网页信息隐藏算法的研究与实现

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信息隐藏(information hiding)就是将秘密信息隐藏于另一非保密载体中,依附于该载体进行传递,以不引起检查者的注意。它可以用来解决信息时代面临的版权保护、信息完整性校验、秘密信息的传递等问题,在现代社会扮演着越来越重要的角色。  根据非保密载体的不同,信息隐藏分为不同的类型,网页信息隐藏是其中的一种。但相对于图像、音频、视频等载体的信息隐藏技术,网页信息隐藏技术的研究成果较少,且现存的算法存在以下四种问题:第一,不能兼顾隐藏容量、鲁棒性和不可见性这三个指标。第二,提取方式复杂。网页具有自己的特殊性,可以在浏览器端用JavaScript进行操作,从而在提取隐藏信息时不需要编写专门的软件,而在浏览器上进行,实现简单的信息提取方式。但JavaScript对网页的操作需要符合DOM结构,而一些算法是用纯文本的方式嵌入信息,也只能编写相对应的软件对文本进行处理来提取信息,导致提取方式实现较复杂。第三,对CSS研究很少。CSS是网页的重要组成部分,具有巨大的信息隐藏潜力。第四,与网页技术的发展相比,网页信息隐藏技术的发展相对落后。网页从简单的静态页面,到模块化编写(如内容管理系统),再到纯脚本渲染的网页(如Reactjs)。发展日新月异。但网页信息隐藏技术的应用还基本停留在静态页面的阶段。  针对上述问题,本文进行了相关研究,并取得了一定的成果。详细叙述如下:  第一,针对上述问题1、问题2,本文提出了一种基于类名的大容量网页信息隐藏算法。该算法可以兼顾隐藏容量、鲁棒性、不可见性三种指标。特别在隐藏容量方面,相较其他算法有很大的提升,最高为文献[16]的25倍,文献[17]的232倍。并且可以用JavaScript在浏览器端实现信息提取。  第二,针对问题3,本文对CSS语法及规则进行了研究,提出了四种基于CSS的算法。这四种算法可以组合使用。而且其中的第二种算法“基于CSS样式声明顺序的网页信息隐藏算法”,也可以兼顾隐藏容量、鲁棒性、不可见性三种指标,具有较强的实用价值。  第三,针对问题4,本文对CMS网站管理系统和脚本渲染页面这两种网页设计机制进行了研究,并基于网页信息隐藏算法,提出了一种针对CMS的网页防篡改算法和一种针对脚本渲染页面的防篡改方案。其中第一种方案具有以下优点:一,将篡改检测从服务器转移到浏览器端,极大的降低了服务器的压力,适用于高并发的场景;二,在发现篡改时,不同于传统方式需要停止对应的web页面,该方案可以定位被篡改模块,并只屏蔽该模块内容,而其他未被篡改的模块还可以正常访问,从而尽量降低篡改信息对网站造成的影响。第二种方案是首次对信息隐藏在脚本渲染页面中的应用进行研究,具有较大的参考意义。  综上,本文提出了一种基于类名的大容量网页信息隐藏算法,四种基于CSS的网页信息隐藏算法,同时提出了一种针对CMS系统的网页防篡改算法和一种针对脚本渲染页面的网页防篡改算法。
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