本方案中設計的通信系統中所提出的窄帶語音隱藏技術,克服了常規掩護語音媒體數據量大,不適合窄帶傳輸,尤其在網絡上傳輸此類格式的語音容易遭到攻擊者懷疑的缺點?;诘捅忍亓餮谧o語音(G.729)的隱藏算法,使得隱藏系統的應用環境更加廣泛。
隨著網絡技術和信息技術的發展,網絡信息安全問題日益突出。IP網絡的開放性在給人們帶來方便的同時,也給網絡傳輸的信息留下了安全隱患。敵對勢力可以很容易地進行搭線竊聽、網絡抓包、假冒和篡改等活動,給網絡上傳輸的秘密信息帶來了嚴重威脅。傳統的信息安全手段是利用密碼技術對明文實施各種變換,使它不為外人所理解。但這種加密的手段在保護秘密信息的同時也暴露了秘密消息傳輸的存在,容易引起攻擊者的注意。攻擊者即使不能破譯該密碼,也可以采用篡改、替換或發送假消息等手段來破壞該信息的傳輸。
在現代信息戰條件下,傳統通信方式的安全保密性也勢必產生深刻變革,這樣才能抵抗敵方的信息進攻,提高對抗中的抗截獲、抗干擾能力,保證數據的安全傳輸。為了有效地對抗各種攻擊,尤其是軍隊,必須要研究數據安全保密通信的新方法。信息隱藏技術就是為解決此類問題應運而生的重要研究方向。信息隱藏技術的出現有效地提高了信息安全性,以圖像、視頻、音頻等媒體作為掩護載體進行秘密信息的安全傳輸是目前信息隱藏常用的方法。目前不管是民用還是軍用網絡,絕大部分都是以IP網絡為基礎。人們之間的語音通信方式漸漸的以傳統電話向網絡電話轉移,現在無論是個人,還是企業,越來越喜歡采用IP 電話,網絡聊天等手段通信,如通過VoIP、SKYPE、MSN 或者QQ 進行語音通信。
此類語音都屬于高壓縮,低比特率的信號,以最常用的壓縮語音號作為掩護載體進行隱蔽通信可以降低攻擊者的懷疑度,但是壓縮信號又給隱藏帶來難度。本文研究基于低比特率的G.729壓縮語音流信息隱藏算法,設計IP網絡語音隱蔽通信系統。
基于音頻信號的信息隱藏技術已被國內外學者廣泛研究,其主要集中在WAV、MP3等音頻格式上嵌入秘密信息。有人提出把秘密信息隱藏在GSM網絡的壓縮語音流的隱蔽通信算法。也有人提出了在PSTN網絡中傳輸嵌有水印的G.729語音流,并提出把此述方案轉移至IP網中的應用思想。還有人給出了基于流媒體的隱蔽通信機制。本文利用信息隱藏的手段,提出了一種新的基于IP 網的壓縮語音隱蔽通信系統解決方案,滿足IP網絡對于保密通信傳輸技術的需求,針對IP網的傳輸特點進行了相應設計,使得系統能夠更好地適應IP網絡中的傳輸環境。系統能夠在Internet網、軍事信息網以及將來的軍事野戰網上運行,從而大大提高數據通信的安全性和隱蔽性。
1 技術原理及實現方案
IP 網上的通信語音多采用高效壓縮算法,例如G.711,G.723,G.726,G.729 等,語音流速率太高對網絡帶寬要求太高,所以多采用低比特率的壓縮語音流。本系統選擇8 Kb/s 的G.729 語音壓縮算法對載體語音壓縮,在壓縮數據流中嵌入秘密信息。含密語音流保持8 Kb/s 的速率不變,使得系統不僅在高速的局域網,Internet 網和軍事信息網上運行,也能夠在中低速的IP網上運行,比如手機無線數據網、軍事野戰網等環境。