準(zhǔn)備工作安裝Python及相關(guān)庫合成盲水印圖pythonbwmforpy3.pyencode1.jpgs.jpg1_s.jpg提取圖中的盲水印(需要原圖)pythonbwmforpy3.pydecode1.jpg1_s.jpgsy.jpg202.2信息隱藏的基本概念信息隱藏技術(shù)的特點(diǎn)（1）不可感知性

信息隱藏技術(shù)利用信源數(shù)據(jù)的自相關(guān)性和統(tǒng)計冗余特性，將秘密信息嵌入數(shù)字載體中，而不會影響原載體的主觀質(zhì)量，不易被觀察者察覺。如果載體是圖像，所做的修改對人類的視覺系統(tǒng)應(yīng)該是不可見的；如果載體是聲音，所做的修改對人類的聽覺系統(tǒng)應(yīng)該是聽不出來的。212.2信息隱藏的基本概念信息隱藏技術(shù)的特點(diǎn)（2）魯棒性

魯棒性反映了信息隱藏技術(shù)的抗干擾能力，它是指隱藏信息后數(shù)字媒體在傳遞過程中，雖然經(jīng)過多重?zé)o意或有意的信號處理，但仍能夠在保證較低錯誤率的條件下將秘密信息加以恢復(fù)，保持原有信息的完整性和可靠性，它也稱為自恢復(fù)性或可糾錯性。比如，上述的阿里月餅事件中，相關(guān)圖片進(jìn)行了多次處理，也還是保留了水印信息。222.2信息隱藏的基本概念信息隱藏技術(shù)的特點(diǎn)（3）隱藏容量

將信息隱藏技術(shù)應(yīng)用于隱蔽通信中時，為了提高通信的效率，往往希望每一個數(shù)字載體文件能夠攜帶更多的秘密數(shù)據(jù)。隱藏容量是反映這種能力的一個指標(biāo)，它是指在隱藏秘密數(shù)據(jù)后仍滿足不可感知性的前提下，數(shù)字載體中可以隱藏秘密信息的最大比特數(shù)。232.2信息隱藏的基本概念小結(jié)

信息隱藏技術(shù)主要是指將特定的信息嵌入數(shù)字化宿主信息(如文本，數(shù)字化的聲音、圖像、視頻信號等)中。信息隱藏主要分為隱密技術(shù)和水印技術(shù)。242.2信息隱藏的基本概念任務(wù)

簡述信息隱藏技術(shù)與加密技術(shù)的區(qū)別。你認(rèn)為水印技術(shù)有哪些應(yīng)用意義？簡單舉例說明。下載BlindWaterMark-master，嘗試完成合成盲水印圖與提取圖中的盲水印（選做，通識課學(xué)生不需要完成）25第2章信息隱藏技術(shù)及應(yīng)用2.1辦公軟件信息隱藏2.2信息隱藏的基本概念2.3圖像信息隱藏2.4網(wǎng)頁信息隱藏2.5MP3文件信息隱藏262.3圖像信息隱藏Copy命令隱藏信息

這就是寫入文本前后的兩張圖片的對照，原始圖片文件1.jpg和寫入文本信息后的2.jpg，視覺觀察沒有區(qū)別。272.3圖像信息隱藏

282.3圖像信息隱藏Copy命令隱藏信息

創(chuàng)建一個文件夾，如案例1Copy命令隱藏信息；準(zhǔn)備一個圖片文件，如1.jpg；準(zhǔn)備一個文本文件，如1.txt，其中寫入文字，如“

雨中的月季”，將此文件壓縮為1.zip。打開計算機(jī)的cmd命令控制臺：win+R—cmd。292.3圖像信息隱藏Copy命令隱藏信息

進(jìn)入文件夾，輸入命令“cd

C:\Users\86155\Desktop\案例1Copy命令隱藏信息”。再輸入命令“dir”，可以看到此文件夾中的兩個文件“1.jpg”和“1.txt”。302.3圖像信息隱藏Copy命令隱藏信息

執(zhí)行命令“copy/b

1.jpg

+1.zip

2.jpg”，回車，顯示“已復(fù)制”，執(zhí)行完成；查看文件夾，可以看到，里面增加了“2.jpg”文件。。312.3圖像信息隱藏Copy命令隱藏信息

把圖片2.jpg的后綴名修改為zip，打開此文件可看到我們隱藏的文本文件1.txt322.3圖像信息隱藏Copy命令隱藏信息

思考驗(yàn)證：

如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)過程：要隱藏的文本信息不進(jìn)行壓縮能否達(dá)到同樣的效果？以記事本方式打開復(fù)制后的圖片，能否查找到“雨中的月季”？如果添加大量文字，又有什么情況發(fā)生？33第2章信息隱藏技術(shù)及應(yīng)用2.1辦公軟件信息隱藏2.2信息隱藏的基本概念2.3圖像信息隱藏2.4網(wǎng)頁信息隱藏2.5MP3文件信息隱藏342.3圖像信息隱藏識破gif圖片中的隱藏信息

找到文件夾下的64格.gif，打開如下圖所示使用UltraEdit打開圖片，發(fā)現(xiàn)文件頭被破壞352.3圖像信息隱藏識破gif圖片中的隱藏信息

GIF圖片文件頭GIF圖片的文件儲存結(jié)構(gòu)和動畫原理_Xiaoxiao博客-CSDN博客_gif原理GIF署名(Signature)和版本號(Version)GIF署名用來確認(rèn)一個文件是否是GIF格式的文件，這一部分由三個字符組成："GIF";文件版本號也是由三個字節(jié)組成,可以為"87a"或"89a"。362.3圖像信息隱藏識破gif圖片中的隱藏信息

在文件頭中添加"GIF87"，保存后再次查看圖片372.3圖像信息隱藏識破gif圖片中的隱藏信息

使用gifsplitter2.0分離動圖，依次選擇輸入、輸出目錄382.3圖像信息隱藏識破gif圖片中的隱藏信息

點(diǎn)擊“開始分離”，可在輸出目錄“輸出”下找到分離后的圖片392.3圖像信息隱藏Base64編碼

ASCII編碼ASCII編碼轉(zhuǎn)換，ASCII碼在線查詢工具()Base64編碼要求把3個8位字節(jié)轉(zhuǎn)化為4個6位的字節(jié)，之后在6位的前面補(bǔ)兩個0，形成8位一個字節(jié)的形式。Base64編碼轉(zhuǎn)換工具，Base64加密解密()40源文本TheASCII碼841041018位二進(jìn)制0101010001101000011001016位二進(jìn)制010101000110100001100101高位補(bǔ)000010101000001100010000100100101索引2163337字符VGHl2.3圖像信息隱藏Base64編碼映射表如下412.3圖像信息隱藏識破gif圖片中的隱藏信息

按照小黃人所在位置確定每張圖片對應(yīng)的索引，完成下表參照Base64編碼映射表，將索引轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的字符：Q...對以上字符進(jìn)行解碼420123456789161011121314151617182.3圖像信息隱藏小結(jié)使用Windows的Copy命令，可以把文本信息隱藏在圖片的尾部，且圖片顯示的內(nèi)容不變。通過Base64編碼使隱藏信息具有不可讀性。

432.3圖像信息隱藏任務(wù)1下載文件夾識破gif圖片中的隱藏信息，統(tǒng)計分離后的19張圖片中“小黃人”所在的位置，以此為索引轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的字符，完成下表。對以上字符串，使用工具軟件Base64_1.6_XiaZaiBa或在線解碼，得到隱藏信息。

442.3圖像信息隱藏任務(wù)2下載文件夾隱蔽的屬性信息，圖片1.jpg隱藏了什么信息？記錄你的實(shí)驗(yàn)過程452.3圖像信息隱藏立體畫的信息隱藏

圖片文件“1.png”，大家看到是一幅立體畫效果的圖片，該圖片隱藏了什么信息？相關(guān)知識與技能：Stegsolve462.3圖像信息隱藏立體畫的信息隱藏

FileFormat文件格式，查看圖片的具體信息，有些圖片隱寫的flag會藏在這里472.3圖像信息隱藏

482.3圖像信息隱藏立體畫的信息隱藏

DataExtract數(shù)據(jù)提取，提取RGB數(shù)據(jù)信息Alpha表示透明度，該通道用256級灰度來記錄圖像中的透明度信息，數(shù)值為0表示全透明，數(shù)值為255表示不透明。492.3圖像信息隱藏立體畫的信息隱藏

DataExtract數(shù)據(jù)提取，提取RGB數(shù)據(jù)信息BitOrder分為MSBFirst和LSBFirst，MSBFirst表示最高有效位，一個多字節(jié)數(shù)據(jù)的高字節(jié)在前，低字節(jié)在后；LSBFirst表示最低有效位，一個多字節(jié)數(shù)據(jù)的低字節(jié)在前，高字節(jié)在后。502.3圖像信息隱藏立體畫的信息隱藏

SteregramSolve立體試圖，可以左右控制偏移FrameBrowser幀瀏覽器，分解GIF動圖為一張張便于查看的圖片ImageCombiner拼圖，拼接圖片512.3圖像信息隱藏立體畫的信息隱藏

Javajdk環(huán)境使用工具軟件Stegsolve分析立體畫中隱藏的信息，需要有JavaJDK運(yùn)行環(huán)境。JDK全稱JavaDevelopmentToolKit，是Java語言開發(fā)工具包，請結(jié)合超星的在線資源或進(jìn)入官網(wǎng)（/java/technologies/javase-downloads.html）選擇版本進(jìn)行下載安裝。522.3圖像信息隱藏立體畫的信息隱藏

JavaSEDevelopmentKit17.0.1downloadsJavajdk安裝532.3圖像信息隱藏立體畫的信息隱藏

Javajdk環(huán)境變量配置（省略）測試是否安裝成功進(jìn)入命令提示符窗口，輸入命令Java–version命令行繼續(xù)輸入javac、java542.3圖像信息隱藏立體畫的信息隱藏

已有圖片文件“1.png”，打開Stegsolve軟件。打開圖片：File—Open，選擇圖片文件【1.png】打開。552.3圖像信息隱藏立體畫的信息隱藏

選擇菜單：Analyse——StereogramSolver。點(diǎn)擊圖片工具底部的【<】或【>】，逐頁查看。562.3圖像信息隱藏立體畫的信息隱藏

立體畫中，通過Stegsolve工具軟件對不同圖層圖像元素移位，找到了隱藏圖案信息。572.3圖像信息隱藏立體畫的信息隱藏如果java環(huán)境變量配置無誤，雙擊stegsolve.jar打不開，運(yùn)行cmd.exe，cd到j(luò)ar目錄，執(zhí)行命令java-jarstegsolve.jar下載圖片“課后任務(wù)1.gif”，找到其中隱藏的flag？58第2章信息隱藏技術(shù)及應(yīng)用2.1辦公軟件信息隱藏2.2信息隱藏的基本概念2.3圖像信息隱藏2.4網(wǎng)頁信息隱藏2.5MP3文件信息隱藏592.4網(wǎng)頁信息隱藏HTML

HypertextMarkupLanguage，超文本標(biāo)記語言超文本文件是一種純文本文件，由標(biāo)記和數(shù)據(jù)兩部分組成

標(biāo)記是用于控制數(shù)據(jù)顯示格式和效果的、由瀏覽器解析執(zhí)行的命令數(shù)據(jù)即是文件中包含的能夠在瀏覽器上顯示出來的文字、圖片和動畫等多媒體資料602.4網(wǎng)頁信息隱藏HTML

根據(jù)HTML的特征，我們可以把指定信息隱藏在網(wǎng)頁內(nèi)這個網(wǎng)頁的截圖，它隱藏了什么內(nèi)容嗎？612.4網(wǎng)頁信息隱藏HTML

3種常見、易用的隱藏方法在網(wǎng)頁結(jié)束標(biāo)記</html>后或者在每行的行尾插入空格或制表符Tab鍵隱藏信息，插入一個空格代表0，插入一個Tab代表1622.4網(wǎng)頁信息隱藏HTML

原理：利用瀏覽器在解析HTML程序時會忽略掉行尾或HTML結(jié)束標(biāo)記后的空白符號，從而不會影響瀏覽器的顯示結(jié)果。

優(yōu)點(diǎn)：可通過連續(xù)插入任意多個符號使得隱藏的容量可以任意大

缺點(diǎn)：插入相關(guān)內(nèi)容后，網(wǎng)頁文件也會隨之增大。同時，雖然隱藏信息后的網(wǎng)頁瀏覽結(jié)果不會改變，用記事本這樣的編輯軟件打開也不容易看出差別，但是當(dāng)文件以二進(jìn)制格式打開時其多余的空格符號一覽無遺。632.4網(wǎng)頁信息隱藏HTML

3種常見、易用的隱藏方法修改HTML的標(biāo)簽名稱字符的大小寫，用大寫表示1，小寫表示0來隱藏信息一個標(biāo)記名稱可隱藏1bit信息。可服了第1種方法的缺點(diǎn)，具有較好的隱蔽性和抗攻擊性，但隱藏容量較小。642.4網(wǎng)頁信息隱藏HTML

3種常見、易用的隱藏方法將HTML標(biāo)簽屬性值外面的雙引號""、單引號''替換來隱藏信息652.4網(wǎng)頁信息隱藏

插入空格或制表符Tab鍵用記事本或其它網(wǎng)頁制作軟件，打開2-3.html文件662.4網(wǎng)頁信息隱藏

插入空格或制表符Tab鍵準(zhǔn)備待隱藏信息，進(jìn)行二進(jìn)制編碼假設(shè)需要隱藏的內(nèi)容為“a”，對應(yīng)編輯它的二進(jìn)制ASCII碼ASCII編碼轉(zhuǎn)換，ASCII碼在線查詢工具()a—97（十進(jìn)制）—01100001（二進(jìn)制）按相關(guān)的隱藏方法，把編碼隱藏到HTML文件定位到HTML文件的尾部，按照二進(jìn)制0用輸入一個空格代替，二進(jìn)制1用輸入一個Tab代替。672.4網(wǎng)頁信息隱藏插入空格或制表符Tab鍵文件另存為2-3a.html，依次打開兩個文件查看在網(wǎng)頁瀏覽器中，瀏覽效果與未插入信息前是相同的。因?yàn)闉g覽器忽略了HTML結(jié)束標(biāo)記后的空白符號682.4網(wǎng)頁信息隱藏插入空格或制表符Tab鍵使用UltraEdit軟件，打開2-3a.html，并使用HEX十六進(jìn)制方式顯示：【編輯—十六進(jìn)制模式—十六進(jìn)制編輯】692.4網(wǎng)頁信息隱藏

702.4網(wǎng)頁信息隱藏插入空格或制表符Tab鍵提取隱藏信息隱藏信息0：20（十六進(jìn)制）—32（十進(jìn)制）—space隱藏信息1：09（十六進(jìn)制）—9（十進(jìn)制）—HT2009092020202009—01100001—a712.4網(wǎng)頁信息隱藏小結(jié)

通過上述案例，我們驗(yàn)證了在HTML網(wǎng)頁文件中實(shí)現(xiàn)信息隱藏的過程。請根據(jù)課程內(nèi)容介紹的其它隱藏方法，嘗試進(jìn)行網(wǎng)頁信息的其它隱藏方法。72第2章信息隱藏技術(shù)及應(yīng)用2.1辦公軟件信息隱藏2.2信息隱藏的基本概念2.3圖像信息隱藏2.4網(wǎng)頁信息隱藏2.5MP3文件信息隱藏732.5MP3文件信息隱藏

MP3文件最常見的音頻文件MP3Stego工具軟件劍橋大學(xué)計算機(jī)實(shí)驗(yàn)室安全組開發(fā)的一個公開源代碼的免費(fèi)程序，它是在MP3上進(jìn)行水印嵌入研究的最具有代表性的軟件。742.5

MP3文件信息隱藏

MP3Stego原理將WAV文件壓縮成MP3將水印嵌入到MP3文件中嵌入數(shù)