【正文】 Mix機(jī)制和將 Dining cryptographer技術(shù)應(yīng)用于匿名系統(tǒng)的研究工作，為后繼的匿名技術(shù)研究奠定了良好的基礎(chǔ)，之后出現(xiàn)了很多關(guān)于改進(jìn) Mix技術(shù)的研究，同時(shí)提出了若干匿名通信協(xié)議及匿名通信原型系統(tǒng)，這些協(xié)議和原型系統(tǒng)都在一定程度上保證了匿名連接，能夠抵抗一定程度的業(yè)務(wù)流分析攻擊。這些系統(tǒng)按其底層的路由機(jī)制可分為基于單播的匿名通信系統(tǒng)和基于廣播與組播的匿名通信系統(tǒng)兩類。 第 3章 信息隱藏技術(shù) 隨著電子商務(wù)、電子政務(wù)、網(wǎng)絡(luò)銀行和網(wǎng)上診所等應(yīng)用的推廣和普及，用戶的各種各樣的匿名性需求為研究者提出了很好的課題，這些課題的研究和應(yīng)用無(wú)疑又反過來(lái)促進(jìn)網(wǎng) 第 3章 信息隱藏技術(shù) 匿名通信技術(shù)有許多不同的分類方法，本節(jié)介紹兩種分類方法，如圖 361所示。 第 3章 信息隱藏技術(shù) 圖 361 匿名通信技術(shù)分類 第 3章 信息隱藏技術(shù) 1. 根據(jù)需要隱匿的通信對(duì)象不同，匿名通信系統(tǒng)可分為發(fā)送者匿名 (Sender anonymity)、接收者匿名 (Receiver anonymity)、通信雙方匿名 (Sender and Receiver anonymity)、節(jié)點(diǎn)匿名 (Node anonymity)和代理匿名 (Proxy anonymity) 發(fā)送者匿名指接收者不能辨認(rèn)出原始的發(fā)送者。在網(wǎng)絡(luò)上，發(fā)送者匿名主要是通過使發(fā)送消息經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)，最后才到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的方式實(shí)現(xiàn)的。這樣，發(fā)送者的 第 3章 信息隱藏技術(shù) 接收者匿名指即使接收方可以辨別出發(fā)送方，發(fā)送者也 通信雙方匿名指信息發(fā)送者和信息接收者的身份均保密。 節(jié)點(diǎn)匿名指組成通信信道的服務(wù)器的匿名性，即信息流所經(jīng)過線路上的服務(wù)器的身份不可識(shí)別，要求第三方不能確 代理匿名指某一節(jié)點(diǎn)不能確定為是發(fā)送者和接收者之間 第 3章 信息隱藏技術(shù) 2. 根據(jù)所采用的技術(shù)，匿名通信系統(tǒng)可分為基于路由的匿 基于路由的匿名通信系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)來(lái)保證通信的匿名性，即采用路由技術(shù)改變信息中的信息源的真實(shí)身份，從而保證通信匿名。依據(jù)所采用的路由技術(shù)不同，又可分為廣播式 (或組播式 )路由匿名通信系統(tǒng)和重路由匿名通信系統(tǒng)。 第 3章 信息隱藏技術(shù) 廣播式 (或組播式 )路由匿名通信系統(tǒng)采用廣播或組播的方式，借助廣播或組播的多用戶特征，形成匿名集。例如，用多個(gè)接收者來(lái)隱藏真實(shí)接收者。重路由匿名通信系統(tǒng)采用 重路由機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)匿名，這種機(jī)制為用戶提供間接通信，多個(gè)主機(jī)在應(yīng)用層為用戶通信存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，形成一條由多個(gè)安全信道組成的虛擬路徑。攻擊者無(wú)法獲得真實(shí)的發(fā)送者和接收者的 IP地址信息，從而使通信實(shí)體的身份信息被有效地隱藏起來(lái)。 第 3章 信息隱藏技術(shù) 非路由的匿名通信系統(tǒng)一般建立在 Shamir的秘密共享機(jī)制基礎(chǔ)上。 Shamir的秘密共享機(jī)制允許 n個(gè)用戶分別擁有不同的秘密信息，當(dāng)達(dá)到一定人數(shù)的秘密信息后才能恢復(fù)完整的秘密信息，且這個(gè)完整信息并不顯示任何人單獨(dú)擁有的秘密信息。 非路由的匿名通信系統(tǒng)比較復(fù)雜，請(qǐng)讀者參看有關(guān)參 第 3章 信息隱藏技術(shù) 基于重路由的技術(shù)是指來(lái)自發(fā)送者的消息通過一個(gè)或多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)，最后才達(dá)到接收者的技術(shù)。途經(jīng)的中間節(jié)點(diǎn)起了消息轉(zhuǎn)發(fā)的作用，它們?cè)谵D(zhuǎn)發(fā)的時(shí)候，會(huì)用自己的地址改寫數(shù)據(jù)包中的源地址項(xiàng)，這樣，擁有有限監(jiān)聽能力的攻擊者將很難追蹤數(shù)據(jù)包，不易發(fā)現(xiàn)消息的初始發(fā)起者。圖 362 表示了一個(gè)基于重路由技術(shù)的匿名通信系統(tǒng)模型。消息傳遞所經(jīng)過的路徑被稱為重路由路徑，途經(jīng)的中間轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的個(gè) 第 3章 信息隱藏技術(shù) 圖 362 基于重路由技術(shù)的匿名通信系統(tǒng)模型 第 3章 信息隱藏技術(shù) 一個(gè)基于重路由的匿名通信系統(tǒng)為由網(wǎng)絡(luò)中若干個(gè)提供匿名服務(wù)的主機(jī)組成的集合，設(shè)為 V={vj|0≤j≤n}，其中的主機(jī) vj稱為成員 (Participant) |V|=n(n≥1)。 在系統(tǒng)運(yùn)行期的某一間隔時(shí)間內(nèi) (如 1小時(shí) )，成員數(shù)目 n固定為一常數(shù)。通過安全通信信道，兩兩成員之間可進(jìn)行直接通信。需要匿名通信服務(wù)的用戶選擇一個(gè)成員 seV 作為其代理成員，并將接收者的地址傳送給該代理成員。由該代理成員發(fā)起建立一條由多個(gè)成員組成的到達(dá)接收者的重路由路徑，以用于用戶和接收者之間的間接通信。 第 3章 信息隱藏技術(shù) 形式化地，一條重路由路徑 ?？杀硎緸?Γ=〈 s,I1,I2,…,I t,…,I L,r〉，其中 s∈ V稱為通信的發(fā)送者(Sender)， r V稱為通信的接收者 (Recipient)， It(It∈ V， 1≤t≤L)為中繼節(jié)點(diǎn) (Intermediator)， L(L=1,2,…)[JP2] 為重路由路徑所經(jīng)過的中間節(jié)點(diǎn)數(shù)目，稱為路徑長(zhǎng)度。 可以看到，圖 362中，系統(tǒng)的成員數(shù)目 n=16，重路由路徑分別為 Γ1=〈 0,5,2,7,11,8,r1〉和 Γ2=〈 5,10,3,9,r2〉。其中，成員 0與 5分別為 Γ Γ2的發(fā)送者，路徑長(zhǎng)度分別為 L1=5和L2=3 第 3章 信息隱藏技術(shù) 廣播通信是指在網(wǎng)絡(luò)上將分組發(fā)往整個(gè)組中所有目的地的傳輸機(jī)制。在一個(gè)運(yùn)用了廣播通信的匿名系統(tǒng)中，所有的用戶都以固定速率向一個(gè)廣播組中的所有用戶發(fā)送固定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包。 這些數(shù)據(jù)包都是被加密的。為了保持恒定的速率，沒有 第 3章 信息隱藏技術(shù) 該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于 : (1) 可以保證接收者匿名。因?yàn)榘l(fā)送者難以確定接收者是在整個(gè)廣播組中的哪一個(gè)位置或接收者使用的是哪臺(tái)主機(jī)和主機(jī)地址，它只知道接收者是廣播組的一部分。 (2) 可以保證發(fā)送者匿名。因?yàn)橐粋€(gè)接收者所接收到的所有的消息都來(lái)自于一個(gè)上游的節(jié)點(diǎn)，它不能夠確定消息的初始發(fā)起者是誰(shuí)。 第 3章 信息隱藏技術(shù) (3) 還可以同時(shí)保證發(fā)送者與接收者之間的不相連，用于抵御被動(dòng)的攻擊者。攻擊者不能從對(duì)鏈路的觀察分析中獲取額外的信息，因?yàn)橄?(包括垃圾包 )是以恒定的速率在 該技術(shù)也存在著一定缺陷 : (1) 效率低。由于每次發(fā)送報(bào)文都需要所有成員參與， 第 3章 信息隱藏技術(shù) (2) 沖突問題。假設(shè)同一時(shí)刻不止一個(gè)參與者發(fā)出報(bào)文，則廣播的是所有報(bào)文之和，這樣將導(dǎo)致所有報(bào)文信息的失效。 組播通信是網(wǎng)絡(luò)上一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的傳輸機(jī)制。 Multicast，classD地址與 IP地址不同，它不是附屬與網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)特殊的裝置，而是相當(dāng)于接收者形成的組的這個(gè)整體的一個(gè)標(biāo)簽。一系列的主機(jī)作為接收者，加入組播路由樹，它們的狀態(tài)是動(dòng)態(tài)的，同時(shí)其狀態(tài)也不為路由器和其他的主機(jī)所知。 第 3章 信息隱藏技術(shù) 正是由于組播路由存在著這些性質(zhì)，我們可以利用它來(lái)提供匿名服務(wù)。 Hordes就采用了組播路由來(lái)實(shí)現(xiàn)匿名連接。采用組播路由的好處是 : 組播中的成員組成是不為任何其他實(shí)體所知的。它需要組播樹中的所有路由器的協(xié)作，才能確定接收者集合。對(duì)于攻擊者來(lái)說(shuō)，發(fā)現(xiàn)這樣的接收者集合是 比較困難的，即使某個(gè)組播的成員組成被發(fā)現(xiàn)了，那個(gè)最初始的發(fā)起者，由于他只是一個(gè)組中的一個(gè)成員，因此還是不能將他和其他的組中成員區(qū)分開來(lái)，只要他不是這個(gè)組中唯一的成員， 第 3章 信息隱藏技術(shù) (1) 信息隱藏是將秘密信息隱藏在另一非機(jī)密的載體信息中，通過公共信道進(jìn)行傳遞。 秘密信息隱藏后，攻擊者無(wú)法判斷載體信息中是否隱藏了秘密信息，也無(wú)法從載體信息中提取或去除所隱藏的秘密信息。信息隱藏研究的內(nèi)容包括隱寫術(shù) (隱藏算法 )、版權(quán)標(biāo)識(shí)、隱通道和匿名通信等。 小 結(jié) 第 3章 信息隱藏技術(shù) (2) 隱寫術(shù)是指把秘密信息嵌入到看起來(lái)普通的載體信息 (尤其是多媒體信息 )中，用于存儲(chǔ)或通過公共網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的技術(shù)。古代隱寫術(shù)包括技術(shù)性的隱寫術(shù)、語(yǔ)言學(xué)中的隱 第 3章 信息隱藏技術(shù) (3) 信息隱藏的目的在于把機(jī)密信息隱藏于可以公開的信息載體之中。信息載體可以是任何一種多媒體數(shù)據(jù)，如音頻、視頻、圖像，甚至文本數(shù)據(jù)等，被隱藏的機(jī)密信息也可以是任何形式。 信息隱藏涉及兩個(gè)算法 : 信息嵌入算法和信息提取算法。 第 3章 信息隱藏技術(shù) (4) 數(shù)字水印是在數(shù)字化的信息載體 (指多媒體作品 )中嵌入不明顯的記號(hào) (包括作品的版權(quán)所有者和發(fā)行者等 )，其目的不是為了隱藏或傳遞這些信息，而是在發(fā)現(xiàn)盜版或發(fā)生知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛時(shí)，用來(lái)證明數(shù)字作品的真實(shí)性。被嵌入的標(biāo)識(shí)與源數(shù)據(jù)緊密結(jié)合并隱藏其中，成為源數(shù)據(jù)不可分離的一部分，并可以經(jīng)歷一些不破壞源數(shù)據(jù)的使用價(jià)值的操作而存活 第 3章 信息隱藏技術(shù) (5) 隱通道是指系統(tǒng)中利用那些本來(lái)不是用于通信的系統(tǒng)資源，繞過強(qiáng)制存取控制進(jìn)行非法通信的一種機(jī)制。根據(jù)隱通道的形成，可分為存儲(chǔ)隱通道和時(shí)間隱通道 。 根據(jù)隱通道是否存在噪音，可分為噪音隱通道和無(wú)噪音隱通道 。 根據(jù)隱通道所涉及的同步變量或信息的個(gè)數(shù)，可分為聚集隱通 道和非聚集隱通道。隱通道的主要分析方法有信息流分析方 第 3章 信息隱藏技術(shù) (6) 匿名通信是指通過一定的方法將業(yè)務(wù)流中的通信關(guān)系加以隱藏，使竊聽者無(wú)法直接獲知或推知雙方的通信關(guān)系或通信雙方身份的一種通信技術(shù)。匿名通信的重要目的就是隱藏通信雙方的身份或通信關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)用戶個(gè)人 第 3章 信息隱藏技術(shù) 1. 信息隱藏技術(shù)的 4個(gè)主要分支是 、 、 和 。 2. 信息隱藏的特性指 、 、 、 和 習(xí) 第 3章 信息隱藏技術(shù) 3. 數(shù)字水印技術(shù)是利用人類 和 的冗余特性，在數(shù)字產(chǎn)品 (如圖像、聲音、視頻信號(hào)等 )中添加某些 4. 通用的數(shù)字水印算法一般包含 、 和 3 5. 根據(jù)是否存在噪音，隱通道可分為 通道和 第 3章 信息隱藏技術(shù) 1. 2. 請(qǐng)說(shuō)明數(shù)字水印嵌入和提取的原理，并舉例說(shuō)明日常 3. 4. 第 3章 信息隱藏技術(shù) 演講完畢，謝謝觀看！