- •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
1.2. Категории информационной безопасности
Информация, с точки зрения информационной безопасности, характеризуется следующими категориями:
• конфиденциальность — гарантия того, что конкретная информация является доступной только тому кругу лиц, для которого она предназначена; нарушение этой категории является похищением или раскрытием информации;
• целостность — гарантия того, что на данный момент информация существует в изначальном виде, то есть, при ее хранении или передаче не было сделано не санкционированных изменении; нарушение данной категории называется фальсификацией сообщения;
• аутентичность — гарантия того, что источником информации является именно тот субъект, который заявлен как ее автор; нарушение этой категории называется фальсификацией автора сообщения;
• апеллированность — гарантия того, что в случае необходимости можно доказать, что автором сообщения является именно заявленный субъект и никто другой; отличие данной категории от предыдущей в том, что при подмене автора, кто-то другой пытается заявить об авторстве сообщения, а при нарушении апеллированности сам автор пытается избежать ответственности за выданное им сообщение.
Относительно информационных систем используются другие категории:
• надежность — гарантия того, что система будет вести себя запланировано как в нормальном, так и во внештатном режимах;
• точность — гарантия точного и полного исполнения всех команд;
• контроль доступа — гарантия того, что разные группы лиц имеют разный доступ к информационным объектам, и эти ограничения доступа постоянно исполняются;
• контролируемость гарантия того, что в любой момент может быть выполнена полноценная проверка любого компонента программного комплекса;
контроль идентификации — гарантия того, что клиент (адресат) является именно тем, за кого себя выдает;
• устойчивость к умышленным сбоям — гарантия того, что при умышленном внесении ошибок в пределах заранее оговоренных норм система будет вести себя прогнозирование.
1.3. Возможные варианты защиты информации в автоматизированных системах
Среди возможных методов (мер) защиты конфиденциальной информации наиболее распространенным на сегодня является метод криптографической защиты, под которым подразумевается скрытие содержания сообщения за счет его шифрования (кодирования) по определенному алгоритму, цель которого — сделать сообщение непонятным для непосвященных в этот алгоритм или в содержание ключа, использованного при шифровании. Тем не менее, указанный метод защиты не является эффективным по меньшей мере по двум причинам.
Во-первых, зашифрованная с помощью более-менее стойкой криптосистемы информация является недоступной (на протяжении времени, которое определяется стойкостью криптосистемы) для ознакомления без знания алгоритма и ключа. Вследствие этого силовые структуры некоторых стран применяют административные санкции против так называемой "устойчивой криптографии", ограничивая использование криптографических средств частными и юридическими лицами без соответствующей лицензии.
Во-вторых, следует обратить внимание на то, что криптографическая защита защищает лишь содержание конфиденциальной информации. При этом само присутствие шифрованной информации способно привлечь внимание потенциального злоумышленника, который, завладев криптографически защищенным файлом и догадываясь о размещении в нем секретных данных, при определенной мотивации способен направить всю суммарную мощь подконтрольной ему компьютерной сети на дешифрование этих данных. В этом случае проблема информационной безопасности возвращается к устойчивости криптографического кода.
В противовес вышеупомянутому, стеганографических защита обеспечивает скрытие самого факта существования конфиденциальных сведений при их передаче, хранении или обработке. Под скрытием факта существования подразумевается не только невозможность выявления в перехваченном сообщении наличия другого (скрытого) сообщения, но и вообще невозможность возникновения каких-либо подозрений на этот счет. Задача невозможности неавторизованного извлечения информации при этом отступает на второй план и решается в большинстве случаев дополнительным использованием стандартных криптографических методов. Общей чертой стеганографических методов является то, что скрываемое сообщение встраивается в некий непривлекающий внимания объект (контейнер), который затем открыто транспортируется (пересылается) адресату.