引 言      当今世界处于网络信息时代，数字化和网络技术的迅猛发展使各行各业随之发生了巨大的变化。传统印刷业也正经历着一场数字化、网络化革命，从印前、印刷到印后的各个环节，通过网络传输、网上下载，采用数字印刷技术和设备的新型远程印刷形式正悄然形成并快速发展起来。在国外，因特网在印刷业的普及应用，已经从简单的提供信息、接收业务的公司网页，发展到提供网络服务；根据印刷业的特点和需要而开发的应用软件已经获得成功；网上远程实时打样、基于因特网的印刷制版和远程印刷控制已经用于生产实践。然而，在这一庞大的数字网络中，不可避免会涉及到图像的传输，这些以数字化形式存在于网络上的文字及图像可以快捷地被复制、修改、删除和添加，从而容易导致一些恶意破坏。因此，如何对网上传输的图文数据进行有效的保护已成为一个迫 在眉睫的问题。      目前，大部分网络安全保护措施是通过传统的加密技术实现的，它将图像、声音、文字等多媒体数据文件通过加密处理形成加密文件，一般人无法识别，只有知道密码的一方，才能看到或听到加密的有意义的信息。虽然加密的文件在非法打开时呈现乱码，能达到加密目的，但另一方面也容易引起非法破坏者的好奇和注意，增加了其被破解的可能性；另外，加密文件一旦被破解，其内容就完全被破坏者知晓。随着网络安全问题的日益突出，传统的加密技术日益显露出诸多不足，于是，一个新兴的研究领域——信息隐藏技术，应运而生。      信息隐藏      1.什么是信息隐藏信息隐藏是一个崭新的研究领域，它横跨数字信号处理、图像处理、语音处理、模式识别、数字通信、多媒体技术、密码学等多个学科。它是把一个有意义的信息，隐藏在另一个称为载体（Cover）的信息（如普通图片）中，得到隐密载体（Stego Cover），非法者不知道这个普通信息中是否隐藏了其他的信息，而且即使知道，也难以提取或去除隐藏的信息。所用的载体可以是文字、图像、声音及视频等，为增加破解难度，也可以把加密与隐藏技术结合起来，即先对信息加密得到密文，再把密文隐藏到载体中。它较之单纯的密码加密方法更多了一层保护，将需要保护的消息由“看不懂”变成“看不见”。      按保护对象的不同，信息隐藏可分为隐秘技术和水印技术。隐秘技术主要用于保密通信，它所要保护的是隐藏的信息；水印技术主要用于版权保护以达到鉴别真伪的目的，它最终所要保护的是载体，例如可将数字、序列号、文字、图像标志等版权信息嵌入到多媒体数据中，以起到版权保护的作用，以及证件、票据的防伪等。      1)隐秘技术    隐秘技术是信息隐藏的一个重要的子学科，是一门古老的技术。历史上隐秘术在其发展过程中逐渐形成了两大分支：语义隐秘术和技术隐秘术。如古代的藏头诗就是一种语义隐秘；技术隐秘术是信息隐秘术的主要分支，它的发展是伴随着信息科技的发展而发展的，从古代利用动物的身体及在木片上打蜡，到近代使用的隐形墨水、缩微胶片，再到当代使用的扩频通信、网络多媒体数据隐秘等。它主要应用于信息的安全通讯，如军事命令的网络发布、军事地图和军事机密的网络传输等。      2)数字水印技术   传统水印是通过造纸工艺在纸张上实现的，而数字水印是通过数字技术在数字产品上实现的。它是1994年提出的一种新型信息防伪技术，基本思想是在数字图像、音频和视频等产品中嵌入秘密的信息，以便保护数字产品的版权或证明产品的真实可靠性。目前，数字水印技术已成为多媒体信息安全研究领域发展最快的热点技术，它的应用主要涉及数字知识产权保护、电子商务等。      2.信息隐藏的典型算法      现行的信息隐藏典型算法按嵌入域的不同，分为空域隐藏算法和变换域隐藏算法。      1）空域隐藏算法    空域法是直接改变图像元素的值，一般是在图像元素的亮度或色度中加入隐藏的内容。如LSB算法，它通过调整伪装载体某些像素数据的最低1～2位有效位来隐藏信息，致使所隐藏的信息靠视觉很难被发现。空域类算法的特点是只需对隐秘载体进行很小的、不易察觉的改变就能隐藏很大的信息量，计算速度较快。但从基本原理上看，该算法所隐藏的信息是极为脆弱的，若载体图像有微小的改变，隐藏信息就可能丢失。      2）变换域隐藏算法    变换域隐藏算法是利用某种数学变换，将图像用变换域（如频域）表示，通过更改图像的某些变换域系数加入待隐藏信息，然后再利用反变换来生成隐藏有其他信息的图像。常见的变换域算法有：基于DCT的变换域算法、基于DWT的变换域算法。变换域算法具有很好的鲁棒性（指不因图像文件的某种改动而导致隐藏信息丢失的能力），对传输过程中的图像压缩、滤波以及噪声均有一定的抵抗力，并且一些算法还结合了当前的图像和视频压缩标准（如JPEG、MPEG等），具有实际意义。图像信息隐藏软件      目前，国际上信息隐藏方面的相关软件不断推出，并在短短几年内涌现了数10家从事数字水印技术应用的公司。但是，现有的隐写术软件多用于保密通信，其隐藏的信息多数是文本；数字水印多用在网上多媒体产品的版权保护和网上的图文防伪方面，水印通常是一些简单的标志或序列号，常使用二值水印或色彩、图案简单的水印。专门研究装潢印刷中色彩丰富、层次细腻、图案复杂的图像的隐藏技术还不多见。为适应印刷技术数字网络化发展的要求，我们提出了将信息隐藏技术结合传统密码技术开发适用于印刷图像的软件的设想：通过该软件可以对图像进行加密、隐藏，由互联网发送给另一方，另一方则通过该软件输入密码，对图像进行提取、解密。这样，就实现了对网上印刷图像传输的安全保护。以下是该软件开发的设计思路及技术要点。     1.信息（图像）的加密    为了增加印刷图像文件抗攻击的强度，先对图像进行加密，这样，即使攻击者掌握了信息隐藏嵌入和提取的算法，也无法打开或者看到被隐藏图像的本来面目。    从目前的加密技术发展来看，可以采用对称密码算法或公钥密码算法对图像文件进行直接加密，或者对图像进行置乱（即将图像的信息次序打乱，使其杂乱无章，无法辨认）。只有拥有密钥者，才能够看到并使用该图像。由于私钥密码算法对密钥的管理很困难，公钥密码算法的运行速度又很慢，不适合用于加密数据量大的文件，如果结合这两种算法，即首先利用对称密码算法来加密图像，再通过公钥密码算法来传送通信密钥，这样既解决了密钥的管理问题，也保证了运行速度。      2.信息的嵌入与提取    由于待隐藏的印刷图像信息量很大，所以采用空域法比较合适。由信息隐藏的研究理论可知，在保证不可感知（隐藏的信息无法人为地看见或听见）的前提下，隐藏的信息越多，鲁棒性就越差；或者在保证一定的鲁棒性时，隐藏的信息越多，不可感知性就越难保证。为了使信息隐藏在保证不可感知性的基础上，达到一定的鲁棒性，可以结合人眼视觉特性，对于人眼敏感的部位或颜色，嵌入较少的信息；对于人眼不敏感的部位或颜色嵌入较多信息。      3.性能分析与检测    不可感知性是图像信息隐藏的最基本要求，同时信息隐藏也要具有一定的鲁棒性。所以，需要对这两项性能进行分析和检测：鲁棒性可以通过用现有的StirMark软件来检测；不可感知性可以通过测试峰值信噪比（PSNR,一种基于像素畸变量的度量方法）来初步评价，由于PSNR并不能从根本上反映信息隐藏的嵌入性能，因此，还必须结合主观视觉效果来综合评价。    由于目前信息隐藏技术发展还不完善，我国的数字网络化印刷还远远落后于发达国家，现在提出将信息隐藏技术利用到印刷图像的网上安全传输方案只能处于初步的探讨阶段，还有很多具体的相关问题有待解决，但是从长远来看，我们相信这一技术对于解决印刷及其相关产业网络化、数字化中的安全问题将具有非常重大的意义。来源：科印传媒