- •Компьютерная стеганография
- •Глава 1. Место стеганографических систем в сфере
- •Глава 2. Особенности построения стеганографических систем 18
- •Глава 3. Принципы стеганографического анализа 33
- •Глава 4. Пропускная способность каналов передачи
- •Глава 5 Стеганографические методы скрытия данных и их реализация в системе МathCad 70
- •Перечень условных сокращений
- •Вступление
- •1.1. Атаки на информацию, обрабатываемую в автоматизированных системах
- •Глава 1 Место стеганографических систем в сфере информационной безопасности
- •1.2. Категории информационной безопасности
- •1.3. Возможные варианты защиты информации в автоматизированных системах
- •Глава 2 Особенности построения стеганографических систем
- •2.1. Предмет, терминология и сферы применения стеганографии
- •2.2. Проблема устойчивости стеганографических систем
- •2.3. Структурная схема и математическая модель типичной стеганосистемы
- •2.4. Протоколы стеганографических систем
- •2.4.1. Бесключевые стеганосистемы
- •2.4.2. Стеганосистемы с секретным ключом
- •2.4.3. Стеганосистемы с открытым ключом .
- •2.4.4. Смешанные стеганосистемы
- •2.5. Выводы
- •Глава 3 Принципы стеганографического анализа
- •3.1. Вступительные положения
- •3.2. Виды атак на стеганографическую систему
- •3.3. Основные этапы практического стеганоанализа
- •3.4. Оценка качества стеганоситемы
- •3.5. Абсолютно надежная стеганосистема
- •3.6. Устойчивость стеганосистем к пассивным атакам
- •3.7. Активные и злонамеренные атаки
- •3.8. Устойчивость стеганографической системы к активным атакам
- •3.9. Сознательно открытый стеганографических канал
- •3.10. Выводы
- •Глава 4 Пропускная способность каналов передачи скрываемых данных
- •4.1. Понятие пропускной способности
- •4.2. Информационное скрытие при активном противодействии нарушителя
- •4.2.1. Формулировка задачи информационного скрытия при активном противодействии нарушителя
- •4.2.2. Скрывающее преобразование
- •4.2.3. Атакующее воздействие
- •4.3. Скрытая пропускная способность при активном противодействии нарушителя
- •4.3.1. Основная теорема информационного скрытия при активном противодействии нарушителя
- •4.3.2. Свойства скрытой пропускной способности стеганоканала
- •4.3.3. Комментарии полученных результатов
- •4.4. Двоичная стеганосистема передачи скрываемых сообщений
- •4.5. Выводы
- •Глава 5 Стеганографические методы скрытия данных и их реализация в системе MathCad
- •5.1. Вступительные положения
- •5.2. Классификация методов скрытия данных
- •5.3. Скрытие данных в неподвижных изображениях
- •5.3.1. Основные свойства 3сч, которые необходимо учитывать при построении стеганоалгоритмов
- •5.3.2. Скрытие данных в пространственной области
- •5.3.2.1. Метод замены наименее значащего бита
- •5.3.2.2. Метод псевдослучайного интервала
- •5.3.2.3. Метод псевдослучайной перестановки
- •5.3.2.4. Метод блочного скрытия
- •5.3.2.5. Методы замены палитры
- •5.3.2.6. Метод квантования изображения
- •5.3.2.7. Метод Куттера-Джордана-Боссена
- •5.3.2.8. Метод Дармстедтера-Делейгла-Квисквотера-Макка
- •Разбиение зон на категории
- •Правила встраивания бит сообщения
- •Извлечение встроенной информации
- •5.3.2.9. Другие методы скрытия данных в пространственной области
- •5.3.3. Скрытие данных в частотной области изображения
- •5.3.3.1. Метод относительной замены величин коэффициентов дкп (метод Коха и Жао)
- •5.3.3.2. Метод Бенгама-Мемона-Эо-Юнг
- •5.3.3.3. Метод Хсу и By
- •5.3.3.4. Метод Фридрих
- •5.3.4. Методы расширения спектра
- •5.3.5. Другие методы скрытия данных в неподвижных изображениях.
- •5.3.6.1. Статистические методы
- •5.3.5.2. Структурные методы
- •5.4. Скрытие данных в аудиосигналах
- •5.4.1. Кодирование наименее значащих бит (временная область)
- •5.4.2. Метод фазового кодирования (частотная область)
- •5.4.3. Метод расширения спектра (временная область)
- •5.4.4. Скрытие данных с использованием эхо-сигнала
- •5.5. Скрытие данных в тексте
- •5.5.1. Методы произвольного интервала
- •5.5.1.1. Метод изменения интервала между предложениями
- •5.5.1.2. Метод изменения количества пробелов в конце текстовых строк
- •5.5.1.3. Метод изменения количества пробелов между словами выровненного по ширине текста
- •5.5.2. Синтаксические и семантические методы
- •5.6. Системные требования
- •5.7. Выводы
- •Заключение
5.3.5.2. Структурные методы
Методы, получившие на сегодняшний день наибольшее распространение, в основном используют информационную избыточность на уровне пикселей (пространственная область) или же осуществляют преобразование в частотной области изображения. Ю.М. Коростиль и М.Е.Шелест предложили метод, в котором скрытие информации выполняется на содержательном уровне с использованием структурных и информационных параметров изображения [3,91]. Предложенный метод является развитием известной стеганографической технологии — семаграмм. Семаграммы представляют собой сообщения, в которых шифробозначеннями являются любые символы, кроме букв и цифр. Эти сообщения могут быть переданы, например, в рисунке, содержащем точки и тире для чтения по коду Морзе.
Суть же метода состоит в проведении последовательных преобразований отдельных фрагментов графического изображения, что в конечном итоге приводит к формированию скрываемого текста.
В структурных методах выделяют следующие этапы стеганопреобразования:
1. Преобразование защищаемого секретного сообщения М в цифровую форму DM (например, с помощью любого криптографического кодирования), что подразумевает под собой шифрование текста со всеми соответствующими атрибутами.
2. Преобразование последовательности чисел DM в графическую структуру GM (граф, пиктограмму и т.п.), которая тем или иным способом может быть подвергнута формальному описанию.
3. Преобразование графической структуры GM в визуальную информационную среду VM (например, мультимедийную или же программную).
4. Использование совокупности методов и соответствующих процедур, с помощью которых формируется сюжет из визуальных образов со встроенными в них скрытыми сообщениями.
Следовательно, всю последовательность преобразований можно записать следующим образом:
![]()
где
– описание сюжета б который состоит из
отдельных графических образов.
5.4. Скрытие данных в аудиосигналах
Особое развитие получили цифровые методы стеганографии в аудиосреде. Скрытие данных в звуковых (аудио-) сигналах является особенно перспективным поскольку слуховая система человека (ССЧ) работает в сверхшироком динамическом диапазоне. ССЧ воспринимает более чем миллиард к одному в диапазон мощности и более чем тысяча к одному в частотном диапазоне [14]. Кроме этого| высокой является и чувствительность к аддитивному флуктуационному (белому шуму. Отклонения в звуковом файле могут быть выявлены вплоть до одной десяти миллионной (на 70 дБ ниже уровня внешних шумов).
Несмотря на это, существуют определенные возможности для скрытия инфомации и в аудиосреде. Хотя ССЧ и имеет широкий динамический диапазон, она характеризуется достаточно малым разностным диапазоном. Как следствие, громки звуки содействуют маскировке тихих звуков. Кроме того, ССЧ не способна различать абсолютную фазу, распознавая только относительную. Наконец, существует некоторые виды искажений, вызванных окружающей средой, которые настолько обычны для слушателя, что в большинстве случаев им игнорируются. |
Подобные особенности слухового аппарата человека позволяют удачно использовать аудиосреду с целью стеганографической защиты конфиденциальной информации. Значительный вклад в развитие аудиостеганографии внесли Бендя (W. Bender), Моримото (N. Morimoto) и др. Поэтому при дальнейшем изложеня предлагается рассмотреть основные сведения и методы, изложенные данными авторами в своей работе [14].
