CN110191111B - 基于大数据和函数验证的信息隐藏方法和机器人系统 - Google Patents

基于大数据和函数验证的信息隐藏方法和机器人系统 Download PDF

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Abstract

基于大数据和函数验证的信息隐藏方法和机器人系统，包括：在隐藏秘密信息时将预设的秘密信息插入大数据中，将所述秘密信息作为预设函数的输入，计算得到所述预设函数的输出，将所述输出作为第二信息，在提取秘密信息时将大数据中的连续数据作为预设函数的输入，计算得到预设函数的输出，判断所述输出是否等于第二信息：是，则提取所述连续数据，将所述连续数据作为秘密信息。上述方法和系统通过将秘密信息隐藏在大数据中并通过函数验证的方式，使得信息隐藏的数据量不受限且难以被破解，从而提高信息隐藏的容量和安全性。

Description

基于大数据和函数验证的信息隐藏方法和机器人系统
技术领域
本发明涉及信息技术领域，特别是涉及一种信息隐藏方法和机器人系统。
背景技术
信息隐藏技术(Information Hiding)，也就是信息隐藏，将在未来网络中保护信息不受破坏方面起到重要作用，信息隐藏是把机密信息隐藏在大量信息中不让对手发觉的一种方法。信息隐藏的方法主要有隐写术、数字水印技术、可视密码、潜信道、隐匿协议等。
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：已有信息隐藏技术，由于载体对象和伪装对象的数据量有限，因此从载体对象和伪装对象中分析挖掘出秘密信息的复杂度和难度有限，从而使得秘密信息有可能被破解，导致信息隐藏的安全性不高。同时由于载体对象和伪装对象的数据量有限，无法隐藏大批量的秘密信息。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术中信息隐藏的缺陷或不足，提供基于大数据和函数验证的信息隐藏方法和机器人系统，以解决现有技术中信息隐藏的数据量受限、易被破解的缺点。
第一方面，本发明实施例提供一种信息隐藏方法，所述方法包括：
秘密信息插入步骤：将预设的秘密信息插入大数据中；
第二信息生成步骤：将所述秘密信息作为预设函数的输入，计算得到所述预设函数的输出，将所述输出作为第二信息。
优选地，
所述秘密信息插入步骤具体包括：
秘密信息接受步骤：获取秘密信息；秘密信息是指用户需要隐藏的信息，可由用户通过客户端输入或以文件的方式进行上传。
秘密信息切分步骤：将所述秘密信息切分成多个第一信息，并将每一所述第一信息在所述秘密信息中的位置编号作为第一编号；
第一信息插入步骤：将多个所述第一信息插入大数据中的多个数据块，将每一所述数据块在大数据中的位置作为第一位置；
所述第二信息生成步骤具体包括：
第二信息计算步骤：将每一所述第一信息作为至少一个所述预设函数的输入，计算至少一个所述预设函数的输出作为所述第一信息对应的至少一个所述第二信息；
信息汇总发送步骤：将每一所述第一信息对应的第一编号、第二信息、数据块的第一位置，发送给对秘密信息拥有权限的用户。
优选地，所述方法还包括：
多次切分插入步骤：将所述秘密信息进行多次切分并插入到大数据中，得到多组每一所述第一信息对应的第一编号、第二信息、数据块的第一位置；
校验信息获取步骤：获取所述秘密信息的部分信息或属性信息作为校验信息，将所述校验信息发送给对秘密信息拥有权限的用户。
第二方面，本发明实施例提供一种信息提取方法，所述方法包括：
秘密信息提取步骤：将大数据中的连续数据作为预设函数的输入，计算得到预设函数的输出，判断所述输出是否等于第二信息：是，则提取所述连续数据，将所述连续数据作为秘密信息。
优选地，
所述秘密信息提取步骤具体包括：
信息接受步骤：接受至少一组至少一个第一编号、第二信息、第一位置；
数据块获取步骤：通过所述第一位置从大数据中定位并获取数据块；
第一信息计算步骤：将数据块中的每一连续数据作为至少一个所述预设函数的输入，计算得到输出，判断所述输出是否等于第二信息：是，则将所述连续数据作为第一信息；
秘密信息合成步骤：根据所述第一信息及对应的所述第一编号合成得到所述秘密信息。
优选地，所述方法还包括：
多次合成秘密信息步骤：通过多组所述第二信息来获取多组秘密信息；
秘密信息校验步骤：从所述多组秘密信息中选出与所述校验信息一致的秘密信息；
秘密信息发送步骤：将所述秘密信息发送给对秘密信息拥有权限的用户。
第三方面，本发明实施例提供一种信息隐藏与提取方法，所述方法包括所述的信息隐藏方法和所述的信息提取方法。
第四方面，本发明实施例提供一种信息隐藏系统，所述系统包括：
秘密信息插入模块：将预设的秘密信息插入大数据中；
第二信息生成模块：将所述秘密信息作为预设函数的输入，计算得到所述预设函数的输出，将所述输出作为第二信息。
优选地，
所述秘密信息插入模块具体包括：
秘密信息接受模块：获取秘密信息；
秘密信息切分模块：将所述秘密信息切分成多个第一信息，并将每一所述第一信息在所述秘密信息中的位置编号作为第一编号；
第一信息插入模块：将多个所述第一信息插入大数据中的多个数据块，将每一所述数据块在大数据中的位置作为第一位置；
所述第二信息生成模块具体包括：
第二信息计算模块：将每一所述第一信息作为至少一个所述预设函数的输入，计算至少一个所述预设函数的输出作为所述第一信息对应的至少一个所述第二信息；
信息汇总发送模块：将每一所述第一信息对应的第一编号、第二信息、数据块的第一位置，发送给对秘密信息拥有权限的用户。
优选地，所述系统还包括：
多次切分插入模块：将所述秘密信息进行多次切分并插入到大数据中，得到多组每一所述第一信息对应的第一编号、第二信息、数据块的第一位置；
校验信息获取模块：获取所述秘密信息的部分信息或属性信息作为校验信息，将所述校验信息发送给对秘密信息拥有权限的用户。
第五方面，本发明实施例提供一种信息提取系统，所述系统包括：
秘密信息提取模块：将大数据中的连续数据作为预设函数的输入，计算得到预设函数的输出，判断所述输出是否等于第二信息：是，则提取所述连续数据，将所述连续数据作为秘密信息。
优选地，
所述秘密信息提取模块具体包括：
信息接受模块：接受至少一组至少一个第一编号、第二信息、第一位置；
数据块获取模块：通过所述第一位置从大数据中定位并获取数据块；
第一信息计算模块：将数据块中的每一连续数据作为至少一个所述预设函数的输入，计算得到输出，判断所述输出是否等于第二信息：是，则将所述连续数据作为第一信息；
秘密信息合成模块：根据所述第一信息及对应的所述第一编号合成得到所述秘密信息。
优选地，所述系统还包括：
多次合成秘密信息模块：通过多组所述第二信息来获取多组秘密信息；
秘密信息校验模块：从所述多组秘密信息中选出与所述校验信息一致的秘密信息；
秘密信息发送模块：将所述秘密信息发送给对秘密信息拥有权限的用户。
第六方面，本发明实施例提供一种信息隐藏与提取系统，所述系统包括所述的信息隐藏系统和所述的信息提取系统。
第七方面，本发明实施例提供一种机器人系统，所述机器人中分别配置有所述的信息隐藏系统和所述的信息提取系统。
本发明多个方面的实施例的有益效果：
1、将秘密信息插入大数据中，由于载体对象和伪装对象的数据量极大，因此从数据量极大的载体对象和伪装对象中分析挖掘出秘密信息的复杂度和难度非常高，如同″大海捞针″，从而使得秘密信息极不可能被破解，导致信息隐藏的安全性极高。同时由于载体对象和伪装对象的数据量大，可以隐藏大批量的秘密信息。
2、在信息隐藏时通过预设函数将任意大小的秘密信息转化为数据量较小的第二信息，从而便于用户在信息提取时使用。这样无需直接获取秘密信息在大数据中的具体位置，所以即使非法用户获取到了秘密信息所在大数据的位置，也无法从大数据中得到秘密信息，因为非法用户不知道秘密信息在大数据中的哪个位置。而合法用户则可以通过预设函数和第二信息来验证所述大数据上每一个连续的数据，将通过验证的连续数据作为秘密信息。
3、将秘密信息切分成了多个第一信息然后插入多个数据块，而多个数据块可以在大数据的不同位置，从而进一步提高了秘密信息的隐蔽性和破解的难度。
本发明实施例提供的基于大数据和函数验证的信息隐藏方法和机器人系统，包括：在隐藏秘密信息时将预设的秘密信息插入大数据中，将所述秘密信息作为预设函数的输入，计算得到所述预设函数的输出，将所述输出作为第二信息，在提取秘密信息时将大数据中的连续数据作为预设函数的输入，计算得到预设函数的输出，判断所述输出是否等于第二信息：是，则提取所述连续数据，将所述连续数据作为秘密信息。上述方法和系统通过将秘密信息隐藏在大数据中并通过函数验证的方式，使得信息隐藏的数据量不受限且难以被破解，从而提高信息隐藏的容量和安全性。
附图说明
图1为本发明的实施例1提供的信息隐藏与提取方法的流程图；
图2为本发明的实施例2提供的信息隐藏方法的流程图；
图3为本发明的实施例3提供的信息提取方法的流程图；
图4为本发明的实施例4提供的信息隐藏与提取系统的原理框图；
图5为本发明的实施例5提供的信息隐藏系统的原理框图；
图6为本发明的实施例6提供的信息提取系统的原理框图；
图7为本发明的实施例7提供的信息隐藏和提取机器人系统的原理框图。
具体实施方式
下面结合本发明实施方式，对本发明实施例中的技术方案进行详细地描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1，一种信息隐藏与提取方法，如图1所示。
信息隐藏方法包括秘密信息插入步骤S110、第二信息生成步骤S120。
秘密信息插入步骤S110：将需要隐藏的秘密信息插入大数据中。
第二信息生成步骤S120：将需要隐藏的秘密信息作为预设函数的输入，将预设函数的输出作为第二信息；
信息提取方法包括秘密信息提取步骤S210。
秘密信息提取步骤S210：将大数据中的连续数据作为预设函数的输入，如果预设函数的输出等于第二信息，则提取该连续数据作为秘密信息。其中秘密信息提取步骤S210中的预设函数与第二信息生成步骤S120中的预设函数是相同的。预设函数可以由用户提供，也可以由系统自动预设。
在实施例1中，将秘密信息插入大数据中，由于载体对象和伪装对象的数据量极大，因此从数据量极大的载体对象和伪装对象中分析挖掘出秘密信息的复杂度和难度非常高，如同″大海捞针″，从而使得秘密信息极不可能被破解，导致信息隐藏的安全性极高。同时由于载体对象和伪装对象的数据量大，可以隐藏大批量的秘密信息。
在实施例1中，在信息隐藏时通过预设函数将任意大小的秘密信息转化为数据量较小的第二信息，从而便于用户在信息提取时使用。这样无需直接获取秘密信息在大数据中的具体位置，所以即使非法用户获取到了秘密信息所在大数据的位置，也无法从大数据中得到秘密信息，因为非法用户不知道秘密信息在大数据中的哪个位置。而合法用户则可以通过预设函数和第二信息来验证所述大数据上每一个连续的数据，将通过验证的连续数据作为秘密信息。
实施例2，一种优选的信息隐藏方法，如图2所示。
优选地，秘密信息插入步骤S110包括步骤秘密信息接受S111、秘密信息切分步骤S112、第一信息插入步骤S113。
秘密信息接受步骤S111：接受需要隐藏的秘密信息；例如，需要隐藏的信息是100句话。
秘密信息切分步骤S112：将秘密信息切分成第一信息，优选地，将秘密信息切分成多个第一信息，并将各第一信息在秘密信息中的位置编号作为第一编号。例如，将每句话有序切分为100个字符串，从而得到10000个字符串，某字符串的位置编号为004006，则该字符串是第4句话中的第6个字符串。
优选地，将秘密信息切分成预设长度的多个第一信息。例如，切分后每个字符串的长度为82个字符(包括空格)。
第一信息插入步骤S113：将多个第一信息插入大数据中多个数据块；其中，插入的位置可以随机选取，也可以采用预设的方式选取。例如，将10000张第二图片插入大数据中100个数据块
优选地，所述数据块在大数据中的位置作为第一位置；例如，将100个数据块的位置信息作为100个第一位置。
其中，位置包括存储位置或路径或索引号或编号，通过第二信息中的位置可以从大数据中定位到第一信息。
优选地，第二信息生成步骤S120具体包括第二信息计算步骤S121、信息汇总发送步骤S122。
第二信息计算步骤S121：将每个第一信息作为至少一个预设函数的输入，将该至少一个预设函数的输出作为该个第一信息对应的至少一个第二信息；其中，函数例如hash函数。例如，将每个字符串作为函数的输入，将函数的输出(可能是一串数字)作为该个字符串对应的第二信息。
其中，不同第一信息对应的至少一个第二信息也不同。这样做的目的是为了使得第一信息与至少一个第二信息可以一一对应。假如，只需要1个预设函数，就能使得第一信息与第二信息可以一一对应，那就采用1个预设函数，否则就增加一个预设函数，直至第一信息与多个第二信息可以一一对应为止。
信息汇总发送步骤S122：将各第一信息对应的第一编号、第二信息，各数据块的第一位置，发送给对秘密信息拥有权限的用户。
优选地，信息隐藏方法还包括多次切分插入步骤S130、校验信息获取步骤S140。
多次切分插入步骤S130：可以多次采用步骤S112、步骤S113、步骤S121、步骤S122来将同一个秘密信息进行多次切分并插入到大数据中(这多次切分，可以采用相同的方式切分，也可以采用不同的方式切分)，从而得到多组各第一信息对应的第一编号及其所在数据块的第一位置发送给对秘密信息拥有权限的用户。例如，将得到的10000个字符串，拷贝成3份，则共有30000个字符串，插入到大数据中30000个位置。
校验信息获取步骤S140：获取秘密信息的部分信息或属性信息作为校验信息，发送给对秘密信息拥有权限的用户。例如，将每个字符串的最后2个字符作为校验信息，或将每个字符串的字符个数作为校验信息。
实施例3，一种优选的信息提取方法，如图3所示。
优选地，秘密信息提取步骤S210包括信息接受步骤S211、数据块获取步骤S212、第一信息计算步骤S213、秘密信息合成步骤S214。
信息接受步骤S211：接受用户通过客户端输入或通过网络发送来的至少一组各第一编号、第二信息，各数据块的第一位置；
数据块获取步骤S212：通过所述第一位置从大数据中定位并获取数据块；例如，根据100个第一位置，从大数据中获取100个数据块；
第一信息计算步骤S213：将数据块中的各连续数据作为至少一个预设函数的输入，将输出为第二信息的连续数据作为第一信息；
优选地，将数据块中的预设长度的各连续数据作为至少一个预设函数的输入，将输出为第二信息的连续数据作为第一信息；例如，将各个数据块中每82个字符长度的字符串(例如Telephone 18819181239 Dingju Zhu South China Normal UniversityGuangzhou Guangdong)作为各预设函数的输入，将输出的信息(例如1020)与各第二信息进行比较，如果输出的信息(例如1020)与某个第二信息(例如1020)相同，则将字符串(例如Telephone 18819181239 Dingju Zhu South China Normal University GuangzhouGuangdong)作为该第二信息对应的第一信息
秘密信息合成步骤S214：根据第一信息及对应的第一编号合成得到秘密信息；例如，将10000个字符串合成为100句话。某字符串(例如Telephone 18819181239 Dingju ZhuSouth China Normal University Guangzhou Guangdong)的位置编号为00406，则将该字符串作为第4句话中的第6个字符串合成到第4句话中。
优选地，信息提取方法还包括多次合成秘密信息步骤S220、秘密信息校验步骤S230、秘密信息发送步骤S240。
多次合成秘密信息步骤S220：可以多次采用步骤S211、步骤S212、步骤S213、步骤S214来通过多组第二信息来获取多组秘密信息。
秘密信息校验步骤S230：从多组秘密信息中选出与校验信息一致的秘密信息。
优选地，当步骤S230中所述与校验信息匹配的秘密信息有多组，则如果其中每组秘密信息与其他K组秘密信息相同，选最大K值对应的那组秘密信息。例如，第1组与第2组秘密信息相同，第3组与另外2组秘密信息不同，即第1组与其他1组秘密信息相同，第2组与其他1组秘密信息相同，第3组与其他0组秘密信息相同，则选第1组秘密信息或第2组秘密信息。
秘密信息发送步骤S240：将秘密信息发送给对秘密信息拥有权限的用户。
在实施例2和实施例3中，只获取秘密信息所在数据块在大数据中的位置，所以即使非法用户获取到了秘密信息所在数据块的位置，也无法从数据块中得到秘密信息，因为非法用户不知道秘密信息在数据块中的哪个位置。而合法用户则可以通过预设函数和第二信息来验证所述数据块上每一个连续的数据，将通过验证的连续数据作为秘密信息。
在实施例2和实施例3中，将秘密信息切分成了多个第一信息然后插入多个数据块，而多个数据块可以在大数据的不同位置，从而进一步提高了秘密信息的隐蔽性和破解的难度。
由于后面所述系统解决问题的原理与前述方法相似，因此后面所述系统的实施可以参见前述方法的实施，重复之处不再赘述。
实施例4，一种信息隐藏与提取系统，如图4所示。
信息隐藏系统包括秘密信息插入模块110、第二信息生成模块120。
信息提取系统包括秘密信息提取模块210。
实施例5，一种优选的信息隐藏系统，如图5所示。
优选地，秘密信息插入模块110包括模块秘密信息接受111、秘密信息切分模块112、第一信息插入模块113。
优选地，第二信息生成模块120具体包括第二信息计算模块121、信息汇总发送模块122。
优选地，信息隐藏系统还包括多次切分插入模块130、校验信息获取模块140。
实施例6，一种优选的信息提取系统，如图6所示。
优选地，秘密信息提取模块210包括数据块获取模块212、第一信息计算模块213、秘密信息合成模块214。
优选地，信息提取系统还包括多次合成秘密信息模块220、秘密信息校验模块230、秘密信息发送模块240。
实施例4、5、6中的系统中的模块与实施例1、2、3中的方法中的步骤一一对应，有益效果也一一对应，实施例4、5、6中的系统中的各模块的具体内容不再赘述，实施例4、5、6的有益效果也不再赘述。
优选地，信息提取方法与信息隐藏方法配套使用。信息提取系统与信息隐藏系统配套使用。
实施例7，一种信息隐藏与提取机器人系统，如图7所示，信息隐藏与提取机器人系统由信息隐藏系统和信息提取系统组成。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种信息隐藏方法，其特征在于，所述方法包括：
秘密信息插入步骤：将预设的秘密信息插入大数据中；
所述秘密信息插入步骤具体包括：
秘密信息接受步骤：获取秘密信息；
秘密信息切分步骤：将所述秘密信息切分成多个第一信息，并将每一所述第一信息在所述秘密信息中的位置编号作为第一编号；
第一信息插入步骤：将多个所述第一信息插入大数据中的多个数据块，将每一所述数据块在大数据中的位置作为第一位置；
第二信息生成步骤：将所述秘密信息作为预设函数的输入，计算得到所述预设函数的输出，将所述输出作为第二信息;
所述第二信息生成步骤具体包括：
信息汇总发送步骤：将每一所述第一信息对应的第一编号、第二信息、数据块的第一位置，发送给对秘密信息拥有权限的用户。
2.根据权利要求1所述的信息隐藏方法，其特征在于，
所述第二信息生成步骤具体包括：
第二信息计算步骤：将每一所述第一信息作为至少一个所述预设函数的输入，计算至少一个所述预设函数的输出作为所述第一信息对应的至少一个所述第二信息。
3.根据权利要求2所述的信息隐藏方法，其特征在于，所述方法还包括：
多次切分插入步骤：将所述秘密信息进行多次切分并插入到大数据中，得到多组每一所述第一信息对应的第一编号、第二信息、数据块的第一位置；
校验信息获取步骤：获取所述秘密信息的部分信息或属性信息作为校验信息，将所述校验信息发送给对秘密信息拥有权限的用户。
4.一种信息提取方法，其特征在于，所述方法包括：
秘密信息提取步骤：将大数据中的连续数据作为预设函数的输入，计算得到预设函数的输出，判断所述输出是否等于第二信息：是，则提取所述连续数据，将所述连续数据作为秘密信息;
所述秘密信息提取步骤具体包括：
信息接受步骤：接受至少一组至少一个第一编号、第二信息、第一位置；
数据块获取步骤：通过所述第一位置从大数据中定位并获取数据块；
第一信息计算步骤：将数据块中的每一连续数据作为至少一个所述预设函数的输入，计算得到输出，判断所述输出是否等于第二信息：是，则将所述连续数据作为第一信息；
秘密信息合成步骤：根据所述第一信息及对应的所述第一编号合成得到所述秘密信息。
5.根据权利要求4所述的信息提取方法，其特征在于，所述方法还包括：
多次合成秘密信息步骤：通过多组所述第二信息来获取多组秘密信息；
秘密信息校验步骤：从所述多组秘密信息中选出与所述校验信息一致的秘密信息；
秘密信息发送步骤：将所述秘密信息发送给对秘密信息拥有权限的用户。
6.一种信息隐藏与提取方法，其特征在于，所述方法包括权利要求1-3任一项所述的信息隐藏方法和权利要求4-5任一项所述的信息提取方法。
7.一种信息隐藏系统，其特征在于，所述系统包括：
秘密信息插入模块：将预设的秘密信息插入大数据中；
所述秘密信息插入模块具体包括：
秘密信息接受步骤：获取秘密信息；
秘密信息切分步骤：将所述秘密信息切分成多个第一信息，并将每一所述第一信息在所述秘密信息中的位置编号作为第一编号；
第一信息插入步骤：将多个所述第一信息插入大数据中的多个数据块，将每一所述数据块在大数据中的位置作为第一位置；
第二信息生成模块：将所述秘密信息作为预设函数的输入，计算得到所述预设函数的输出，将所述输出作为第二信息;
所述第二信息生成模块具体包括：
信息汇总发送步骤：将每一所述第一信息对应的第一编号、第二信息、数据块的第一位置，发送给对秘密信息拥有权限的用户。
8.一种信息提取系统，其特征在于，所述系统包括：
秘密信息提取模块：将大数据中的连续数据作为预设函数的输入，计算得到预设函数的输出，判断所述输出是否等于第二信息：是，则提取所述连续数据，将所述连续数据作为秘密信息；
所述秘密信息提取模块具体包括：
信息接受步骤：接受至少一组至少一个第一编号、第二信息、第一位置；
数据块获取步骤：通过所述第一位置从大数据中定位并获取数据块；
第一信息计算步骤：将数据块中的每一连续数据作为至少一个所述预设函数的输入，计算得到输出，判断所述输出是否等于第二信息：是，则将所述连续数据作为第一信息；
秘密信息合成步骤：根据所述第一信息及对应的所述第一编号合成得到所述秘密信息。
9.一种机器人系统，其特征在于，所述机器人中分别配置有如权利要求7所述的信息隐藏系统和权利要求8所述的信息提取系统。
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