Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» (НИУ «БелГУ»)
Факультет компьютерных наук и телекоммуникаций Кафедра информационно-телекоммуникационных систем и технологий
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Информатика» на тему:
«Разработка алгоритма внедрения текста в изображение»
1403.210406.096.ПЗКР
Выполнил |
|
студент группы 141105 |
Е. С. Лихогодина |
Руководитель |
|
кандидат техн. наук, |
|
доцент кафедры ИТСиТ |
Е. И. Прохоренко |
Актуальность
Задача защиты 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. Цель
стеганографии – внедрение сообщения в изображение
или звук.
Современный прогресс в области глобальных компьютерных сетей и средств мультимедиа привел к
разработке новых методов стеганографии,
предназначенных для обеспечения безопасности передачи данных по каналам телекоммуникаций и их использования.
Цели и задачи
Цель данной курсовой работы – обеспечить наиболее эффективную защиту информации путем сокрытия текста в изображении.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1)Исследовать основные понятия и принципы стеганографии;
2)На основе полученных сведений разработать алгоритм зашифровки текста в изображении;
3)Протестировать разработанный алгоритм в программной среде Matlab;
4)Сравнить результаты для различных размеров изображений.
Разработка алгоритма
Результаты
На рисунке 1 представлены исходное и полученное после
применения алгоритма изображения в формате bmp размером 2000x1501 пикселя.
а)
б)
Рис.1 а) исходное изображение, б) преобразованное изображение
После применения второй части приложения был
получен массив F, содержащий двоичный код зашифрованного сообщения. Рисунок 2 содержит скриншот выполненной второй части приложения.
Рис. 2
Также работоспособность приложения была проверена с использованием изображений меньшего размера. На рисункe 3 представлены исходное и преобразованное изображения размера 33x33 пикселя.
а) |
б) |
Рис.3 а) исходное изображение, б) преобразованное изображение
Однако если вместо последнего разряда в коде изображения использовать старший разряд, изображение небольшого размера исказится в достаточной степени, чтобы стать очевидным. На рисунке 4 представлено преобразованное с помощью изменения старшего разряда изображение размером 33x33 пикселя.
Рис.4 Работа с изображением 33x33 с изменением старшего разряда
Заключение
В ходе работы была разработана программа для зашифровки текста в изображении методом LSB. Поставленная цель была достигнута. Программа была протестирована с использованием различных размеров изображений, а также с помощью замены старшего разряда матрицы контейнера. Были получены следующие результаты:
1) На основе изученного теоретического материала был разработан
алгоритм внедрения текста в изображение;
2)Преобразованное с помощью разработанного приложения изображение внешне неотличимо от исходного при использовании изображений как большого, так и достаточно малого размера;
3)При замене старшего разряда вместо последнего изображение-контейнер искажается достаточно сильно, чтобы стать заметным человеческому глазу.