關(guān)于Excel表格格式的信息隱藏方法
概述信息隱藏技術(shù)作為保證信息安全的一種技術(shù)，近年來(lái)得到快速發(fā)展。視頻、音頻、圖像文件因?yàn)榫哂休^大的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)冗余特性，成為信息隱藏的重要載體，所以基于視頻、音頻、圖像的信息隱藏技術(shù)得到廣泛研究，但相應(yīng)的隱秘分析技術(shù)也得到了快速發(fā)展，這對(duì)基于視頻、音頻、圖像的信息隱藏技術(shù)形成了極大威脅，于是學(xué)者們開(kāi)始研究隱藏特性更好的算法和隱藏載體。文獻(xiàn)[1-2]提出基于文本的信息隱藏技術(shù)，以單一的文本作為隱秘載體。文獻(xiàn)[3]研究基于 PDF的信息隱藏技術(shù)，以PDF文件作為隱秘載體。文獻(xiàn)[4-5]分別提出基于XML和Excel等格式化表格的信息隱藏技術(shù)。
Excel表格格式是由PKWARE公司發(fā)布的一種公開(kāi)的壓縮表格標(biāo)準(zhǔn)，是目前在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)特別是互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行文件傳輸時(shí)使用最廣泛的表格格式之一。本文通過(guò)研究Excel表格的標(biāo)準(zhǔn)格式，提出一種基于Excel表格的通用信息隱藏方法以及在Excel2007中一種基于Excel格式的信息隱藏方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明上述方法有效，且有良好的隱蔽性。
2Excel表格結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和分析2.1Excel表格結(jié)構(gòu)Excel表格一般由3個(gè)部分組成，壓縮源文件數(shù)據(jù)區(qū)、壓縮源文件目錄區(qū)和壓縮源文件目錄結(jié)束標(biāo)志，其中，壓縮源文件數(shù)據(jù)區(qū)主要記錄壓縮表格內(nèi)部源文件的文件名，壓縮前后文件大小和壓縮后的文件數(shù)據(jù)等信息;壓縮源文件目錄區(qū)主要記錄壓縮源文件的屬性信息，包括文件名、文件壓縮前后大小和壓縮后的文件數(shù)據(jù)在整個(gè)壓縮表格中的偏移位置等;壓縮源文件目錄結(jié)束標(biāo)志主要記錄壓縮源文件目錄區(qū)的大小、目錄中記錄的總數(shù)以及目錄區(qū)在整個(gè)Excel文件中的偏移位置等信息[6].圖1為表格example.Excel的結(jié)構(gòu)說(shuō)明，包含a.txt、b.xml、 c.jpg、d.doc4個(gè)源文件，對(duì)應(yīng)的壓縮源文件數(shù)據(jù)區(qū)和壓縮源文件目錄區(qū)各有4條記錄。
2.2Excel表格結(jié)構(gòu)分析當(dāng)用壓縮解壓縮軟件(如WinExcel、WinRAR等)打開(kāi)一個(gè)壓縮表格時(shí)，軟件界面會(huì)顯示整個(gè)壓縮表格內(nèi)部的源文件，所能看到的源文件(包括文件夾內(nèi)的源文件)全部來(lái)源于壓縮源文件目錄區(qū)中的記錄。當(dāng)打開(kāi)某個(gè)源文件時(shí)，實(shí)際上是通過(guò)壓縮源文件目錄區(qū)的文件記錄索引找到位于壓縮源文件數(shù)據(jù)區(qū)的相應(yīng)源文件數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)解壓縮還原出原始源表格。設(shè)想如果在壓縮源文件數(shù)據(jù)區(qū)正常添加一個(gè)源文件，而在文件目錄區(qū)不添加相應(yīng)記錄，此時(shí)Excel表格是否能正常打開(kāi)，添加的源文件是否可以顯示，通過(guò)下面實(shí)驗(yàn)可以找到答案。
在example.Excel表格中，清除d.doc文件在壓縮源文件目錄區(qū)的記錄d.docindex,只保留其在源文件數(shù)據(jù)區(qū)的記錄，并在源文件目錄結(jié)束標(biāo)志中按照Excel表格格式規(guī)范做相應(yīng)修改，生產(chǎn)新example.Excel表格，使其結(jié)構(gòu)如圖2所示，查看新example.Excel表格能否正常打開(kāi)，d.doc能否顯示。實(shí)驗(yàn)環(huán)境：CPUE44002GHz,內(nèi)存2GB,操作系統(tǒng)WindowsXPSP2,應(yīng)用軟件 WinExcel12.0Pro,UltraEdit-3212.20a.以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均在上述環(huán)境測(cè)得。
實(shí)驗(yàn)表明，新example.Excel表格可以正常使用，且用WinExcel打開(kāi)時(shí)不顯示d.doc表格，但通過(guò)UltraEdit-32打開(kāi)時(shí)，可以看到d.doc在壓縮源文件數(shù)據(jù)區(qū)的記錄(以04034B50為開(kāi)始標(biāo)志)，說(shuō)明d.doc表格已隱藏到新example.Excel表格中。
3基于Excel表格結(jié)構(gòu)的信息隱藏與檢測(cè)方法3.1隱藏算法本文結(jié)合上面分析的Excel表格結(jié)構(gòu)，可以設(shè)計(jì)一種在Excel表格中隱藏信息的方法：將包含秘密信息的表格M(可以是任意格式)添加到隱秘載體C.Excel表格中，刪除秘密表格M在C.Excel壓縮源文件目錄區(qū)中的記錄，修改壓縮源文件目錄結(jié)束標(biāo)志中的相應(yīng)信息，生成新的載密C1.Excel表格。隱藏方法如圖3所示，具體見(jiàn)算法1.
圖3通用表格隱藏方法算法1通用表格信息隱藏算法輸入原始載體Excel文件，秘密表格輸出載密Excel表格Step1添加秘密表格到原始載體表格中，生成新Excel表格。
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