Лабораторна робота №4 Організація стегоканалу в bmp-файлі

Мета роботи: ознайомитися з поняттям стеганографії та проаналізувати можливості організації стегоканалу в ВМР-файлі

Теоретичні відомості

Комп'ютерна стеганографія – це приховання повідомлення або файлу в іншому повідомленні або файлі. Наприклад, стеганографи можуть сховати аудіо-або відеофайл в іншому інформаційному або навіть у великому графічному файлі. Процес стеганографії можна розділити на кілька етапів.

1.Вибір інформаційного файлу. Першим етапом у процесі стеганографії є вибір файлу, якому необхідно сховати. Його ще називають інформаційним файлом.

2.Вибірфайлу-контейнера. Другим етапом у процесі стеганографії є вибір файлу для приховання інформації. Його ще називають файлом-контейнером. У більшості відомих програм по стеганографії говориться, що для приховання інформації, обсяг пам'яті файлу-контейнера повинен десь у вісім разів перевищувати обсяг пам'яті інформаційного файлу. Отже, щоб сховати файл розміром 710КБ, знадобиться графіка обсягом 5600КБ.

4.Кодування файлу. Після того, як обраний інформаційний файл, файл-контейнер і програмне забезпечення по стеганографії, необхідно встановити захист нового файлупопаролю.

5.Відправлення прихованого повідомлення по електронній пошті і його декодування. П'ятим й останнім етапом у процесі стеганографії є відправлення захованого файлу по електронній пошті і його наступна розшифровка.Фактичний процес по приховання одного файлу в іншому відносно легкий. Стиск відео, збільшення графічного зображення, аналіз програм по стеганографії під силу навіть непідготовленому користувачеві.Стеганографія - метод передачі інформації, що приховує саме факт самої передачі інформації. Головна відмінність стеганографії від криптографії, де криптограф точно може визначити чи є передане повідомлення зашифрованим текстом, полягає в можливості вбудовувати секретні повідомлення у відкриті повідомлення так, щоб неможливо було запідозрити існування вбудованого таємного послання.Слово "стеганография" у перекладі із грецького буквально означає "тайнопис" (steganos - секрет, таємниця; graphy - запис). Стеганографія містить у собі безліч секретних засобів зв'язку, таких як невидиме чорнило, мікрофотознімки, умовне розташування знаків, таємні канали й засоби зв'язку наплаваючихчастотахіт.д.

Бурхливий розвиток обчислювальної техніки й нових каналів передачі інформації сприяє появі нових стеганографічних методів, в основі яких лежать особливості подання інформації в комп'ютерних файлах, обчислювальних мережах і т.п. Тому останнім часом з'явився новий напрямок стеганографиикомп'ютернастеганографія.Основнітермінийвизначення Стеганографічна система або стегосистема - сукупність засобів і методів, які використовуються для формування прихованого каналу передачі інформації.

Основні принципи побудовистегосистем:

-криптоаналітик має повне подання про стеганографічну систему й деталі її реалізації.

- єдиною інформацією, що залишається невідомою криптоаналітику, є ключ, за допомогою якого тільки його власник може встановити факт присутності й зміст схованого повідомлення; якщо криптоаналітик якимось чином довідається про факт існування схованого повідомлення, це не повинне дозволити йому розшифрувати подібніповідомлення в інших даних доти, поки ключ зберігається в таємниці;

- криптоаналітик повинен бути позбавлений яких-небудь технічних й інших переваг у розпізнаванні або розкритті змісту таємних повідомлень.

- у якості даних може використовуватися будь-яка інформація: текстове повідомлення, зображення, відео- або аудіо-файл, і т.п. Далі будемо використати слово "повідомлення", тому що повідомленням може бути як текст або зображення, так й, наприклад, аудіодані. Для позначення прихованої інформації, будемо використовувати саме термін повідомлення.

Контейнер - будь-яка інформація, призначена для приховання таємних повідомлень; порожній контейнер - контейнер без убудованого повідомлення; заповнений контейнер або стего - контейнер,щоміститьвбудовануінформацію.

Вбудоване(приховане)повідомлення-повідомлення, що вбудоване в контейнер.

Стеганографічний канал або просто стегоканал - канал передачі

Стегоключ (просто ключ) - секретний ключ, необхідний для приховування інформації. Залежно від кількості рівнів захисту (наприклад, вбудовування попередньо зашифрованого повідомлення) у стегосистемі може бути один або декілька стегоключів. Як і у криптографії, за типом стегоключа стегосистеми можна розділити на два типи: із секретним ключем; з відкритим ключем. У стегосистемі із секретним ключем використовується один ключ, що повинен бути визначений або до початку обміну секретними повідомленнями, або переданий по захищеному каналу.

У стегосистемі з відкритим ключем для вбудовування й розшифрування повідомлення використовуються різні ключі, які розрізняються таким чином, що за допомогою обчислень неможливо вивести один ключ із іншого. Тому один ключ (відкритий) може передаватися вільно по незахищеному каналі зв'язку. Крім того, дана схема добре працює й при взаємній недовірі відправника й одержувача.Вимоги до побудови стегосистемы Стегосистема повинна відповідати наступним вимогам: Властивості контейнера повинні бути модифіковані, щоб зміна неможливо була виявити при візуальному контролі. Ця вимога визначає якість приховання впроваджуваного повідомлення: для забезпечення безперешкодного проходження стегоповідомлення по каналу зв'язку воно жодним чином не повинне привернути увагу атакуючого .Стегоповідомлення повинне бути стійким до перекручувань, у тому числі й зловмисних. У процесі передачі зображення (звук або інший контейнер) може набувати різних трансформацій: зменшуватися або збільшуватися, перетворювати в інший формат і т.д. Крім того, воно може бути стиснуто, у тому числі й з використанням алгоритмів стиску із втратою даних.Для збереження цілісності вбудованого повідомлення, , необхідне використання коду з виправленням помилки.Можна виділити три тісно зв'язаних між собою й тих, що мають один корінь напрямку стеганографії: - приховання даних (повідомлень), - цифрові водяні знаки -заголовки.Приховання впроваджуваних даних, передача разом з контейнером схованих даних висуває серйозні вимоги до контейнера: розмір контейнера в кілька разів повинен перевищувати розмір даних, що вбудовують.Цифрові водяні знаки використаються для захисту авторських або майнових прав на цифрові зображення, фотографії або інші оцифровані твори мистецтва. Основними вимогами, які пред'являються до таких вбудованих даних, є надійність і стійкість до перекручувань. Цифрові водяні знаки мають невеликий обсяг, однак, з обліком зазначених вище вимог, для їхнього вбудовування використовуються більш складні методи, ніж для вбудовування просто повідомлень або заголовків.Заголовки використається в основному для маркірування зображень у більших електронних сховищах (бібліотеках) цифрових зображень, аудіо- і відеофайлів. У цьому випадку стеганографічні методи використовуюься не тільки для впровадження ідентифікуючого заголовка, але й інших індивідуальних ознак файлу. Впроваджувані заголовки мають невеликий обсяг, а висунуті до них вимоги -мінімальні: заголовки повинні вносити незначні перекручування й бути стійкі до основних геометричних перетворень.

Обмеження Залежно від призначення додатків стеганографії пред’являються різні вимоги до співвідношення між стійкістю вбудованого повідомлення до зовнішніх впливів (у тому числі й стегоаналізу) і розміром самого повідомлення, що вбудовується. Для більшості сучасних методів, використовуваних для приховання повідомлення в цифрових контейнерах, має місце зворотна залежність надійності системи від обсягу даних, що приховуються.Дана залежність говорить про те, що при збільшенні обсягу даних, що вбудовують, знижується надійність системи (при незмінності розміру контейнера). Таким чином, використовуваний у стегосистемі контейнер накладає обмеження на розмір даних, що приховуються.Основні принципи комп'ютерної стеганографії й області її застосування

Методи використання надмірності цифрові фотографії, цифрового звуку й цифрового відео

Молодші розряди цифрових відліків містять дуже мало корисної інформації. Їхнє заповнення додатковою інформацією практично не впливає на якість сприйняття, що й дає можливість приховання конфіденційної інформації

Недоліки: За рахунок введення додаткової інформації спотворюються статистичні характеристики цифрових потоків.Для зниження компрометуючих ознак потрібна корекція статистичних характеристик

Переваги: Можливість схованої передачі великого обсягу інформації.Можливість захисту авторського права, схованого зображення товарної марки, реєстраційних номерів і т.п.

Завдання : Проаналізувавши формат ВМР, створити програму для організації стегоканалу для приховування даних, що в середньому є в 10 раз меншими за розмір файлу.

Підготувати та захистити звіт.