Тема 4. Элементы стеганографии

Задача защиты конфиденциальной информации от несанкционированного доступа решалась во все времена на протяжении истории человечества. Уже в древнем мире выделилось два основных направления решения этой задачи, существующие и по сегодняшний день: криптография и стеганография. Целью криптографии является скрытие содержимого сообщений за счет их шифрования. В отличие от этого, при стеганографии скрывается сам факт существования тайного сообщения. При этом оба способа могут быть объединены и использованы для повышения эффективности защиты информации.

Методы стеганографии позволяют скрывать секретные сообщения путем их встраивания в безобидные послания так, чтобы невозможно было заподозрить существование встроенного тайного послания. Примером классической стеганографии является использование симпатических («невидимых») чернил, которые проявляются при нагревании или других манипуляциях с письмом.

Слово «стеганография» происходит от греческих слов steganos (секрет, тайна) и graphy (запись) и означает буквально «тайнопись». Исторически это направление защиты секретных сообщений появилось первым, но затем во многом было вытеснено криптографией.

Скрываемая информация называется стеганограммой или просто стего. Данные, среди которых она прячется, играют роль информационного контейнера.

Большинство текущих исследований в области стеганографии так или иначе связаны с цифровой обработкой сигналов. Это позволяет говорить о цифровой стеганографии. Контейнером могут служить любые данные (файлы) достаточно большого объема, например графические или звуковые. Их структура проста и, как правило, обладает большой избыточностью, позволяющей вместить значительный объем дополнительной информации.

Стеганография, использующая текстовые контейнеры, называется текстовой. Методы текстовой стеганографии, как правило, не отвечают современным требованиям надежности, однако хорошо иллюстрируют идеи стеганографии.

Примером является выбор определенных позиций букв (нулевой шифр). Частный случай этого метода – акростих, когда начальные буквы каждой строки образуют сообщение. Определенные символы открытого текста могут выделяться, например, за счет незначительных различий в написании рукописных символов, либо незаметных пометок (например, булавочных проколов) печатных символов.

Компьютерным аналогом этого метода является выделение нужного слова предваряющим его двойным пробелом.

Кроме того, при сокрытии двоичных последовательностей одинарный пробел может соответствовать значению 0, а двойной – 1.

Другим вариантом является кодирование двоичного сообщения с помощью добавления (1) или отсутствия (0) дополнительного пробела в конце строки/абзаца (метод хвостовых пробелов), либо замена (1) или отсутствие замены (0) символа русского текста латинской буквой, одинаковой с ним по написанию (метод знаков одинакового начертания). При распечатке скрытая информация будет потеряна.

Обеспечение секретности информации перечисленными методами текстовой стеганографии возможно лишь благодаря тому, что противнику неизвестен сам метод скрытия, то есть такие методы не являются стойкими.