Методы и алгоритмы сокрытия больших объемов данных на основе стеганографии

• Автор: Кувшинов, Станислав Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 116 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

ГЛАВА 1.ЦИФРОВАЯ И КОМПЬЮТЕРНАЯ СТЕГАНОГРАФИЯ

1.1 История стеганографии

1.2 Понятие стегосистемы

1.3 Классификация стсганосистем.

1.4 Направления стеганографии.

1.5 Выводы по главе.

ГЛАВА 2.ИССЛЕДОВАНИЕ СТЕГАНОАЛГОРИТМОВ ДЛЯ ГРАФИЧЕСКИХ КОНТЕЙНЕРОВ

2.1 Форматные методы
2.2 Стеганоалгоритмы пространственной области.
2.3 Стеганоалгоритмы области преобразования.
2.4 Выводы но главе.
ГЛАВА 3 .РАЗРАБОТКА СТЕГО АЛГОРИТМ А НА БАЗЕ ФОРМАТНЫХ И ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ПРИНЦИПОВ СОКРЫТИЯ ДАННЫХ.
3.1 Анализ и описание основных маркеров файла
3.2 Исследование технической структуры формата I
3.2.1 Описание формата сегмента
3.2.2 Описание типов сегментов.
3.3 Анализ особенностей структуры ВМРфайла.
3.4 Разработка комбинированного алгоритма .
3.4.1 Формулировка концепции системы скрытой передачи
3.4.2 Создание алгоритма внедрения сообщения.
3.4.3 Разработка атгоритма подготовки сообщения к внедрению
3.4.4 Анализ потерь при сжатии и конвертации форматов
3.4.5 Разработка метода встраивания битов сообщения
3.4.6 Расчет потенциального объема сообщения для контейнера
3.4.7 Реализация механизма компенсирования потерь
3.4.8 Используемая служебная информация алгоритма
3.5 Сравнительный анализ и существующих алгоритмов
Методы и 1лгоритмы сокрытия больших объемов данных на основе стеганографии,
Кувшинов Станислав Сергеевич,
СанктПетербург г.
3.5.1 Алгоритм
3.5.2 Алгоритм
3.5.3 Авторский алгоритм .
3.5.4 Результаты сравнения.
3.6 Тестирование фактора скрытности
3.7 Выводы по главе.
ГЛАВА 4.ПРИМЕНЕНИЕ АЛГОРИТМА
4.1 Применение стеганографии в приложениях.
4.1.1 Разработка метода защиты от несанкционированных ссылок
4.1.2 Оптимизации производительности решения.
4.1.3 Реализация подписи изображений и внедрения ЦВЗ.
4.2 Автоматизация работы со стегопосылками.
4.2.1 Создание дополнения к программе i
4.2.2 Разработка дополнений к браузерам
4.3 Разработка модели iv в социальных сетях
4.3.1 Анализ процесса обмена фотографиями
4.3.2 Реализация скрытой передачи сообщений
4.3.3 Анализ ограничений модели
4.3.4 Применение стеганографии в сети v..
4.4 Выводы по главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ.
ОСНОВНЫЕ ДОСТИГНУТЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Разработаны алгоритмы по работе со структурами цифровых изображений графических форматов JPEG и BMP. Разработан и реализован метод, комбинирующий в себе форматный и пространственный методы встраивания, позволяющий скрыть большие объемы данных. Разработан механизм компенсирования потерь битов данных при операциях межформатных преобразований. Программно реализованы функции алгоритма по внедрению и извлечению данных. Определены области применения алгоритма, предложены направления по внедрению реализации. Санкт-Петербург — г. Создан качественно новый стеганографический алгоритм для сокрытия больших объемов данных в графических изображениях. Программно реализованы функции работы с файловыми форматами JPEG и BMP, позволяющие анализировать и изменять структуру сегментов файлов. Проведен сравнительный анализ разработанного алгоритма и существующих стеганографических алгоритмов. Разработаны сценарии использования программной реализации алгоритма в автоматическом режиме. Оценены режимы работы разработанного алгоритма с точки зрения «емкости» встраивания. Внедрение результатов работы. Основные результаты работы внедрены в Учреждение Российской Академии наук Института Земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН Санкт-Петербургский филиал (СПбФ ИЗМИРАН) и в учебный процесс на кафедре Проектирования компьютерных систем СПбГУ ИТМО. Публикации. По материалам диссертации опубликовано печатных работ, в том числе 3 статьи в изданиях, входящих в перечень, рекомендованный ВАК РФ для защиты кандидатских диссертаций. Также выиграны 2 гранта. Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на IV-ой, V-ой, Vl-ой и VII-ой Всероссийских межвузовских конференциях молодых ученых, а таюке на международных научно-технических конференциях «Интеллектуальные системы (AIS )» и «Интеллектуальные САПР (CAD )». Санкт-Петербург - г. Полученные результаты нашли свое отражение в отчетных материалах по-персональным грантам в «Конкурсном отборе аспирантов, молодых ученых, молодых кандидатов наук вузов и академических институтов, расположенных на территории Санкт-Петербурга в году» и «Открытом конкурсе Комитета по науке и высшей школе Правительства Санкт-Петербурга на право получения грантов студентами-и аспирантами вузов и академических институтов, расположенных на территории Санкт-Петербурга в году». Методологические основы построения системы скрытой передачи сообщений в графических изображениях формата JPEG. Стеганографический алгоритм на базе форматных и пространственных подходов к встраиванию данных. Метод определения предельного объема данных для встраивания в JPEG изображение. Метод компенсирования потерь при межформатных преобразованиях. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из наименований, 5 приложений, изложена на 6 страницах, содержит рисунков и 5 таблиц. Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследования и разработки. Санкт-Петербург - г. Во второй главе определены причины использования графических стегоконтейнеров и рассмотрены классы алгоритмов, работающих с цифровыми изображениями в качестве контейнеров. В третьей главе рассматриваются особенности файловых форматов JPEG и BMP, формулируется идея реализации системы скрытой передачи данных. Описывается стеганографический алгоритм, совмещающий форматные и пространственные принципы встраивания данных, приводятся особенности реализации механизмов замены битов и расширения списка сегментов в структуре JPEG. Стеганография в контент-сервисах и Web-приложениях. Автоматизация работы со стегопосылками, дополнения к Web-браузерам и почтовым клиентам. Обеспечение тайны переписки в социальных сетях. Разработанный алгоритм позволяет скрывать большие объемы данных (мегабайты) в JPEG файлах. Сравнительный анализ показывает, что разработанный алгоритм превосходит существующие стеганографические алгоритмы по критерию максимального размера вс граиваемых данных. N Сх * xbmp) H BMP . Санкт-Петербург - г.