教育部课程教学研究所 信息隐藏在信息安全技术课程中教学和实验内容设置的研究

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1、教育部课程教学研究所信息隐藏在信息安全技术课程中教学和实验内容设置的研究　　【摘要】本文在分析现有计算机应用专业信息安全技术课程教学和实验内容的基础上，针对信息隐藏技术的发展及其在信息安全技术中所占地位的重要程度，从教学内容与实验内容两个方面探索信息隐藏在信息安全技术课程中的设置安排。　　【关键词】信息隐藏；信息安全技术课程；教学内容和实验设置　　【Abstract】Thispaperanalysestheteachingandexperimentcontentsofinformationsecuritylessonincomputerappliedtechnology，exploresthe

2、teachingandexperimentarrangementofstegnagraphyaccordingtothedevelopmentofinformationhidinganditsimportantdegree9ininformationsecuritytechnology.　　【Keywords】Stegnagraphy；Informationsecuritylesson；Teachingandexperimentcontents　　0前言　　信息安全技术是计算机领域的一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术等多种学科和技术的综合性学科，课程的理论性强，涉及的知识面宽，对

3、学生的理论与实践两方面的要求均较高。　　目前，信息安全技术是计算机学科中发展最快的专业之一[1]。经典的信息安全技术[2]包括：密码技术、防火墙技术、防入侵技术、病毒技术、黑客攻防技术、数据库安全技术、安全管理等，这些内容都在信息安全技术的教学和实验中设置了相应的章节，既给学生奠定信息安全理论基础，又强化动手能力，树立理论联系实际的观念。随着计算机网络的发展、相关基础学科的发展、现代社会信息化的发展，信息安全技术也在不断的发展和丰富。9　　信息隐藏技术作为信息安全中的一项重要技术，近十年来引起了国内外学术界的重视，出于对保护多媒体产品知识产权的需求，出于密码技术的局限性而又必须进行隐密通信的特

4、殊需求，信息隐藏中的数字水印技术和数字密写技术得到了迅速发展。因此，鉴于当前本科信息安全技术课程中缺乏讲授信息隐藏内容的不足，本文针对信息隐藏技术的发展及其在信息安全技术中所占地位的重要程度，从教学内容与实验内容两个方面探讨信息隐藏在信息安全技术本科课程中的设置安排，以期丰富和完善信息安全技术在本科阶段的教学和实践。　　1信息隐藏的发展和特点　　信息隐藏技术是利用公开、有实际意义的多媒体数据，将某一机密信息秘密地隐藏于另一公开信息中，通过对公开信息的传输来传送秘密信息，拦截者难以从公开信息中判断秘密信息的存在性，从而保证秘密信息的安全性。随着多媒体技术的发展，信息隐藏技术作为信息安全和管理及知

5、识产权保护等领域的主要手段，正得到广泛的研究与应用[3]。　　20世纪90年代以来，信息隐藏技术已经成为信息安全领域的一大研究热点。这种技术的一个重要应用领域就是数字水印（DigitalWatermarking），它着眼于在多媒体数据中嵌入标记，以保护数字媒体知识版权或进行多媒体认证，主要包括易损水印和稳健水印二个分支。随着版权保护的重要性和紧迫性日益突出，数字水印日益受到重视而得到快速发展。9　　除了用于版权保护的数字水印外，信息隐藏的另一重要分支是数字密写（Steganography）和密写分析（Steganalysis）。数字密写是将秘密信息隐藏在公开载体信息中，使得在传递公开载体的同时

6、传递秘密信息并且不被人察觉。与数字水印不同的是，数字密写着眼于隐藏信息本身的隐秘性，以达到秘密通信的目的，其基本要求是隐藏信息具有足够的嵌入容量和极高的安全性，但对稳健性要求不高。目前，文本、三维模型、图像、音频、视频都已经成为数字密写技术的载体，除了用于军事目的外，数字密写技术正向着视音频产品、远程教学、医学信号处理、移动多媒体通信等广泛的民用和商业领域发展。而密写分析是一种与密写相对抗的技术，其目的在于分析、提取、还原/破坏隐藏的秘密信息，其重要性体现在二个方面：一方面，以各种手段分析检测密写信息的存在，可以寻找敌对隐蔽信息的信源，阻断隐蔽通信的通道；另一方面，密写分析研究可以反过来促进密

7、写技术的发展，增强隐蔽通信的安全性；如研究针对常规的信号处理和攻击方法，可以提高密写算法的鲁棒性；研究相关的分析检测理论模型可以评估、改进信息隐藏算法性能；研究针对性地选取载体信号可以提高密写算法不可感知性，进一步增强算法的安全性等。　　从以上信息隐藏的内容可知，信息隐藏的特点在于：　　1）涉及计算机科学、通信理论、计算机图形学、计算机图形图像处理、信息编码、信号处理、数理统计、视听觉特性等领域的