- •Компьютерная стеганография
- •Глава 1. Место стеганографических систем в сфере
- •Глава 2. Особенности построения стеганографических систем 18
- •Глава 3. Принципы стеганографического анализа 33
- •Глава 4. Пропускная способность каналов передачи
- •Глава 5 Стеганографические методы скрытия данных и их реализация в системе МathCad 70
- •Перечень условных сокращений
- •Вступление
- •Глава 1 Место стеганографических систем в сфере информационной безопасности
- •1.1. Атаки на информацию, обрабатываемую в автоматизированных системах
- •1.2. Категории информационной безопасности
- •1.3. Возможные варианты защиты информации в автоматизированных системах
- •Глава 2 Особенности построения стеганографических систем
- •2.1. Предмет, терминология и сферы применения стеганографии
- •2.2. Проблема устойчивости стеганографических систем
- •2.3. Структурная схема и математическая модель типичной стеганосистемы
- •2.4. Протоколы стеганографических систем
- •2.4.1. Бесключевые стеганосистемы
- •2.4.2. Стеганосистемы с секретным ключом
- •2.4.3. Стеганосистемы с открытым ключом .
- •2.4.4. Смешанные стеганосистемы
- •2.5. Выводы
- •Глава 3 Принципы стеганографического анализа
- •3.1. Вступительные положения
- •3.2. Виды атак на стеганографическую систему
- •3.3. Основные этапы практического стеганоанализа
- •3.4. Оценка качества стеганоситемы
- •3.5. Абсолютно надежная стеганосистема
- •3.6. Устойчивость стеганосистем к пассивным атакам
- •3.7. Активные и злонамеренные атаки
- •3.8. Устойчивость стеганографической системы к активным атакам
- •3.9. Сознательно открытый стеганографических канал
- •3.10. Выводы
- •Глава 4 Пропускная способность каналов передачи скрываемых данных
- •4.1. Понятие пропускной способности
- •4.2. Информационное скрытие при активном противодействии нарушителя
- •4.2.1. Формулировка задачи информационного скрытия при активном противодействии нарушителя
- •4.2.2. Скрывающее преобразование
- •4.2.3. Атакующее воздействие
- •4.3. Скрытая пропускная способность при активном противодействии нарушителя
- •4.3.1. Основная теорема информационного скрытия при активном противодействии нарушителя
- •4.3.2. Свойства скрытой пропускной способности стеганоканала
- •4.3.3. Комментарии полученных результатов
- •4.4. Двоичная стеганосистема передачи скрываемых сообщений
- •4.5. Выводы
- •Глава 5 Стеганографические методы скрытия данных и их реализация в системе MathCad
- •5.1. Вступительные положения
- •5.2. Классификация методов скрытия данных
- •5.3. Скрытие данных в неподвижных изображениях
- •5.3.1. Основные свойства 3сч, которые необходимо учитывать при построении стеганоалгоритмов
- •5.3.2. Скрытие данных в пространственной области
- •5.3.2.1. Метод замены наименее значащего бита
- •5.3.2.2. Метод псевдослучайного интервала
- •5.3.2.3. Метод псевдослучайной перестановки
- •5.3.2.4. Метод блочного скрытия
- •5.3.2.5. Методы замены палитры
- •5.3.2.6. Метод квантования изображения
- •5.3.2.7. Метод Куттера-Джордана-Боссена
- •5.3.2.8. Метод Дармстедтера-Делейгла-Квисквотера-Макка
- •Разбиение зон на категории
- •Правила встраивания бит сообщения
- •Извлечение встроенной информации
- •5.3.2.9. Другие методы скрытия данных в пространственной области
- •5.3.3. Скрытие данных в частотной области изображения
- •5.3.3.1. Метод относительной замены величин коэффициентов дкп (метод Коха и Жао)
- •5.3.3.2. Метод Бенгама-Мемона-Эо-Юнг
- •5.3.3.3. Метод Хсу и By
- •5.3.3.4. Метод Фридрих
- •5.3.4. Методы расширения спектра
- •5.3.5. Другие методы скрытия данных в неподвижных изображениях.
- •5.3.6.1. Статистические методы
- •5.3.5.2. Структурные методы
- •5.4. Скрытие данных в аудиосигналах
- •5.4.1. Кодирование наименее значащих бит (временная область)
- •5.4.2. Метод фазового кодирования (частотная область)
- •5.4.3. Метод расширения спектра (временная область)
- •5.4.4. Скрытие данных с использованием эхо-сигнала
- •5.5. Скрытие данных в тексте
- •5.5.1. Методы произвольного интервала
- •5.5.1.1. Метод изменения интервала между предложениями
- •5.5.1.2. Метод изменения количества пробелов в конце текстовых строк
- •5.5.1.3. Метод изменения количества пробелов между словами выровненного по ширине текста
- •5.5.2. Синтаксические и семантические методы
- •5.6. Системные требования
- •5.7. Выводы
- •Заключение
5.6. Системные требования
Для эффективного применения предложенных программных комплексов рекомендуются следующие системные требования к рабочему месту.
Минимальная конфигурация: процессор Intel Pentium III/Athlon — 1 ГГц, оперативная память 256 Мбайт, видеоадаптер с 32 Мбайт, операционная система Microsoft Windows XP, универсальная математическая система MathCAD v.11, ~ 400 Мбайт свободного пространства на диске (преимущественно для установления системы MathCAD).
Рекомендуемая конфигурация: процессор Intel Pentium 4/Athlon XP ~ 2.4 ГГц, оперативная память 512 Мбайт, видеоадаптер с 64 Мбайт, аудиоплата с периферией (для возможности оценки результатов скрытия данных в звуковых файлах, а также записи звуков через микрофон), ОС Microsoft Windows XP, универсальная математическая система MathCAD v.11 и выше, ~ 400 Мбайт свободного пространства на диске,
Для формирования и обработки изображений используется любой графический редактор. В большинстве случаев достаточно наличия графического редактора MS Paint, который поставляется вместе с ОС MS Windows XP и позволяет работать с точечными изображениями формата JPG, GIF или BMP. С помощью MS Paint можно моделировать такие искажения как масштабирование изображения, его поворот, наклон, фрагментация, отображение по горизонтали или вертикали, инвертирование цветов. Для возможности моделирования атак наподобие добавления гауссового шума, фильтрации, экспозиции, изменения глубины цветов, масштабирования изображения с использованием различных типов фильтров, передискретизации и т.п. рекомендуется также наличие одного из специализированных пакетов обработки изображения: ACD FotoCanvas, Adobe Photoshop, Deformer, Focus Photoeditor, Gimp, JPEG Imager, PhotoStudio или др.
Для работы с аудиостеганометодами в большинстве случаев достаточно возможностей программы Звукозапись/Sound Recorder, которая является прикладной программой из инструментария ОС MS Windows XP Указанная программа позволяет осуществлять запись, смешивание, воспроизведение и редактирование звукозаписей. Кроме того, она позволяет выполнять следующие операции над импортированным аудиофайлом: удаление части звукозаписи, изменение скорости и громкости воспроизведения, изменение направления воспроизведения, изменение и конвертация типов звукозаписей, добавление эха. Для моделирования искажений можно использовать и такие программы как Nero Wave Editor, AudioEdit Deluxe, SoundForge, GoldWave, AV Voice Changer Software, Audio Editor Gold и др.
При исследовании методов лингвистической стеганографии вполне достаточно возможностей таких текстовых редакторов как Notebook, WordPad, MS Office Word и т.п.
5.7. Выводы
В данной главе были подробно рассмотрены известные на сегодня стеганографические методы скрытия данных в неподвижных изображениях, в аудиосигналах и текстовых файлах. Приведены примеры программных комплексов, которые демонстрируют принципы, заложенные в основу более чем двадцати методов стеганографического скрытия информации в пространственной, временной и частотной областях используемого контейнера Разработка комплексов проведена с использованием популярной математической системы MathCAD.
Все этапы скрытия проиллюстрированы результатами, полученными авторами во время моделирования. Приведены последствия возможных атак на стеганосообщение и даны рекомендации по защите от них. Также рассчитаны основные показатели визуального и звукового искажений, что позволяет провести предварительный анализ оптимальности выбранного формата контейнера для скрытия определенного типа данных.