信息加密与隐藏工具的设计与实现

摘要
当今时代，随着电脑的普及应用和互联网的快速发展，网络中露出的安全问题引起普遍关注，网络的安全，主要是网络信息安全，需要采取相应的保护措施，提供适合的安全服务，加密机制和信息隐藏技术作为保障网络信息安全的手段，可以保证信息的完整性、可鉴别性和不可否认性。在一些应用中，它只需要让指定接受人来验证，以确保信息的秘密性。本文主要研究了信息加密与隐藏技术，介绍信息安全的应用前景，通过掌握的知识来实现一个简单信息加密与隐藏工具，包含加密和信息隐藏的功能，处理的对象主要是针对文本和图片两种文件格式，使用简单的对称加密算法对文本进行加密，而在图片中隐藏另外一张图片信息。该设计旨在理解信息加密与隐藏技术在实际生活中的应用，从总体上阐述了它们的原理。另外，本设计成果可用于教学实验中。
关键词：安全；加密；信息；隐藏

4实现一个信息加密与隐藏工具
4.1设计思路
4.1.1界面设计思路
本设计根据前面理论的分析，从信息加密与隐藏两个主要方面着手，将两大块分开进行独立设计，做成不同的功能界面，每部分功能又都分别包括了对文本文件和图片文件的操作。
为了方便操作与演示，因此在界面设计上不用很复杂，只需要用有限的几个控件来实现不同的功能，通过某个控件选择不同的文件，再通过相应的按钮对所选文件进行不同操作。
4.1.2信息加密设计思路
在实现对文本文件的加密与解密时，将文件内容固定为非中文字符，即常用的ascii字符，并采用对称加密算法来实现，算法选择用自己编写的简单的位操作算法，且将密钥固定为已知值。
4.1.3信息隐藏设计思路
在实现对图片文件的信息隐藏与提取时，采用基于数字水印的技术，图片格式固定为.bmp格式的文件，隐藏的过程就是通过在所选的图片中嵌入其他的图片，并在图片中加入特殊的信息，而验证的过程就是对图片中的特殊信息进行提取，如果包含有特殊信息，则说明已对文件进行信息隐藏，验证成功后将隐藏在载体文件中的图片信息显示出来。
4.2设计流程
4.2.1信息加密流程
文本文件的内容是由可见ascii字符组成，每个ascii字符都有对应的字符值，在对其进行加密时，可采用对称加密算法，对每个字符值进行某一范围内的规律变换，变换后字符显示会与原先的字符不一样，如此循环的对每个字符进行相同操作，就可将明文信息变换成密文信息，最后将密文信息附加到明文信息结尾部分，生成一个新的文本文件，接着再次将整个文本文件进行加密，为的是在信息的传输中，保护信息。
详细的步骤如下：
1．选择所要加密的文本文件；
2．用对称加密算法对文本文件进行加密，生成附加信息；
3．将已经生成的附加信息添加到原明文文件后，重新生成一个新的文本文件；
4．再次对新的文本文件进行加密；
5．将整个加密文件保存保存；
4.2.2信息隐藏流程
本设计中的信息隐藏主要是针对图片文件，即在一张图片中隐藏另外一张图片信息，图片文件的格式为.bmp格式，图片文件的度量单位是由像素点构成，许多不同颜色值的像素点组合在一起就可以构成一张图片，在对图片文件进行操作时就是以像素点为基本单位进行操作，将图片信息隐藏在像素点中，像素点是由8位二进制值组成，只要将信息隐藏到二进制中就可以，最后为了使验证方便，在对前几个像素点的值进行规律变化，而对整张图片的显示无大的影响。
详细的步骤如下：
1．选择所要隐藏的图片文件；
2．提取每个像素点的信息值；
3．获取信息图片的像素点信息值，并将其隐藏的载体图片中；
4．生成新的图片，将前几个像素点进行变换；
5．保存整个图片文件；
4.2.3信息解密流程
加密后的文本文件是由两部分组成的，一是原明文信息，二是消息摘要，并且两部分组合在一起加密后构成加密文件，在进行解密时，需要将两部现分开，这就先要解密，由于消息摘要的长度和明文信息的长度是相同的，这就便于提取，之后将获取到的明文信息值用相同的加密算法进行加密，加密后的信息于消息摘要进行比较，如果相同，则说明解密成功。

详细的步骤如下：
1．选择所要解密的文本文件；
2．对文件解密，从中提取明文信息和附加信息；
3．对明文信息加密，得到另一附加信息；
4．将两个附加信息进行比较；
5．相同，则说明信息在传输中没有被改变，否则不然；
4.2.4隐藏信息提取流程
对图片文件的信息提取如同对其进行隐藏一样，只需要涉及到对像素点值的操作，首先要对图片的前几个像素点进行提取，验证其是否按照隐藏时的规律排列，如是，则说明有隐藏信息，接着，将隐藏到载体图片像素点中的信息通过位操作变换出来，使其为显示图片的像素点。
详细步骤如下：
1．选择所要提取隐藏信息的图片文件；
2．提取前几个像素点，验证其是否按照隐藏规律排列；
3．验证成功时，变换图片的每个像素点值；
4．将隐藏的图片信息显示出来；