winston 发表于 2012-3-8 15:03:31

[原]VC++信息安全编程(15)基于一阶Bézier曲线的信息隐藏

信息隐藏指在设计和确定模块时,使得一个模块内包含的特定信息(过程或数据),对于不需要这些信息的其他模块来说,是透明的。
传统的信息隐藏起源于古老的隐写术。如在古希腊战争中,为了安全地传送军事情报,奴隶主剃光奴隶 的头发,将情报文在奴隶的头皮上,待头发长起后再派出去传送消息。我国古代也早有以藏头诗、藏尾诗、漏格诗以及绘画等形式,将要表达的意思和“密语”隐藏在诗文或画卷中的特定位置,一般人只注意诗或画的表面意境,而不会去注意或破解隐藏其中的密语。   信息隐藏的发展历史可以一直追溯到"匿形术(Steganography)"的使用。"匿形术"一词来源于古希腊文中"隐藏的"和"图形"两个词语的组合。虽然"匿形术"与"密码术(Cryptography)"都是致力于信息的保密技术,但是,两者的设计思想却完全不同。"密码术"主要通过设计加密技术,使保密信息不可读,但是对于非授权者来讲,虽然他无法获知保密信息的具体内容,却能意识到保密信息的存在。而"匿形术"则致力于通过设计精妙的方法,使得非授权者根本无从得知保密信息的存在与否。相对于现代密码学来讲,信息隐藏的最大优势在于它并不限制对主信号的存取和访问,而是致力于签字信号的安全保密性。
我们来实践一个基于一阶Bézier曲线的信息隐藏编程实例 ,需要一定的数学基础,请见代码分析。


#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#undef THIS_FILE
static char THIS_FILE[] = __FILE__;
#endif

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CAboutDlg dialog used for App About

class CAboutDlg : public CDialog
{
public:
        CAboutDlg();

// Dialog Data
        //{{AFX_DATA(CAboutDlg)
        enum { IDD = IDD_ABOUTBOX };
        //}}AFX_DATA

        // ClassWizard generated virtual function overrides
        //{{AFX_VIRTUAL(CAboutDlg)
        protected:
        virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX);    // DDX/DDV support
        //}}AFX_VIRTUAL

// Implementation
protected:
        //{{AFX_MSG(CAboutDlg)
        //}}AFX_MSG
        DECLARE_MESSAGE_MAP()
};

CAboutDlg::CAboutDlg() : CDialog(CAboutDlg::IDD)
{
        //{{AFX_DATA_INIT(CAboutDlg)
        //}}AFX_DATA_INIT
}

void CAboutDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
        CDialog::DoDataExchange(pDX);
        //{{AFX_DATA_MAP(CAboutDlg)
        //}}AFX_DATA_MAP
}

BEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg, CDialog)
        //{{AFX_MSG_MAP(CAboutDlg)
                // No message handlers
        //}}AFX_MSG_MAP
END_MESSAGE_MAP()

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CDataHideInBMPBZDlg dialog

CDataHideInBMPBZDlg::CDataHideInBMPBZDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/)
        : CDialog(CDataHideInBMPBZDlg::IDD, pParent)
{
        //{{AFX_DATA_INIT(CDataHideInBMPBZDlg)
                // NOTE: the ClassWizard will add member initialization here
        //}}AFX_DATA_INIT
        // Note that LoadIcon does not require a subsequent DestroyIcon in Win32

        m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINFRAME);
}

void CDataHideInBMPBZDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
        CDialog::DoDataExchange(pDX);
        //{{AFX_DATA_MAP(CDataHideInBMPBZDlg)
                // NOTE: the ClassWizard will add DDX and DDV calls here
        //}}AFX_DATA_MAP
}

BEGIN_MESSAGE_MAP(CDataHideInBMPBZDlg, CDialog)
        //{{AFX_MSG_MAP(CDataHideInBMPBZDlg)
        ON_WM_SYSCOMMAND()
        ON_WM_PAINT()
        ON_WM_QUERYDRAGICON()
        ON_BN_CLICKED(IDC_BASEBMP_HIDE, OnBasebmpHide)
        ON_BN_CLICKED(IDC_HIDEFILE, OnHidefile)
        ON_BN_CLICKED(IDC_DOHIDE, OnDohide)
        ON_BN_CLICKED(IDC_BASEBMP_RESUME, OnBasebmpResume)
        ON_BN_CLICKED(IDC_BASEFILE, OnBasefile)
        ON_BN_CLICKED(IDC_RESUMEDATA, OnResumedata)
        //}}AFX_MSG_MAP
END_MESSAGE_MAP()

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CDataHideInBMPBZDlg message handlers

BOOL CDataHideInBMPBZDlg::OnInitDialog()
{
        CDialog::OnInitDialog();

        // Add "About..." menu item to system menu.

        // IDM_ABOUTBOX must be in the system command range.
        ASSERT((IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX);
        ASSERT(IDM_ABOUTBOX < 0xF000);

        CMenu* pSysMenu = GetSystemMenu(FALSE);
        if (pSysMenu != NULL)
        {
                CString strAboutMenu;
                strAboutMenu.LoadString(IDS_ABOUTBOX);
                if (!strAboutMenu.IsEmpty())
                {
                        pSysMenu->AppendMenu(MF_SEPARATOR);
                        pSysMenu->AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu);
                }
        }

        // Set the icon for this dialog.The framework does this automatically
        //when the application's main window is not a dialog
        SetIcon(m_hIcon, TRUE);                        // Set big icon
        SetIcon(m_hIcon, FALSE);                // Set small icon
       
        // TODO: Add extra initialization here
        t=0.035;                //融合系数
        m_bBaseBMPHide=false;
        m_bBaseBMPResume=false;
        m_bHidefile=false;
        m_bBasefile=false;
        GetDlgItem(IDC_DOHIDE)->EnableWindow(m_bBaseBMPHide && m_bHidefile);
        GetDlgItem(IDC_RESUMEDATA)->EnableWindow(m_bBaseBMPResume && m_bBasefile);

        return TRUE;// return TRUEunless you set the focus to a control
}

void CDataHideInBMPBZDlg::OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam)
{
        if ((nID & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX)
        {
                CAboutDlg dlgAbout;
                dlgAbout.DoModal();
        }
        else
        {
                CDialog::OnSysCommand(nID, lParam);
        }
}

// If you add a minimize button to your dialog, you will need the code below
//to draw the icon.For MFC applications using the document/view model,
//this is automatically done for you by the framework.

void CDataHideInBMPBZDlg::OnPaint()
{
        if (IsIconic())
        {
                CPaintDC dc(this); // device context for painting

                SendMessage(WM_ICONERASEBKGND, (WPARAM) dc.GetSafeHdc(), 0);

                // Center icon in client rectangle
                int cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON);
                int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON);
                CRect rect;
                GetClientRect(&rect);
                int x = (rect.Width() - cxIcon + 1) / 2;
                int y = (rect.Height() - cyIcon + 1) / 2;

                // Draw the icon
                dc.DrawIcon(x, y, m_hIcon);
        }
        else
        {
                CDialog::OnPaint();
        }
}

// The system calls this to obtain the cursor to display while the user drags
//the minimized window.
HCURSOR CDataHideInBMPBZDlg::OnQueryDragIcon()
{
        return (HCURSOR) m_hIcon;
}

unsigned char CDataHideInBMPBZDlg::HideCalculate(unsigned char B, unsigned char H)
{
        unsigned char R=(int)((1-t)*B+0.5f)+(int)(t*H+0.5f);
        return R;
}

unsigned char CDataHideInBMPBZDlg::ShowCalculate(unsigned char C, unsigned char B)
{
        unsigned char R=(int)((C- (int)((1-t)*B+0.5f))/t+0.5f);
        if(R%32>15)
                R+=15;
        R=(int)(R/32.0f+0.5f);
        return R;
}


void CDataHideInBMPBZDlg::OnBasebmpHide()
{
        // TODO: Add your control notification handler code here
        CFileDialog dlg(TRUE,"bmp","*.bmp",OFN_HIDEREADONLY|OFN_OVERWRITEPROMPT,"载体位图文件(*.bmp)|*.bmp||",NULL);
        if(dlg.DoModal()==IDOK)
        {
                m_bBaseBMPHide=true;
                m_sCarrierFileHide=dlg.GetPathName();
                GetDlgItem(IDC_BASEBMP_HIDE)->SetWindowText(m_sCarrierFileHide);
        }
        else
                m_bBaseBMPHide=false;
        GetDlgItem(IDC_DOHIDE)->EnableWindow(m_bBaseBMPHide && m_bHidefile);
}

void CDataHideInBMPBZDlg::OnHidefile()
{
        // TODO: Add your control notification handler code here
        CFileDialog dlg(TRUE,"*","*.*",OFN_HIDEREADONLY|OFN_OVERWRITEPROMPT,"待隐藏文件(*.*)|*.*||",NULL);
        if(dlg.DoModal()==IDOK)
        {
                m_bHidefile=true;
                m_sHideFile=dlg.GetPathName();
                m_sHideFileName=dlg.GetFileName();
                GetDlgItem(IDC_HIDEFILE)->SetWindowText(m_sHideFileName);
        }
        else
                m_bHidefile=false;
        GetDlgItem(IDC_DOHIDE)->EnableWindow(m_bBaseBMPHide && m_bHidefile);
}

void CDataHideInBMPBZDlg::OnDohide()
{
        // TODO: Add your control notification handler code here
        CFile BaseFile,HideFile;
        DWORD BaseFileLen,HideFileLen;
       
        unsigned char* BaseData;
        unsigned char* HideData;

       
        if(m_bBaseBMPHide==true && m_bHidefile==true)
        {
                BaseFile.Open(m_sCarrierFileHide,CFile::modeReadWrite);
                BaseFileLen=BaseFile.GetLength();
                HideFile.Open(m_sHideFile,CFile::modeReadWrite);
                HideFileLen=HideFile.GetLength();
               
                //信息头:文件名*文件长*
                CString        InfoHead;
                InfoHead.Format("%s*%d*",m_sHideFileName,HideFileLen);
                int HeadLen=InfoHead.GetLength();
               
                if(BaseFileLen<((HeadLen+HideFileLen)*8)/3+100)
                {
                        AfxMessageBox("待隐藏文件过大!请换一较大载体位图文件。");
                        return;
                }

                BaseData=new unsigned char;
                BaseFile.Read(BaseData,BaseFileLen);
                HideData=new unsigned char;
                //对明文进行组帧
                for(int k=0;k<HeadLen;k++)
                        HideData=InfoHead.GetAt(k);
                HideFile.Read(HideData+HeadLen,HideFileLen);
                for(DWORD kk=HeadLen+HideFileLen;kk<BaseFileLen;kk++)
                        HideData=0;

                if(BaseData!=24)
                {
                        AfxMessageBox("载体文件格式错误!");
                        BaseFile.Close();
                        if(BaseData!=NULL)
                                delete BaseData;
                        return;
                }
                unsigned char Temp=0;
                DWORD j=0;
                for(DWORD i=54;i<BaseFileLen;i++)
                {
                        Temp=((HideData&224)>>5)<<5;                //1
                        BaseData=HideCalculate(BaseData,Temp);
                        i++;
                        Temp=((HideData&28)>>2)<<5;                //2
                        BaseData=HideCalculate(BaseData,Temp);
                        i++;
                        Temp=(HideData&3)<<1;                        //3
                        j++;
                        Temp|=(HideData&128)>>7;
                        Temp*=32;
                        BaseData=HideCalculate(BaseData,Temp);
                        i++;
                        Temp=((HideData&112)>>4)<<5;                //4
                        BaseData=HideCalculate(BaseData,Temp);
                        i++;
                        Temp=((HideData&14)>>1)<<5;                //5
                        BaseData=HideCalculate(BaseData,Temp);
                        i++;
                        Temp=(HideData&1)<<2;                        //6
                        j++;
                        Temp|=(HideData&192)>>6;
                        Temp*=32;
                        BaseData=HideCalculate(BaseData,Temp);
                        i++;
                        Temp=((HideData&56)>>3)<<5;                //7
                        BaseData=HideCalculate(BaseData,Temp);
                        i++;
                        Temp=(HideData&7)<<5;                        //8
                        BaseData=HideCalculate(BaseData,Temp);
                        j++;
                }

                BaseFile.Close();
                HideFile.Close();
               
                CFile file;
                file.Open("融合图像.bmp",CFile::modeCreate|CFile::modeReadWrite);
                file.Write(BaseData,BaseFileLen);
                file.Close();
                AfxMessageBox("信息隐藏完毕!");
               
                if(BaseData!=NULL)
                        delete BaseData;
                if(HideData!=NULL)
                        delete HideData;
        }               
}

void CDataHideInBMPBZDlg::OnBasebmpResume()
{
        // TODO: Add your control notification handler code here
        CFileDialog dlg(TRUE,"bmp","*.bmp",OFN_HIDEREADONLY|OFN_OVERWRITEPROMPT,"载体位图文件(*.bmp)|*.bmp||",NULL);
        if(dlg.DoModal()==IDOK)
        {
                m_bBaseBMPResume=true;
                m_sCarrierFileResume=dlg.GetPathName();
                GetDlgItem(IDC_BASEBMP_RESUME)->SetWindowText(m_sCarrierFileResume);

        }
        else
                m_bBaseBMPResume=false;
        GetDlgItem(IDC_RESUMEDATA)->EnableWindow(m_bBaseBMPResume && m_bBasefile);
}

void CDataHideInBMPBZDlg::OnBasefile()
{
        // TODO: Add your control notification handler code here
        CFileDialog dlg(TRUE,"bmp","*.bmp",OFN_HIDEREADONLY|OFN_OVERWRITEPROMPT,"原始文件(*.bmp)|*.bmp||",NULL);
        if(dlg.DoModal()==IDOK)
        {
                m_bBasefile=true;
                m_sBaseFile=dlg.GetPathName();
                GetDlgItem(IDC_BASEFILE)->SetWindowText(m_sBaseFile);
        }
        else
                m_bBasefile=false;
        GetDlgItem(IDC_RESUMEDATA)->EnableWindow(m_bBaseBMPResume && m_bBasefile);
}

void CDataHideInBMPBZDlg::OnResumedata()
{
        // TODO: Add your control notification handler code here
        CFile BaseFile;
        CFile CarrierFile;
        DWORD BaseFileLen;
        DWORD CarrierFileLen;
       
        unsigned char* BaseData;
        unsigned char* CarrierData;
       
        if(m_bBaseBMPResume==true && m_bBasefile==true)
        {
                CarrierFile.Open(m_sCarrierFileResume,CFile::modeReadWrite);
                CarrierFileLen=CarrierFile.GetLength();
                BaseFile.Open(m_sBaseFile,CFile::modeReadWrite);
                BaseFileLen=BaseFile.GetLength();

                if(BaseFileLen!=CarrierFileLen)
                {
                        AfxMessageBox("选取的不是充作载体的原始文件!");
                        CarrierFile.Close();
                        BaseFile.Close();
                        return;
                }
               
                CarrierData=new unsigned char;
                CarrierFile.Read(CarrierData,CarrierFileLen);

                BaseData=new unsigned char;
                BaseFile.Read(BaseData,CarrierFileLen);

                if(CarrierData!=24)
                {
                        AfxMessageBox("载体文件格式错误!");
                        CarrierFile.Close();
                        BaseFile.Close();
                        if(CarrierData!=NULL)
                                delete CarrierData;
                        if(BaseData!=NULL)
                                delete BaseData;
                        return;
                }
                if(BaseData!=24)
                {
                        AfxMessageBox("原始文件格式错误!");
                        CarrierFile.Close();
                        BaseFile.Close();
                        if(CarrierData!=NULL)
                                delete CarrierData;
                        if(BaseData!=NULL)
                                delete BaseData;
                        return;
                }

                unsigned char Temp=0;
                DWORD j=0;
                for(DWORD i=54;i<CarrierFileLen;i++)
                {
                        Temp=(ShowCalculate(CarrierData,BaseData)&7)<<5;
                        i++;
                        Temp|=(ShowCalculate(CarrierData,BaseData)&7)<<2;
                        i++;
                        Temp|=(ShowCalculate(CarrierData,BaseData)&6)>>1;
                        CarrierData=Temp;
                        j++;
                        Temp=(ShowCalculate(CarrierData,BaseData)&1)<<7;
                        i++;
                        Temp|=(ShowCalculate(CarrierData,BaseData)&7)<<4;
                        i++;
                        Temp|=(ShowCalculate(CarrierData,BaseData)&7)<<1;
                        i++;
                        Temp|=(ShowCalculate(CarrierData,BaseData)&4)>>2;
                        CarrierData=Temp;
                        j++;
                        Temp=(ShowCalculate(CarrierData,BaseData)&3)<<6;
                        i++;
                        Temp|=(ShowCalculate(CarrierData,BaseData)&7)<<3;
                        i++;
                        Temp|=ShowCalculate(CarrierData,BaseData)&7;
                        CarrierData=Temp;
                        j++;
                }
                BaseFile.Close();
                CarrierFile.Close();
                j=0;
                CString FileName="";
                while(true)
                {
                        if(CarrierData=='*')
                        {
                                j++;
                                break;
                        }
                        else
                        {
                                FileName+=CString(CarrierData);
                                j++;
                        }
                }
                CString FileLen="";
                while(true)
                {
                        if(CarrierData=='*')
                        {
                                j++;
                                break;
                        }
                        else
                        {
                                FileLen+=CString(CarrierData);
                                j++;
                        }
                }
                BaseFileLen=atoi(FileLen);

                CFile file;
                file.Open(FileName,CFile::modeCreate|CFile::modeReadWrite);
                file.Write(CarrierData+j,BaseFileLen);
                file.Close();
                AfxMessageBox("信息恢复完毕!");

                if(BaseData!=NULL)
                        delete BaseData;
                if(CarrierData!=NULL)
                        delete CarrierData;
        }       
}


作者:yincheng01 发表于2011-12-15 7:46:03 原文链接

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