Анализ методов сокрытия информации
|
LSB |
ДКП |
Эхо - метод |
Защищенность |
+ |
+ |
- |
Большой обьем передачи информации |
+ |
- |
+ |
Простота использования |
+ |
- |
+ |
Простота реализации |
- |
- |
- |
LSB (Least Significant Bit, наименьший значащий бит (НЗБ)) - суть этого метода заключается в замене последних значащих битов в контейнере (изображения, аудио или видеозаписи) на биты скрываемого сообщения. Разница между пустым и заполненным контейнерами должна быть не ощутима для органов восприятия человека.
Суть
метода заключается в следующем: Допустим,
имеется 8 - битное изображение в градациях
серого. 00h (00000000b) обозначает чёрный цвет,
Fh (11111111b) — белый. Всего имеется 256
градаций ({\displaystyle
2^{8}}
).
Также предположим, что сообщение состоит
из 1 байта — например, 01101011b. При
использовании 2 младших бит в описаниях
пикселей, нам потребуется 4 пикселя.
Допустим, они чёрного цвета. Тогда цвет
пикселей изменится: первого — на
1/255, второго и третьего — на 2/255 и
четвёртого — на 3/255. Такие градации,
мало того, что незаметны для человека,
могут вообще не отобразиться при
использовании низкокачественных
устройств вывода.
Методы LSB являются неустойчивыми ко всем видам атак и могут быть использованы только при отсутствии шума в канале передачи данных.
Обнаружение LSB - кодированного стего осуществляется по аномальным характеристикам распределения значений диапазона младших битов отсчётов цифрового сигнала.
Все методы LSB являются, как правило, аддитивными (A17, L18D).
Другие методы скрытия информации в графических файлах ориентированы на форматы файлов с потерей, к примеру, JPEG. В отличие от LSB они более устойчивы к геометрическим преобразованиям. Это получается за счёт варьирования в широком диапазоне качества изображения, что приводит к невозможности определения источника изображения.
Метод ДКП (дискретное косинусное преобразование) - метод сокрытия данных, который заключается в изменении величин коэффициентов ДКП.
В данном способе изображение разделяется на блоки 8x8 пикселей, каждый из которых используется для шифрования одного бита сообщения. Шифрование начинается с произвольного подбора блока{\displaystyle b_{i}}, используемого для шифрования i - го бита сообщения. Затем, для подобранного блока {\displaystyle b_{i}}применяют ДКП{\displaystyle B_{i}=D\{b_{i}\}}. Для осуществления секретного канала абоненты должны выбрать два определенных коэффициента ДКП, которые будут применяться для шифрования секретной информации, обозначим их как {\displaystyle (u_{1},v_{1})}и{\displaystyle (u_{2},v_{2})}. Данные коэффициенты - косинус - функции, соответствующие средним частотам. Такое соответствие позволит сохранить данные в необходимых областях сигнала при JPEG - сжатии, так как эти области не будут удаляться.
Эхо - методы применяются в цифровой аудиостеганографии и используют неравномерные промежутки между эхо - сигналами для кодирования последовательности значений. При наложении ряда ограничений соблюдается условие незаметности для человеческого восприятия. Эхо характеризуется тремя параметрами: начальной амплитудой, степенью затухания, задержкой. При достижении некоего порога между сигналом и эхом они смешиваются. В этой точке человеческое ухо не может уже отличить эти два сигнала. Наличие этой точки сложно определить, и она зависит от качества исходной записи, слушателя. Чаще всего используется задержка около 1/1000, что вполне приемлемо для большинства записей и слушателей. Для обозначения логического нуля и единицы используется две различных задержки. Они обе должны быть меньше, чем порог чувствительности уха слушателя к получаемому эху.
Эхо - методы устойчивы к амплитудным и частотным атакам, но неустойчивы к атакам по времени.
Таким образом выбранным методом скрытия информации был выбран метод LSB, т.к. он более устойчив к различным искажениям, в том числи и сжатию.
Наиболее распространенным на сегодняшний день является формат .wav, имеющий солидный набор спецификаций, изрядно пополнившийся за последнее время. .wav - файлы (Waveform Audio File Format) относятся к категории RIFF - файлов. RIFF (Resource Interchange File Format - формат файлов передачи ресурсов), введенный Microsoft и Intel, позволяет хранить и передавать мультимедийные данные вкупе с соответствующими описаниями, параметрами, форматами, разметкой для использования в семплерах и т.д. Независимо от того, какая информация содержится в RIFF - файле, он обязательно должен начинаться с заголовка (header), состоящего из символов 'RIFF', и 4 - байтового числа, равного длине остальной (после заголовка) части файла в байтах.
За восьмибайтовым заголовком располагается область данных RIFF - файла. Эти данные составлены из элементов, называемых chunks (сегментами), и являющихся основой архитектуры RIFF.
Возьмем для примера example1.wav с записью синусоиды (440 Гц), продолжительностью звучания 4 секунды, моно, с оцифровкой 16 бит, 44100 Гц (PCM), тогда структура файла будет такова:
[Заголовок (8 бит) с идентификатором 'RIFF'][идентификатор формата 'WAVE' (4 бита)][сегмент формата (format chunk)][сегмент данных (data chunk)].
Идентификатор 'WAVE' можно рассматривать как некий «вырожденный» chunk. Data chunk содержит аудиоданные в виде последовательности отсчетов, а format chank - информацию, необходимую для того, чтобы эти аудиоданные правильно прочитать [11].
В табл.1.2 приведена наиболее часто встречающаяся конфигурация. Величина сегмента формата (format chunk) может меняться за счет добавления новых параметров.
Таблица 1.2