◆孫 昊 劉 杰

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基于糾錯(cuò)碼的信息隱藏

◆孫 昊 劉 杰

(哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院 山東 264300)

電子數(shù)據(jù)隱匿計(jì)算方式會根據(jù)其規(guī)定條件的不同而改變，而根據(jù)隱匿數(shù)據(jù)的進(jìn)入形式的差異從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)算法變?yōu)閮煞N算法，一種是控區(qū)數(shù)據(jù)隱匿計(jì)算方式和幻化數(shù)據(jù)隱匿計(jì)算方式。當(dāng)數(shù)據(jù)隱匿是采取前面提到的兩種計(jì)算方式的其中一種時(shí)，特別是數(shù)據(jù)頻道中有特殊進(jìn)攻性的時(shí)候，數(shù)據(jù)獲取和歸原的階段就能夠碰上各種困擾和問題。因此，現(xiàn)如今很多諸如知識產(chǎn)權(quán)維權(quán)等問題的落實(shí)變得十分不易。

糾錯(cuò)碼；數(shù)據(jù)隱匿；實(shí)現(xiàn)

0 引言

伴同著科學(xué)技術(shù)等的不斷進(jìn)步和數(shù)據(jù)分析科學(xué)的創(chuàng)新，數(shù)據(jù)維護(hù)范疇的分析也日趨增加，變?yōu)榱司S護(hù)范疇內(nèi)的主要分析對象。數(shù)據(jù)隱匿將人類的感官體驗(yàn)等對外界的知覺連同對數(shù)據(jù)分析科學(xué)的理論，把加密數(shù)據(jù)用某種辦法加入到對外開放的數(shù)據(jù)個(gè)體里。

數(shù)據(jù)個(gè)體普遍是互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行發(fā)送與接收的信息資料，就像畫面、樂曲、影相等。數(shù)據(jù)隱匿統(tǒng)共有兩個(gè)科學(xué)研究部分：信息匿寫與信息記號，在這里面信息記號通常在維護(hù)知識產(chǎn)權(quán)方面被廣泛運(yùn)用，在這其中加入的記號是與作品有關(guān)聯(lián)的原創(chuàng)者、版權(quán)所有人和發(fā)售日期等信息，其中的維權(quán)針對的是加入其中的信息的個(gè)體。

關(guān)于信號匿寫是讓加密數(shù)據(jù)在不被超過兩者之外的其他個(gè)體察覺到的前提下進(jìn)行加入到個(gè)體中，然后在不加密的互聯(lián)網(wǎng)中將信息遞送出去，所以信號匿寫是對加入到個(gè)體里的數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)，它的主要目的是將數(shù)據(jù)隱藏。相較于以往的藏匿技術(shù)，信號匿寫通過將數(shù)據(jù)藏匿起來從而只對兩者之外的其他個(gè)體展示個(gè)體信號和特點(diǎn)，使得整個(gè)過程不會被兩者之外的其他個(gè)體察覺。

1 基于糾錯(cuò)碼數(shù)據(jù)隱匿分析的作用

1.1 提高魯棒性

（1）與并沒有選取糾錯(cuò)碼進(jìn)一步采取事先改動的情況做比較會發(fā)現(xiàn)，如果采取糾錯(cuò)碼將記號事先改動過的話，能夠十分醒目地增強(qiáng)記號數(shù)據(jù)的魯棒性，也有其他情況的問題，如果外部沖擊變強(qiáng)到某一限度的時(shí)候，糾錯(cuò)碼實(shí)際能產(chǎn)生的效益就會變得十分不醒目。

（2）當(dāng)記號加入的數(shù)量和加入的深度、措施一樣的前提下，如若遇到低噪音數(shù)據(jù)通道，那么彎曲碼就能展示很優(yōu)秀的改錯(cuò)效果；但是在高噪音數(shù)據(jù)通道，彎曲碼的改錯(cuò)能力相對就非常糟糕，會導(dǎo)致越想改正卻失誤越多的現(xiàn)象。

（3）當(dāng)相同的糾錯(cuò)碼被冠上了不同的碼率，一旦碼率變?nèi)?，能夠選出的記號有錯(cuò)碼率就會相對地變?nèi)酢２贿^，減少碼率的前提條件是加強(qiáng)容與，因此工作成果也會降低。

1.2 提升保護(hù)能力

矩陣編碼經(jīng)過比較少的對載體數(shù)據(jù)的變化加入很多的數(shù)據(jù)，在嵌入一樣的情況下，因?yàn)閷d體的修改數(shù)量減少。所以，載體的數(shù)據(jù)在進(jìn)行核算變換，也就增強(qiáng)了安全性能。West_feld在其中提出來的算法滿足了矩陣編碼的思想，這一方法能夠在21-1bit的載體數(shù)據(jù)里，采用少于1bit秘密數(shù)據(jù)，秘密數(shù)據(jù)的嵌入率很高。矩陣編碼的核心是對原來的數(shù)據(jù)的序號加以二進(jìn)制編碼，同樣的每一個(gè)數(shù)據(jù)都對應(yīng)一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，用編碼Z個(gè)二進(jìn)制組合，能夠看做是一組不一樣的向量。FS算法要求最大的整改比數(shù)在1，而且編碼的方法很單調(diào)。所以，對于這些秘密的資料的嵌入率的限制比較大。

2 糾錯(cuò)碼的種類

什么叫糾錯(cuò)碼，便是能讓翻制設(shè)備端口在尋找到失誤的同時(shí)還具備了改正失誤的數(shù)據(jù)。信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中如果采取糾錯(cuò)碼來編譯，便可以極高程度下減少失誤，增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)某晒β省ｋS著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，糾錯(cuò)碼在數(shù)據(jù)傳輸和相關(guān)人員的認(rèn)知里的重要程度不斷增強(qiáng)。

在一般情況下會將糾錯(cuò)碼分五類：

（1）因?yàn)閷υ紨?shù)據(jù)的改變措施存在差異，所以改錯(cuò)被區(qū)別為異組碼和卷曲碼。

異組碼的原理是將數(shù)據(jù)傳遞的排布順序，以k位基本碼組成一部分，再將這部分的數(shù)據(jù)碼采用穩(wěn)定的順序制造出r個(gè)檢查碼，然后拼出n=k+r這樣一個(gè)公式。所以任意一組檢查碼都只和同一部分的數(shù)據(jù)碼存在聯(lián)系，而和其他分組的任何數(shù)據(jù)都不存在聯(lián)系。

卷曲碼所呈現(xiàn)的則為將數(shù)據(jù)傳遞出去的數(shù)據(jù)順序，同樣以k位基本碼組成一部分，然后通過編程設(shè)備傳遞成長為n0（n0≥k0）的一部分?jǐn)?shù)據(jù)。與異組碼不同的地方在于這一部分的n0~k0個(gè)檢查碼和同一部分的數(shù)據(jù)碼都存在聯(lián)系，同時(shí)也和前m段的數(shù)據(jù)碼存在聯(lián)系。綜上所述卷曲碼便可以用(n0,k0,m)代替。

（2）按照檢查碼和數(shù)據(jù)碼兩者存在的聯(lián)系，可以將糾錯(cuò)碼規(guī)劃成線代碼和非線代碼。當(dāng)檢查碼和數(shù)據(jù)碼兩者的聯(lián)系是線代性聯(lián)系的時(shí)候，數(shù)據(jù)就被定義為線代碼，當(dāng)兩者沒有這種聯(lián)系的時(shí)候就被稱為非線代碼。

（3）糾錯(cuò)碼的分類是根據(jù)改正失誤的類型區(qū)分的，可以歸納成四個(gè)部分，一個(gè)是改個(gè)體失誤的碼、改突然性的失誤的碼、改一致失誤的碼和能改不定時(shí)出現(xiàn)的失誤也能改突然性失誤的碼。

（4）如果遵循個(gè)體碼的數(shù)值區(qū)別的話，糾錯(cuò)碼就會被區(qū)別成兩種碼：二進(jìn)制碼和q進(jìn)制碼。

（5）根據(jù)每個(gè)數(shù)據(jù)元維護(hù)能力同否等值的變化能將糾錯(cuò)碼劃分成等維護(hù)糾錯(cuò)碼和不等維護(hù)(UEP)糾錯(cuò)碼。并且，分組碼里根據(jù)碼的結(jié)構(gòu)屬性，能將碼分為循環(huán)碼和非循環(huán)碼。

3 基于糾錯(cuò)碼的數(shù)據(jù)隱匿方式

3.1 隱寫術(shù)

隱寫術(shù)就是將秘密數(shù)據(jù)隱匿到表面上十分正常簡單的數(shù)據(jù)中加以傳輸。目前有的隱寫術(shù)形式包含運(yùn)用高空間頻率的畫面數(shù)據(jù)隱匿數(shù)據(jù)、運(yùn)用不能再低的有效位形式把數(shù)據(jù)隱匿到原主信號中、運(yùn)用信號的顏色度隱匿數(shù)據(jù)的形式、在數(shù)字畫面的像素光度的總結(jié)上隱匿數(shù)據(jù)的形式、Patchwork 形式等等。

3.2 擴(kuò)展頻譜技術(shù)

嚴(yán)格說來由六個(gè)成分構(gòu)成，包括：起初數(shù)據(jù)、信源編譯碼、信道編譯碼、載波調(diào)控、擴(kuò)頻調(diào)控和解擴(kuò)頻與信道。信源編碼的主要目標(biāo)是刪除數(shù)據(jù)的冗余度，減少信源的信號碼率，增強(qiáng)信道的傳遞成果。差錯(cuò)控制的根本要求是強(qiáng)化數(shù)據(jù)在傳遞過程中的冗余度，能夠讓它具備查錯(cuò)和糾正的本領(lǐng)，加強(qiáng)信號傳遞的效果。

3.3 潛信道

潛信道為一種能在開放(Overt)信道中創(chuàng)立的完成隱匿傳輸?shù)男诺?，這種信道是一種隱匿(Covert)的信道。現(xiàn)如今極大部分的數(shù)字簽字案件基本能夠含有潛信道的傳輸，主要特征則是閾下數(shù)據(jù)涵蓋在數(shù)字簽字里，而同時(shí)又不會對數(shù)字簽字和校驗(yàn)的行為產(chǎn)生影響。

4 編碼譯碼始末

（1）在發(fā)送端口，首要對加密數(shù)據(jù)和假隨機(jī)順序模二加，其次采用改錯(cuò)編碼，然后對載體信源進(jìn)行編碼，并同步按照信道的特征將恰當(dāng)?shù)拇a字加入相應(yīng)地方，即加入位研究。通過對加入位的研究，能夠把編碼后的加密數(shù)據(jù)加入到編碼后的碼源中，從而輸送到信道加以傳播。

（2）在收入端口，首要對接收數(shù)據(jù)進(jìn)行信道分析，其次對譯碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行加入位的檢查，通過運(yùn)用檢查出的加入位在沒有經(jīng)過信道譯碼的數(shù)據(jù)中獲取數(shù)據(jù)。對獲取的數(shù)據(jù)采用改錯(cuò)譯碼，最后與假隨機(jī)順序進(jìn)行模二加獲取加密數(shù)據(jù)。

5 結(jié)語

糾錯(cuò)碼的分類眾多，按照數(shù)據(jù)隱匿的各種現(xiàn)實(shí)需求采用恰當(dāng)?shù)募m錯(cuò)碼編碼種類和參數(shù)，通過現(xiàn)代科學(xué)媒體作為個(gè)體來傳遞加密數(shù)據(jù)，成為了糾錯(cuò)碼數(shù)據(jù)隱匿科學(xué)的新的出發(fā)點(diǎn)，分析并完善不同分類糾錯(cuò)碼的數(shù)據(jù)隱匿道理，能夠歸納出詳細(xì)的數(shù)據(jù)隱匿辦法與實(shí)用作用是進(jìn)一步所要涉入的研究方向。

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