一种基于压缩存档的密钥信息隐藏、提取方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于压缩存档的密钥信息隐藏、提取方法及系统，该隐藏方法包括：步骤S1，定义一组无损的压缩算法Rn、一可逆的目标映射函数L以及该目标映射函数L的逆映射函数，并对每个压缩算法定义双射可逆映射函数MRi；步骤S2，获取需要隐藏的密钥信息X、一组无损压缩算法Rn以及压缩存档A信息作为输入载体；步骤S3，获取压缩文档的节点Ui，判断其为压缩文件还是目录；步骤S4，若Ui为压缩文件，则利用可逆目标映射函数对其进行解压缩，并存储在U文件中，根据密钥信息以及目标映射函数函数确定使用哪个压缩算法对U文件进行重新压缩；步骤S5，若Ui为目录，则重新寻找Ui的子节点，并返回步骤S3，对每个子节点再进行递归处理。

A method and system for hiding and extracting key information based on compressed archives

The invention discloses a method and system for hiding and extracting key information based on compressed archives. The hiding method includes: defining a set of lossless compression algorithm Rn, a reversible target mapping function L and the inverse mapping function of the target mapping function L, and defining a double-projection reversible mapping function MRi for each compression algorithm; and obtaining the key information X that needs to be hidden; A set of lossless compression algorithms Rn and compressed archive A information are used as input carriers; Firstly, the node Ui of compressed documents is obtained to determine whether it is a compressed file or a directory; Secondly, if Ui is a compressed file, it is decompressed by using reversible objective mapping function and stored in the U file. According to the key information and the objective mapping function, which compression calculation to use is determined. Method to re-compress the U file; Fifth, if Ui is a directory, then re-search the sub-nodes of Ui, and return to, and recursively process each sub-node.

【技术实现步骤摘要】
一种基于压缩存档的密钥信息隐藏、提取方法及系统
本专利技术涉及密钥信息隐藏
，特别是涉及一种基于压缩存档的密钥信息隐藏、提取方法及系统。
技术介绍
随着数据的爆炸式增长与互联网技术的普及，互联网已成为我们进行信息的传递和交流的重要方式，但是，当我们享受着互联网给我们带来便捷的同时，互联网也同时带给我们的巨大的安全隐患，如何确保信息安全问题引起了业界极大的关注。传统的信息安全保护机制主要是基于密码学，利用复杂的加密算法，对传递的信息先进行加密，这种方法能在一定程度上保障数据的安全性，但是由于计算机硬件的快速发展，使得破解加密文件的时间变得越来越短，据报道，56bit长密钥的DES在分布式环境中20个小时就可以破解。因此传统的加密的信息安全技术已日益不能满足需求，这时，信息隐藏技术应运而生，信息隐藏技术与密码学最大的区别就是，密码学将明文变成密文，破坏信息的可读性，而信息隐藏技术则是将信息传递过程隐藏起来，并隐藏通信渠道，从而保证传递过程中信息的安全性。信息隐藏技术中最重要、最为流行的技术便是隐写术，其主要应用于互联网的数据传输过程中。其主要思想是利用载体和信息隐藏技术的冗余，将秘密信息嵌入到载体中使之存在性不易被察觉从而通过互联网进行数据传输的技术。视频、音频、图像等文件因为具有较大的视觉、听觉冗余特性，是信息隐藏的重要载体，所以基于视频、音频、图像为载体的信息隐藏技术得到广泛研究，但相应的隐秘分析技术也得到了快速发展，这对基于视频、音频、图像为载体的信息隐藏技术形成了极大威胁，因此，后来学者提出了以单一文本、PDF文件、ZIP文档格式作为载体的信息隐藏技术。北京理工大学的郭儒佳在其硕士论文“压缩文件格式分析与应用”中针对以压缩文件为载体的信息隐藏技术进行了研究，介绍了ZIP和RAR的信息隐藏技术，ZIP信息隐藏技术主要是基于ZIP压缩源目录数据区和压缩源目录区一一对应的关系，删除数据区对应的目录区记录就能够实现信息的隐藏；RAR则是由于自身冗余很多，有较多的扩展字段，并且每个扩展字段的标记字段中包含扩展字段的长度和最大长度，根据此，可以将信息分片进行16进制反编译后嵌入到扩展字段中，从而达到信息隐藏的目的。同时，通过RAR和ZIP的格式分析以及格式设计，提出以一种RAR和ZIP的解压缩算法，保证了此算法的准确性和鲁棒性。有效的对压缩文件进行解压并提取秘密信息。。然而，现有技术虽然采取了将秘钥信息隐藏在以ZIP格式和RAR格式的压缩文件中，提高了密钥信息的安全性，但是对于密钥信息载体来说，依然存在很多风险。由于ZIP格式和RAR格式的压缩文件的普及，以ZIP格式和RAR格式的压缩文件为载体更加容易被恶意攻击者，存在密钥信息泄露的风险，另一方面，压缩文件作为载体容量性不高，可以隐藏的秘钥信息大大减少，导致密钥嵌入效率性不高，隐藏性也会降低。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的不足，本专利技术之目的在于提供一种基于压缩存档的密钥信息隐藏、提取方法及系统，以解决传统信息隐写术中以图像，音频，文本作为载体，攻击者很容易通过恶意攻击手段窃取到用户密钥，从而存在信息泄露的问题。为达上述及其它目的，本专利技术提出一种基于压缩存档的密钥信息隐藏方法，包括如下步骤：步骤S1，定义一组无损的压缩算法Rn、一可逆的目标映射函数L以及该目标映射函数L的逆映射函数，并对每个压缩算法定义双射可逆映射函数MRi；步骤S2，获取需要隐藏的密钥信息X、一组无损压缩算法Rn以及压缩存档A信息作为输入载体；步骤S3，获取压缩文档的节点Ui，判断其为压缩文件还是目录；步骤S4，若Ui为压缩文件，则利用可逆目标映射函数对其进行解压缩，并存储在U文件中，根据密钥信息以及目标映射函数函数确定使用哪个压缩算法对U文件进行重新压缩；步骤S5，若Ui为目录，则重新寻找Ui的子节点，并返回步骤S3，对每个子节点再进行递归处理。优选地，于步骤S1中，定义一组无损的压缩算法Rn＝{r1，r2,…,rn}，定义一个可逆的目标映射函数L：L：{0，1}log(N)->Rn,其中L将log(N)中的所有序列和Rn相关联，|Rn|＝N且N为2的整次幂，L的逆映射函数定义为L-1:Rn->{0，1}log(N)，对于每个压缩算法Rn，定义双射可逆映射函数MRi，MRi：{0，1}}log(MRi)->{(u...v)}，其中MRi是2的整次幂。优选地，所述压缩存档以递归方式包括其他压缩存档和/或目录，并可包含任意级别的嵌套。优选地，于步骤S4中，若节点Ui为压缩文件，则利用可逆目标映射函数进行解压缩，并将解压缩结果存储在U文件中；从密钥信息X中检索出log2(N)为(|Rn|＝N)存储在Xc中，通过目标映射函数L并且使用Xc作为参数，确定使用哪个压缩算法Ri对U文件重新压缩。优选地，若N大于0，则意味着压缩算法Ri可以携带超过log2(MRi)隐藏位，获取从密钥信息X检索的下一个log2(MRi)比特序列Xp，通过MRi和Xp对U重新压缩，得到U’。优选地，若MRi等于0，则直接通过压缩算法ri压缩U文件，得到压缩结果U’。为达到上述目的，本专利技术还提供一种基于压缩存档的密钥信息隐藏系统，包括：定义单元，用于定义一组无损的压缩算法Rn、一可逆的目标映射函数L以及该目标映射函数L的逆映射函数，并对每个压缩算法定义双射可逆映射函数MRi；输入载体获取单元，用于获取需要隐藏的密钥信息X、一组无损压缩算法Rn以及压缩存档A信息作为输入载体；遍历判断单元，用于获取压缩文档的节点Ui，判断其为压缩文件还是目录；处理单元，若节点Ui为压缩文件，则利用可逆目标映射函数对其进行解压缩，并存储在U文件中，根据密钥信息以及目标映射函数函数确定使用哪个压缩算法对U文件进行重新压缩，若节点Ui为目录，则重新寻找Ui的子节点，并返回遍历判断单元，对于每个子节点再进行递归处理。优选地，所述处理单元的处理过程为：若节点Ui为压缩文件，则利用可逆目标映射函数进行解压缩，并将解压缩结果存储在U文件中；从密钥信息X中检索出log2(N)为(|Rn|＝N)存储在Xc中，通过目标映射函数L并且使用Xc作为参数，确定使用哪个压缩算法Ri对U文件重新压缩；若N大于0，则意味着压缩算法Ri可以携带超过log2(MRi)隐藏位，获取从密钥信息X检索的下一个log2(MRi)比特序列Xp，通过MRi和Xp对U重新压缩，得到U’。为达到上述目的，本专利技术还提供一种基于压缩存档的密钥信息提取方法，包括如下步骤：步骤S501，获取压缩存档A’；步骤S502，检查压缩存档A’的节点F’，判断其表示压缩文件还是目录；步骤S503，若节点F’表示压缩文件，则使用逆映射函数L-1，获取到压缩算法Ri，并获取到下一个log2(N)比特的隐藏信息，表示为X1，再借助于压缩算法Ri对应的双射可逆映射函数MRi，进一步检索log2(MRi)比特的隐藏信息，表示为X2,结合X2和X1和一提取出隐藏的密钥信息；步骤S504，若节点F’表示目录，则递归检索节点F’的子节点，并返回步骤S402，最终得到提取出的密钥信息；为达到上述目的，本专利技术还提供一种基于压缩存档的密钥信息提取系统，包括：压缩存档获取单元，用于获取压缩存档A’；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于压缩存档的密钥信息隐藏方法，包括如下步骤：步骤S1，定义一组无损的压缩算法Rn、一可逆的目标映射函数L以及该目标映射函数L的逆映射函数，并对每个压缩算法定义双射可逆映射函数MRi；步骤S2，获取需要隐藏的密钥信息X、一组无损压缩算法Rn以及压缩存档A信息作为输入载体；步骤S3，获取压缩文档的节点Ui，判断其为压缩文件还是目录；步骤S4，若Ui为压缩文件，则利用可逆目标映射函数对其进行解压缩，并存储在U文件中，根据密钥信息以及目标映射函数函数确定使用哪个压缩算法对U文件进行重新压缩；步骤S5，若Ui为目录，则重新寻找Ui的子节点，并返回步骤S3，对每个子节点再进行递归处理。

【技术特征摘要】
1.一种基于压缩存档的密钥信息隐藏方法，包括如下步骤：步骤S1，定义一组无损的压缩算法Rn、一可逆的目标映射函数L以及该目标映射函数L的逆映射函数，并对每个压缩算法定义双射可逆映射函数MRi；步骤S2，获取需要隐藏的密钥信息X、一组无损压缩算法Rn以及压缩存档A信息作为输入载体；步骤S3，获取压缩文档的节点Ui，判断其为压缩文件还是目录；步骤S4，若Ui为压缩文件，则利用可逆目标映射函数对其进行解压缩，并存储在U文件中，根据密钥信息以及目标映射函数函数确定使用哪个压缩算法对U文件进行重新压缩；步骤S5，若Ui为目录，则重新寻找Ui的子节点，并返回步骤S3，对每个子节点再进行递归处理。2.如权利要求1所述的一种基于压缩存档的密钥信息隐藏方法，其特征在于：于步骤S1中，定义一组无损的压缩算法Rn＝{r1，r2,…,rn}，定义一个可逆的目标映射函数L：L：{0，1}log(N)->Rn,其中L将log(N)中的所有序列和Rn相关联，|Rn|＝N且N为2的整次幂，L的逆映射函数定义为L-1:Rn->{0，1}log(N)，对于每个压缩算法Rn，定义双射可逆映射函数MRi，MRi：{0，1}}log(MRi)->{(u...v)}，其中u，v代表不同的压缩算法，MRi为2的整次幂。3.如权利要求3所述的一种基于压缩存档的密钥信息隐藏方法，其特征在于：所述压缩存档以递归方式包括其他压缩存档和/或目录，并可包含任意级别的嵌套。4.如权利要求2所述的一种基于压缩存档的密钥信息隐藏方法，其特征在于：于步骤S4中，若节点Ui为压缩文件，则利用可逆目标映射函数进行解压缩，并将解压缩结果存储在U文件中；从密钥信息X中检索出log2(N)为(|Rn|＝N)存储在Xc中，通过目标映射函数L并且使用Xc作为参数，确定使用哪个压缩算法Ri对U文件重新压缩。5.如权利要求4所述的一种基于压缩存档的密钥信息隐藏方法，其特征在于：若N大于0，则意味着压缩算法Ri可以携带超过log2(MRi)隐藏位，获取从密钥信息X检索的下一个log2(MRi)比特序列Xp，通过MRi和Xp对U重新压缩，得到U’。6.如权利要求5所述的一种基于压缩存档的密钥信息隐藏方法，其特征在于：若MRi等于0，则直接通过压缩算法Ri压缩U文件，得到压缩结果U’。7.一种基于压缩存档的密钥信息隐藏系统，包括：定义单元，用于定义一组无损的压缩算法Rn、一可逆的目标映射函数L以及该目标映射函数L...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国军，文玺，张少波，彭滔，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东,44