Защита конфиденциальной информации в медиа-пространстве на базе стеганографических методов

• Автор: Лейман, Альберт Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 109 с. : ил.

Глава 1. Защита информации с использованием стеганографии
1.1 Исторический анализ развития стеганографии
1.2 Раскрытие понятия стегосистемы
1.3. Понятие о цифровых водяных знаках
1.4 Основные требования предъявляемые к цифровым водяным знакам
1.5 Классификация стеганосистем ЦВЗ
1.6 Математическая модель стегасистемы с ЦВЗ
1.7 Анализ основных направлений стеганографии
1.8 Выводы по главе
Глава 2. Анализ стегоалгоритмов использующих графические контейнеры
2.1 Исследование форматных методов
2.3. Стегоалгоритмы применяемые в области преобразования
2.4 Оценка устойчивости цифровых водяных знаков
2.4.1 Внедрение цифровых водяных знаков
2.4.2 Внешнее воздействие на стегоконтейпер с цифровым водяным знаком
2.4.3 Считывание цифровых водяных знаков
2.4.4 Оценка устойчивости цифровых водяных знаков
2.4.5 Уровень искажений
2.5 Разработка метрики оценки уровня искажений для проведения сравнительного анализа устойчивости цифрового водяного знака
2.6 Результаты анализа устойчивости цифровых водяных знаков к сжатию файлов формата JPEG-2000 различными стеганоалгоритмами
2.7 Выводы по главе
Глава 3. Разработка стегоалгоритма па основе пространственных и форматных принципов скрытия информации
3.1 Анализ основных маркеров файла с расширением JPEG
3.2 Анализ технической структуры формата JPEG/JFIF
3.2.1 Анализ применяемых форматов сегментов
3.2.2 Анализ классов сегментов
3.3. Исследование структуры ВМР-файла
3.4 Разработка стеганоалгоритма
3.4.1 Разработка общей схемы работы системы скрытой передачи
3.4.2 Алгоритм внедрения сообщения
3.4.3 Стегоалгоритм подготовки информации к встаиванию
3.4.4 Исследование потерь информации во процессе конвертации и сжатия
3.4.5 Алгоритм встраивания битов сообщения
3.4.6 Вычисление потенциального объема сообщения для контейнера
3.4.7 Алгоритм компенсирования потерь
3.5 Сравнительный анализ стеганоалгоритмов
3.5.1 Алгоритм JSteg
3.5.2 Алгоритм JPHS
3.5.3 Разработанный алгоритм
3.5.4 Результаты сравнения
3.6 Определение факта наличия скрытого сообщения
3.7 Основные результаты по главе
Глава 4. Результаты применения приложений на базе разработанного стегоалгоритма
4.1. Применение стеганографических методов в Web-приложениях
4.1.1 Создание системы, защищающей от несанкционированных ссылок
4.1.2 Методы оптимизации для повышения производительности
4.1.3 Разработка системы подписи цифрового изображения с внедрение цифрорового водяного знака
4.2. Создание приложений для работ с стеганопосылками
4.2.1 Разработка приложения к Microsoft Outlook
4.2.2 Создание приложений для web-браузеров
4.3 Проектирование моделей “Postal Privacy” для социальных сетей
4.3.1 Исследование процесса обмена изображениями
4.3.2 Разработка приложения для передачи скрытых сообщений
4.3.3 Исследования на предмет допустимых применений
4.3.4 Использование стеганографических методов в vkontakte.ru
4.4 Выводы по главе
Заключение
Список литературы

Актуальность работы.
В настоящее время современное информационное общество все активнее востребует научные исследования и разработки в области стеганографии, что связано с многочисленным применением цифровых форматов мультимедиа. Но вместе с тем существуют проблемы управления ресурсами и соблюдения авторских прав на цифровые файлы. Отсюда возникает актуальнейшая задача сокрытия информации в рамках инфраструктуры сетевого общения интернет-участников в медиапространстве.
На начальном этапе диссертационных исследований был проведен анализ состояния в области стеганографических алгоритмов, предназначенных для сокрытия информации. В результате этого анализа был сделан вывод о необходимости разработки стеганографического алгоритма, скрывающего большие объемы данных в неподвижных изображениях широко используемых графических форматах.
Существует много задач, при решении которых можно применять стегоалгоритм:
1. Тайна переписки (postal privacy).
2. Скрытность хранимых (архивных) данных больших объемов.
Применение стегоалгоритма позволяет создать систему скрытой
передачи информации между абонентами. Посторонние лица такие процессы будут воспринимать как обычные обмены цифровыми файлами.
В ходе диссертационных исследований был выбран формат JPEG, являющимся одним из наиболее распространенных форматов при использовании цифровой графики, например - цифровых фотографий.
Существует огромное количество внешних воздействий на изображение, причем некоторые из них имеют специфический характер и

3.2.2.1 SOFO: Начало кадра О
- $ff, $с0 (SOFO)
- длина (старший байт, младший байт), 8+components*3
- точность данных (1 байт) в битах/единица. Обычно 8 (12 и 16 не обычно неподдерживается существующим программным обеспечением)
- высота изображения (2 байта, High-Low). Если больше нуля, то DNL не поддерживается;
- ширина изображения (2 байта, High-Low). Если больше нуля, то DNL не поддерживается;
- количество компонентов (1 байт), обычно 1 = черно-белый, 3 = цвет YCbCr или YIQ, 4 = цвет CMYK). Каждый компонент имеет три байта:
- идентификатор компонента (1=Y, 2=СЬ, 3=Сг, 4-І, 5= Q);
- параметры дискретизации (бит 0-3 для вертикального, 4-7 для горизонтального) номера таблицы квантования.
Замечания:
JFIF дополнительно использует еще 1 компонент (Y, черно-белое изображение) или 3 компонента (YCbCr, называемое также YUV, цветное).
3.2.2.2 АРРО: JFIF маркер сегмента
- $ff, $е0 (АРРО)
- длина (старший байт, младший байт). Всегда больше или равно 16;
- 'JFIF4) ($4а, $46, $49, $46, $00). Идентифицирует JFIF;
- Номер общей версии. Всег да равен 1, иначе дает ошибку;
-Номер подверсии. Равно 0,1,2. Иначе происходит попытка декодирования другим методом.
- единица х/у разрешения:
0 = без единиц
1 = х/у-разрешение точка/дюйм