Методы защиты цифровой видеоинформации при ее передаче в распределенных компьютерных сетях

• Автор: Щерба, Евгений Викторович
• Шифр специальности: 05.13.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 99 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ЗАЩИТЫ ЦИФРОВОЙ ВИДЕОИНФОРМАЦИИ ПРИ Е ПЕРЕДАЧЕ В РАСПРЕДЕЛЕННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЯХ

1.1 Защита конфиденциальности.

1.1.1 Шифрование данных.

1.1.2 Сокрытие факта передачи.

1.1.3 Возможности квантовой криптографии .

1.2 Обеспечение целостности и доступности

1.2.1 Имитозащита.

1.2.2 Электронноцифровая подпись.

1.2.3 Резервирование каналов

1.3 Выводы
ГЛАВА II. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ЗАЩИТЫ ЦИФРОВОЙ ВИДЕОИНФОРМАЦИИ НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ
МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЯ ТРАФИКА
2.1 Система мультиплексирования трафика
2.2 Схема визуальной криптографии
2.3 Сегментация видеоинформации в системе мультиплексирования трафика
2.3.1 Общие принципы
2.3.2 Разработка способа сегментации для метода защиты конфиденциальности передаваемой видеоинформации
2.3.3 Разработка способа сегментации для метода
обеспечения доступности передаваемой видеоинформации
2.4 Выводы.
ГЛАВА III. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ ЗАЩИТЫ.
3.1 Возможности нарушителя
3.2 Методика анализа
3.3 Анализ метода защиты конфиденциальности.
3.3.1 Восстановление изображения вида равномерная сетка.
3.3.2 Восстановление изображения методами экстраполяции.
3.3.3 Восстановление изображения вида неравномерная сетка.
Интерполяция разрывов.
3.4 Выбор способа сегментации видеоинформации для метода защиты
конфиденциальности
3.5 Анализ эффективности метода обеспечения доступности.
3.6 Выводы
ГЛАВА IV. РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ПЕРЕДАВАЕМОЙ ВИДЕОИНФОРМАЦИИ.
4.1 Реализация методов защиты в формате i i
фильтров.
4.2 Экспериментальные исследования методов
4.3 Выводы .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Вследствие этого, практически во всех сегментах сети отсутствует государственное регулирование, цензура и другие формы контроля как за информацией, циркулирующей в сети, так и за субъектами, пользующихся ее услугами. С другой стороны, Internet сегодня, практически безальтернативный и единственный путь обмена информацией, как на магистральном, так и на локальном уровне. Естественно, данные обстоятельства накладывают дополнительные меры по защите передаваемых данных, так как в незащищенном виде она доступна практически каждому злоумышленнику. Данная проблема широко рассматривается в работах В. А. Герасименко, П. Д. Зегжды, Д. П. Зегжды, Л. А. Молдовяна, H. A. Молдовяна, В. А. Пярина и других авторов. Учитывая указанные особенности сети Internet, эффективная защита передаваемой информации невозможна на физическом уровне семиуровневой сетевой’модели OSI. На сегодняшний день наиболее популярным решением для защиты конфиденциальности на уровне представления является шифрование [2, 3, , ]. За последние годы было предложено множество специализированных алгоритмов шифрования в качестве возможного решения проблемы защиты цифровых изображений и потока видеоинформации. Один из первых широко распространенных подходов к шифрованию цифровых видеоданных заключался в перестановке строк или столбцов кадров видеопотока [7]. Однако большинство таких алгоритмов не обладают достаточной криптостойкостью, и были подвергнуты вскрытию []. Вместе с тем, в настоящее время активно ведутся разработки в области визуальной криптографии, которые представляют новую технологию обеспечения защиты конфиденциальности визуальной информации [, , , ]. Зачастую, вместе с обеспечением защиты конфиденциальности передаваемой видеоинформации, не менее важной задачей является обеспечение её целостности и доступности. Говоря о доступности видеоинформации, подразумевают свойство системы, в которой циркулирует видеоинформация, характеризующееся способностью обеспечивать своевременный беспрепятственный доступ субъектов к интересующей их видеоинформации [, ]. Несомненно, существует достаточное количество методов, призванных обеспечивать целостность и доступность видеоинформации преимущественно на физическом уровне. Среди этих методов можно выделить методы направленные на обеспечение отказоустойчивости (резервирование, дублирование, зеркалирование оборудования и данных) и обеспечение безопасного восстановления (резервное копирование и электронное архивирование видеоинформации) [, ]Однако не существует эффективных технических решений способных обеспечивать доступность информации на уровне содержания при её передаче. Криптографическая- защита видеоинформации в определенных случаях может гарантировать только её целостность, но не может обеспечивать доступность. Таким образом, попытка предложить метод обеспечения доступности видеоинформации, передаваемой в распределенных сетях, основанный на технике визуальной криптографии и системе мультиплексирования трафика [], функционирующей на транспортном уровне, наряду с методом обеспечения конфиденциальности, несомненно, также является актуальной. В связи с этим цель диссертационной работы заключается в обеспечении защиты конфиденциальности и доступности цифровой видеоинформации на уровне содержания при её передаче в распределенных компьютерных сетях. Для достижения поставленной цели решаются задачи разработки и исследования совокупности методов защиты конфиденциальности и обеспечения доступности цифровой видеоинформации при её передаче в распределенных компьютерных сетях, в основу которых положена техника визуальной криптографии и система мультиплексирования трафика. Разработка специализированной системы мультиплексирования трафика для защиты конфиденциальности и обеспечения доступности цифровой видеоинформации при её передаче. Разработка способов сегментации видеоинформации для применения в системе мультиплексирования трафика в качестве схем визуальной криптографии. Разработка архитектуры и реализация экспериментальных программных модулей методов защиты цифровой видеоинформации. Проведение экспериментальных исследований, подтверждающих эффективность разрабатываемых методов.