語言隱寫術的分析與設計研究.pdf

1、傳統(tǒng)的密碼術通過實施各種變換,把可理解的明文變成不可理解的密文,為隱秘信息的保護提供了有力的手段。然而,密碼術有其固有的缺點,它在擾亂明文使其不可理解的同時,也暴露了信息的隱秘性、重要性、信息的發(fā)送方和接收方等重要信息,容易引起第三方的注意并受到攻擊。另外,有些國家的政府已經對密碼術的使用進行限制。信息隱藏則能很好地克服密碼術的這些缺點,規(guī)避人為的使用限制。信息隱藏掩蓋了隱秘信息的存在,大大地提高了信息傳輸、存儲的安全性。
　　文

2、本信息隱藏是以文本為隱藏載體的信息隱藏,它通過利用文本在格式、編碼、結構、語法和語義等方面的冗余,把隱秘信息隱藏到文本之中。在互聯(lián)網(wǎng)中,文本信息起了非常重要的作用,其數(shù)據(jù)量也非常之大,加之文本處理的直觀性更強的優(yōu)點,使用文本進行信息隱藏是一個吸引人的想法。語言隱寫術作為文本信息隱藏的一子類,使用文本中自然語言內容的冗余來隱藏信息,并以安全通信為主要目的。它相對于其它的文本信息隱藏方法,具有更高的安全性和更強的魯棒性,因而更受研究者關注。

3、
　　語言隱寫術是信息隱藏和自然語言處理有機結合的產物。語言隱寫術分析是指對可疑文本進行分析,發(fā)現(xiàn)語言隱寫術的使用并攔截、破壞和還原所隱寫的隱秘信息。語言隱寫術分析是語言隱寫術的逆向研究,它可分為檢測分析和還原分析兩個階段。語言隱寫術分析的研究,對維護國家安全和社會穩(wěn)定有著重要的意義。本文一方面深入調研各種常見的語言隱寫術的隱寫原理,研究其分析問題,提出其相應的分析方法,并進行相關的實驗驗證;另一方面則在對現(xiàn)有語言隱寫術了解和分析

4、的基礎上,研究設計更安全的語言隱寫術。
　　有鑒于此,本文的研究內容包括:1)研究常見語言隱寫術的檢測分析:研究語言隱寫術的盲檢測分析思想,設計高效實用的檢測分析算法,編寫相應的檢測分析工具,進行相關的實驗驗證。2)研究常見語言隱寫術的還原分析:對語言隱寫術還原分析問題進行合理地定義和建模,提出還原分析思想,設計相應的還原分析算法。3)設計一個文本信息隱藏分析系統(tǒng),對系統(tǒng)用戶來說,實現(xiàn)對包括各種語言隱寫術在內的文本信息隱藏進行盲檢

5、測分析或者近似盲檢測分析。4)在借鑒現(xiàn)有語言隱寫術設計經驗的基礎上,提出更安全的語言隱寫術,并對其安全性進行理論分析和實驗驗證。對以上的研究內容,本文以各種自然語言處理技術為基本手段,采用了概率統(tǒng)計分析的方法,并結合了機器學習和人工智能的思想進行研究。另外,本文還采用了理論分析和實驗驗證的方法對所提出的一些算法進行論證。
　　在這些研究的基礎上,本文取得了一定的創(chuàng)新成果,主要包括如下:1)針對不同大小的待測文本段,設計了基于語法的

6、語言隱寫術的三種盲檢測分析算法,即基于詞間關聯(lián)統(tǒng)計特性、基于詞位統(tǒng)計特性和基于檢測熵的算法,并進行了相應的理論分析和實驗驗證,取得了良好的檢測分析效果。對基于句子模板的語言隱寫術的還原分析問題進行建模,并設計了一種可行的還原分析算法。2)構建了基于語義的語言隱寫術的分析框架,設計了一種基于同義詞替換的語言隱寫術的檢測分析算法,并進行了理論分析和實驗驗證,取得了良好的檢測分析效果,設計了一種基于同義詞替換的語言隱寫術的還原分析算法,并進行

7、了相關的理論分析。3)提出了通過構建一個合適的文本信息隱藏分析系統(tǒng)以達到盲檢測分析或者近似盲檢測分析目的的方法,給出了這種系統(tǒng)應該滿足的特性,即可擴展性、自適應性、可反饋性和可學習性。基于這個設計思想,提出了一個具體的系統(tǒng)設計方案,并分析討論了該設計方案是如何滿足盲檢測分析要求的。4)探討了語言隱寫術的安全性要求,根據(jù)此要求,提出了兩種安全的語言隱寫術,即基于雙文本段的語言隱寫術和基于上下文同義詞替換的語言隱寫術,并分別對它們進行了安全