菜鸟也能懂！详解隐写术（盲水印）初学者指南

应用场景：

1. 版权识别。数字水印可以提供所有权证据。
2. 用户识别或指纹。合法用户的身份嵌入水印，用于识别非法复制。
3. 保证图像不被篡改。如果水印设计成，对图像任何修改将破坏水印。
4. 自动监视。

从算法效果分类

可见水印：$f_w=(1-a)f+aw$，
其中，f是原图，w是水印。a是水印透明度，如果a=1，水印不透明
可见水印的技术发展目标是使水印更难被移除。例如，方案之一是用密钥随机确定水印亮度。

（可见水印不是本主题的重点，下面就不涉及了）

易碎不可见水印：主要应用场景是识别图像在某个传输环节被篡改，用来做图像认证
一个例子是LSB水印

鲁棒水印：对以下攻击鲁棒

• 无意攻击：有损压缩、线性和非线性滤波、修剪、旋转、重取样
• 故意攻击：打印、重扫描、添加水印、添加噪声

鲁棒水印的应用非常广，例如版权保护、盗版跟踪

从加密方式分类

算法分为私钥系统、公钥系统

从解密方式分类

算法分为需要原件才能解密、不需要原件就可以解密

历史上的隐写术

• 不可见墨水：被万用显影剂破解了。万用显影剂可以检测纤维表面，确定那一部分被加湿过。
• 纸币防伪技术，紫外线荧光。
• 微缩胶片，粘到无关杂志的标点符号上。
• 用正/斜体编码，把二进制编码隐藏在印刷文字里。

从嵌入的通道分类

• 替换：用秘密信息替换载体的冗余部分，典型算法是 LSB（下文详细介绍）
• 变换域：例如把密文信息写入频域，典型算法是基于 DCT 的隐写术（下文详细介绍）
• 扩展频谱技术
• 统计方法：更改载体的若干统计特征，在提取时使用假设检验。
  • 用来嵌入1个比特，找到某个统计特征，如果要嵌入1，就显著改变统计特征；如果要嵌入0，就不修改。
  • 解码过程就是一个假设检验函数。
  • 此方法通常应用场景很窄
• 失真技术：使信号失真来保存信息，解码时测量与原始载体的偏差
  • 例子1:在 html 中插入不可见的字符，这些字符在web浏览器中被忽略，但查看 html 源码可以发现
  • 例子2:在印刷品中，单词（或句子，或整行），做微小的上下移动，可以用来嵌入比特。
  • 例子3:在印刷物中，单词之前的空格，也可以有大小，用来嵌入比特。
• 载体生成：直接把信息编码成伪装载体
  • 算法1:直接做文本/字母的替换等，如“与佛说禅”
  • 把信息隐藏在字母出现的频率（Huffman树上）。步骤是：首先根据秘文生成 Huffman 树，然后根据 Huffman 树生成一段文字。