[发明专利]一种基于加密和自然语言生成的信息隐藏方法

说明书

本发明提供了一种基于加密和自然语言生成的信息隐藏方法，属于计算机领域中的数据安全与信息隐藏方向。本发明首先使用AES算法加密秘密信息，使用RSA算法加密AES密钥，使用MD5算法为加密后的信息生成MD5值，然后根据加密后的信息和其MD5值组合成的待隐藏信息，使用正常自然语言文本的上下文无关文法，利用Huffman编解码算法来生成载密文本。本发明使用加密算法为秘密信息增加了一层强有力的保护，提供了秘密信息的完整性校验信息，并且提高了载密文本在统计特征和语法语义方面与正常文本的相似度，提高了载密文本的隐蔽性和秘密信息的嵌入率。

技术领域

本发明涉及密码学技术和信息隐藏技术领域，更具体地，涉及一种基于加密和自然语言生成的信息隐藏方法。

背景技术

在当今高度发达的信息社会中，信息安全一直是不容忽视的一个问题，并且越来越受到人们的重视。在许多领域，人们都对秘密通信(即在通信过程中第三方无法知晓通信的内容甚至存在)有需求。现在人们用来保证秘密通信安全的技术手段主要有两种：密码学技术和信息隐藏技术。密码学技术主要使用密钥加密通信内容，从而使得没有密钥的第三方无法知晓通信的内容。但是经过密钥加密后的通信内容往往是杂乱无章的乱码数据，很容易引起第三方的注意，暴露了秘密通信的事实，从而容易引起攻击者针对性的监视和攻击。信息隐藏技术则是将通信内容隐藏到某种正常的公开载体中，使得藏有通信内容的载体与正常载体相似，然后将藏有通信内容的载体当作伪装的通信内容来传输，使得第三方不易发现秘密通信的存在。信息隐藏技术克服了加密后的通信内容容易引起第三方的注意这一弊端。但是，现在信息隐藏技术的理论安全性远不如密码学的那样强壮。

AES是由美国国家标准与技术研究院(NIST)发布的高级加密标准，属于对称加密算法中的一种。在对称加密算法中，通信双方共享同一个密钥，使用这个密钥加密信息，并且这个密钥不能被第三方获取。对称加密算法的安全性依赖于密钥的保密。对称加密算法的优点是运行速度快，适合对大量数据加密，因此选择对称加密算法来加密秘密通信的内容是比较合适的。

RSA算法是一种非对称加密算法。非对称加密算法需要两个密钥：公钥和私钥。公钥与私钥是一对。公钥可以对外公开，但是私钥只能被密钥所有者一个人知道。如果使用公钥对数据进行加密，那么只有用对应的私钥才能解密；如果使用私钥对数据进行加密，那么只有用对应的公钥才能解密。在数学理论上，在一对公私钥中，由公钥推出私钥是不可能的，或者说是极其困难的。

MD5算法是一种散列算法。MD5算法的输入是任意长度的信息，输出是长度固定为128比特的散列值。MD5散列算法具有一个性质：很难找到两个不同的输入信息，使得它们的MD5散列值相同。也就是说，如果两段信息不同，那么它们通过MD5算法计算出的散列值在很大概率上是不同的。隐藏有加密后的通信内容的载密载体在通信过程中会受到噪声的影响，甚至可能会被篡改，导致通信接收方还原出的通信内容不正确。

信息隐藏载体的主要类型有：图像、音频、视频、文本等。虽然文本载体的冗余空间和嵌入率都相对其它载体类型较低，但是人们之间的通信更多使用的是文字，而不是图像、视频等载体，在互联网高度发达的今天，海量的文本信息在网络中传输，使得秘密通信之外的第三方更难从中分辨出载密文本；并且现在信息隐藏领域的研究主要以图像载体为主，使用文本载体隐藏信息受到的关注相对较少，因此载密文本在传输的过程中更不容易引起第三方的注意，隐蔽性相对较高。