基于自然语言分层结构的文本信息隐藏算法研究

论文摘要

多媒体技术的飞速发展和国际互联网的普及,给人们的学习和工作带来了极大的方便,人们可以通过网络进行信息交互,共享网络资源。互联网已成为人们离不开的信息工具。但是同时伴随而来的是信息安全传输的严峻问题,如何保护信息在传输过程中的安全已经成为信息技术研究领域的重要内容。传统的信息安全是通过加密来保障的,但随着计算机运算能力的迅速增长,靠增加密钥的长度来提高密码的安全性已开始显露弊端,而信息隐藏技术的出现,则在某种程度上为这些问题提供了一种解决方案。本文研究的内容是“基于语义的文本信息隐藏算法”,即如何将一段正常的文本语言文字通过隐秘算法修改为另一段含有秘密信息的正常的文本语言文字。本文分析了信息隐藏技术的产生与发展、应用和研究课题,介绍了现有的文本信息隐藏算法,及对一些典型算法进行了比较。并在此基础上,提出了基于自然语言分层结构的文本信息隐藏算法,从词汇层、句法层、语义层三层结构上进行信息隐藏,在词汇层,采用同义替换或同音替换或偏正结构助词“的”的增删变换或汉字数学表达式实现文本信息隐藏;在句法层,采用等价的句法结构变换实现文本信息隐藏;在语义层,提出了采用中文指代消解技术实现文本信息隐藏。由于在三个层次上使用的信息隐藏方法相互独立,都有着或多或少的缺点,因此基于自然语言分层结构的文本信息隐藏方法(即基于语篇层的文本信息隐藏方法)在信息隐藏容量比基于一层结构上的信息隐藏方法更好。最后,利用汉语词法分析系统等工具对基于语篇层的中文文本信息隐藏方法进行了实验。实验表明,该方法比其它基于语义的方法在信息隐藏容量、隐蔽性、抗攻击能力等方面有一定的改进。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 信息隐藏技术的产生与发展
• 1.1.1 信息隐藏技术的产生
• 1.1.2 现有信息隐藏系统方法与技术的不足
• 1.1.3 信息隐藏的发展趋势
• 1.2 信息隐藏技术的应用
• 1.3 信息隐藏技术的研究课题
• 1.4 本文的主要研究内容与创新
• 1.5 本文的组织结构
• 第二章 文本信息隐藏方法
• 2.1 文本信息隐藏方法概述
• 2.2 现有的文本信息隐藏算法
• 2.2.1 基于格式的文本信息隐藏算法
• 2.2.1.1 嵌入空格法
• 2.2.1.2 标点符号法
• 2.2.1.3 空间特征替换法
• 2.2.2 基于语法的文本信息隐藏算法
• 2.2.3 基于语义的文本信息隐藏算法
• 2.3 现有文本信息隐藏方法的比较
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于词汇层和句法层的文本信息隐藏
• 3.1 同义替换
• 3.1.1 现有的基于同义词替换的隐藏算法
• 3.1.2 改进的同义词替换算法
• 3.1.2.1 同义词组的分类
• 3.1.2.2 评价模型
• 3.1.2.3 算法流程
• 3.1.2.4 算法评价
• 3.2 同音替换
• 3.2.1 隐藏原理
• 3.2.2 信息的嵌入和提取
• 3.2.2.1 信息的嵌入
• 3.2.2.2 信息的提取
• 3.2.3 算法评价
• 3.3 偏正结构助词“的”的增删变换
• 3.3.1 隐藏原理
• 3.3.2 算法设计
• 3.3.3 算法评价
• 3.4 基于汉字数学表达式的文本信息隐藏
• 3.4.1 算法原理
• 3.4.1.1 汉字数学表达式的基本知识
• 3.4.1.2 文本分块规则
• 3.4.1.3 秘密信息的嵌入与提取
• 3.4.2 算法评价
• 3.5 基于句法层的文本信息隐藏
• 3.5.1 等价的句法结构变换
• 3.5.2 句法分析
• 3.5.3 信息的嵌入和提取
• 3.6 本章小结
• 第四章 基于语义层的文本信息隐藏
• 4.1 指代消解的定义
• 4.2 中文指代的类型
• 4.3 人称代词介绍
• 4.4 利用中文人称代词指代消解技术实现文本信息隐藏
• 4.4.1 算法的基本思想
• 4.4.2 算法设计
• 4.4.3 实验
• 4.4.4 算法评价
• 4.5 本章小结
• 第五章 基于语篇层的中文文本信息隐藏
• 5.1 算法的流程图
• 5.2 算法的基本思想
• 5.3 算法设计
• 5.3.1 秘密信息的嵌入
• 5.3.2 秘密信息的提取
• 5.4 实验
• 5.5 算法评价
• 5.6 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 读研期间发表录用的学术论文