Разработка и исследование методов скрытой передачи информации в аудиофайлах

• Автор: Аленин, Артём Алефтинович
• Шифр специальности: 05.13.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 174 с. : ил.

Содержание
Введение.

Глава 1 Основные понятия скрытой передачи информации

1.1 Модель канала со скрытой передачей информации.

1.2 Компьютерная и цифровая стеганография.

1.3 Особенности слуховой системы человека.

1.4 Форматы звуковых файлов.

1.4.1 Классификация звуковых файлов.

1.4.2 Формат УАУ.

1.4.3 Формат МЮ1

1.5 Методы внедрения информации в звуковые сигналы

1.5.1 Метод замены наименьшего значащего бита.
1.5.2 Метод модификации фазы
1.5.3 Метод расширения спектра
1.5.4 Метод кодирования с использованием эхосигнала
1.6 Методы внедрения информации в звуковые файлы формата МШГ.
1.6.1 Метод внедрения информации вариацией разности времени.
1.6.2 Метод внедрения информации вариацией порядка записи событий.
1.7 Программные средства скрытой передачи информации
1.8 Скрытый канал передачи информации.
1.9 Защита ключевой информации
1. Выводы по главе 1
Глава 2 Анализ методов внедрения информации в звуковые файлы
2.1 Субъективная оценка качества звукового сигнала
2.2 Методика субъективной оценки порога слышимости искажений
2.3 Помехоустойчивое внедрение информации.
2.4 Спектр периодических сигналов.
2.5 Спектральный анализ звукового сигнала.
2.6 Статистический стегоанализ звукового файла
2.7 Выводы по главе 2.
Глава 3 Разработка методов скрытого внедрения и выявления информации в звуковых файлах
3.1 Методы внедрения информации в файлы формата V
3.1.1 Метод пространственного распределения информации.
3.1.2 Метод временного распределения информации
3.2 Параметры звукового файла формата II, используемые для внедрения информации.
3.3 Методы внедрения информации в файлы формата II
3.4 Статистический метод выявления скрытого внедрения информации
3.5 Выводы по главе 3.
Глава 4 Программная реализация разработанных методов скрытого внедрения и выявления информации
4.1 Обнаружение наличия скрытого внедрения информации.
4.1.1 Модели искусственных нейронных сетей
4.1.2 Обнаружение трапецеидальных импульсов.
4.2 Реализация метода статистического стегоанапиза
4.3 Реализация метода пространственного распределения информации
4.4 Реализация метода временного распределения информации.
4.5 Выводы по главе 4.
Заключение
Список использованных источников


Стеганография, как наука, определяется следующим образом - это научное направление, изучающее способы скрытой передачи или хранения информации, при этом скрытый канал связи организуется на основе открытого канала связи с учетом особенностей восприятия информации [1,7]. Основные термины и определения цифровой стеганографии впервые были- определены на конференции First International Workshop on Information Hiding в году [6]. Стеганографическая система (стегосистема) - это совокупность средств и методов, с помощью которых создается скрытый канал передачи информации. Контейнер - любой-файл, предназначенный для внедрения скрываемого сообщения. Пустой контейнер - контейнер без внедренного скрываемого сообщения. Заполненный контейнер (стего) - контейнер, содержащий скрываемое сообщение. Скрываемое сообщение - сообщение, внедряемое в контейнер. Сообщением может быть секретный текст, изображение, фотография, метка, водяной знак. Стеганографический канал (стегоканал) - канал передачи заполненного контейнера (стего). Стегоключ (ключ) - секретные данные, используемые в процессе внедрения скрываемого сообщения в контейнере []. На рисунке 1. Рисунок 1. Согласно, данной модели, на стороне отправителя скрываемое сообщение внедряется в контейнер по специальному алгоритму внедрения и ключу. Заполненный контейнер передается по открытым каналам передачи данных получателю. На стороне получателя из заполненного контейнера извлекается исходное сообщение по алгоритму извлечения и ключу [, 7]. Широкое распространение мультимедийных технологий дало импульс развитию новых и совершенствованию существующих методов сокрытия информации, а также способствовало возникновению более сложных методов организации скрытых каналов связи, в основу которых были положены особенности представления информации в компьютерных файлах, устройствах, вычислительных сетях и т. На этом этапе происходит становление нового направления в области защиты информации - компьютерной стеганографии [, 4]. Компьютерная стеганографиия применяется для защиты лицензионного программного обеспечения, маскировки сетевого трафика, скрытого хранения информации [1]. Методы компьютерной стеганографии- разделяются на два класса (рисунок 1. К первому классу относятся методы, использующие младшие разряды цифровых отсчетов и методы, основанные на цифровой обработке сигнала. Ко второму классу относятся методы удаления- идентифицирующего заголовка файла; методы внедрения информации в неиспользуемые области гибких и жестких дисков; методы внедрения информации в текстовые файлы; методы, использующие зарезервированные поля различных компьютерных форматов файлов. Рисунок 1. Классификация существующих, методов стеганографии представлена на рисунке 1. Цифровая стеганография применяется для защиты от копирования и несанкционированного использования, позволяет защищать авторские права и интеллектуальную собственность в области цифровой аудио и видеоиндустрии. Для', этого ‘ применяют/ встраивание цифровых- водяных знаков и идентификационных номеров. Лингвистическая стеганография *. Защита . Устойчивая . Встраивание г цифровых водяных ч знаков? Невидимые: цифровые водяные . Рисунок-1. К методам, организации скрытого канала связи средствами цифровой^ стеганографии предъявляются следующие требования [, . Сокрытие информации в звуковом сигнале, представляет ряд проблем, в частности, из-за более широкого динамического диапазона слуховой- системы человека по сравнению-с другими чувствами: (0 дБ - для зрения [] и 0-0 дБ - для слуха []). Слуховая система человека чувствительна к изменениям мощности на одну миллиардную долю и изменениям частоты на одну тысячную долю, а также очень чувствительна к аддитивным случайным-шумам; Однако есть некоторые возможности для внедрения информации в этой чувствительной области. Например, громкие звуки могут подавлять тихие звуки. Также слуховая система человека чувствительна к амплитуде и относительной фазе звука, но не' в состоянии воспринимать изменения абсолютной фазы звука. Очень часто слуховая система человека может игнорировать искажения; вносимые естественным фоном. Общим подходом к внедрению информации в звуковой сигнал является внедрение данных как шум [].