0 引 言

信息隱藏的主要目的是保護(hù)重要信息，防止重要信息被非法用戶竊取。目前信息隱藏技術(shù)的研究方向是數(shù)字水印（Digital Watermarking）技術(shù)，該技術(shù)是將一些標(biāo)識信息（即數(shù)字水?。┲苯忧度霐?shù)字載體（包括多媒體、文檔、軟件等） 當(dāng)中，其涉及到的核心技術(shù)比較專業(yè)，如基于小波算法的數(shù)字水印生成與隱藏算法、水印防復(fù)制技術(shù)、抗衰減技術(shù)和數(shù)字水印檢驗(yàn)機(jī)讀化等[1]，通信雙方解讀信息難度教大。本文研究的LED 光線編碼通信在于信息的隱藏，實(shí)現(xiàn)了操作簡單，抗干擾性強(qiáng)和易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。

加密算法（Data Encryption Standard，DES）即數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)，是一種使用密鑰加密的對稱加密體制的塊算法。1976 年， 美國聯(lián)邦政府的國家標(biāo)準(zhǔn)局把 DES 加密算法確定為聯(lián)邦資料處理標(biāo)準(zhǔn)（FIPS），隨后此標(biāo)準(zhǔn)在國際上廣泛流傳使用 [2]。

1 編碼原理

通信雙方基于Diffie-Hellman 加密思想確定DES 加密密鑰。LED 光線編碼通信在信息隱藏的實(shí)現(xiàn)原理步驟分為 3 步： 首先，發(fā)送方把 DES 密文通過一款“文本——二進(jìn)制”雙向轉(zhuǎn)換軟件轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制編碼，再按一定算法在二進(jìn)制編碼中插入一串特征值 ；其次，在信息發(fā)送方的 LED 燈內(nèi)置控制開關(guān)的無線芯片，按照預(yù)定發(fā)送的二進(jìn)制編碼控制 LED 的亮與滅 ；最后，接收方通過光線接收器接收信息，遵循通信雙方約定的規(guī)則，依據(jù)概率論知識獲取通信中的有效信息[3]。

2 收發(fā)實(shí)驗(yàn)

2.1 發(fā)送方獲取發(fā)送密文信息

文中DES 密文通過DES 在線加解密網(wǎng)站獲取。DES 密文的密鑰由通信雙方基于Diffie-Hellman 加密思想確定，通信雙方可以選擇電話等第三方約定的秘密信道獲取私有的DES密鑰Ｋ１[4]。

打開 DES 在線加解密網(wǎng)站，在線獲取 DES 密文，具體 如圖 1 所示，原文欄顯示的是待發(fā)送的明文信息，密文欄為空。 在圖 1 的“密碼”框中輸入私有的 DES 密鑰Ｋ１，點(diǎn)擊“加密” 按鈕，即可獲取 DES 密文，圖 2 所示的密文欄即為發(fā)送方獲 取待發(fā)送的密文信息。

2.2 密文轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制編碼

發(fā)送方通過“文本 二進(jìn)制”雙向轉(zhuǎn)換軟件將通信信息轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制編碼[5]。打開“文本——二進(jìn)制”雙向轉(zhuǎn)換軟件， 將待發(fā)送的密文輸入到文本框（上欄），點(diǎn)擊“Text to binary”按鈕，即可獲取待發(fā)送信息的二進(jìn)制編碼，如圖 3 所示。

同理，將二進(jìn)制編碼輸入文本框，點(diǎn)擊“binary to Text ”，即可獲得對應(yīng)的DES 密文，如圖 4 所示。

2.3 二進(jìn)制編碼中插入特征值

二進(jìn)制編碼中插入特征值是通信雙方共同約定的一種隱藏加密方法，即實(shí)現(xiàn)了混合二進(jìn)制編碼 [6]。如文中采用在待發(fā) 送的二進(jìn)制編碼中按照“逢 10 位添 0 位”的算法插入一串特 征值，如圖 3 中的二進(jìn)制編碼按照“逢 10 位添 0 位”之后的 新編碼如圖 5 所示。

按照特定算法分布的特征值也便于合法用戶判斷文件是 否被恣意篡改 [7]。 

2.4 LED 光線編碼發(fā)送與接收信息 

信息發(fā)送方的 LED 燈內(nèi)置控制開關(guān)的無線芯片，按照 預(yù)定發(fā)送的二進(jìn)制編碼控制 LED 的亮與滅，接收方通過光 線接收器遵循發(fā)送方約定規(guī)則且依據(jù)概率論知識獲取通信中 的信息 [8]。如在概率論中隨機(jī) 01000111 01010100 01000110 01101010 編碼信息中，統(tǒng)計(jì)任意 3 位組合的概率都是等概率， 通信雙方可以按約定記錄 LED 燈的亮為 1，LED 燈的滅為 0， 或反之，接收 LED 光線通信中的二進(jìn)制編碼，從而確定通信 方發(fā)送的信息。 

3 結(jié) 語

文中選用 LED 作為通信信息的載體，載體 LED 憑借其 體積小、耗電量低、使用壽命長、高亮度和環(huán)保等優(yōu)勢，實(shí) 現(xiàn)了保密成本低，操作簡單，加密靈活度高，抗干擾性強(qiáng)等優(yōu) 勢 [9]。LED 光線編碼通信在信息隱藏中的研究是將通信中的 信息隱藏于光線并與二進(jìn)制編碼相結(jié)合，LED 光線編碼通信 可以進(jìn)一步研究應(yīng)用于解決改善目前電磁波通信易干擾，防 干擾等問題 [10]。