- •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
5.5.2. Синтаксические и семантические методы
Тот факт, что свободное место для встраивания выбирается произвольно, является одновременно как преимуществом, так и недостатком с точки зрения скрытости данных. Обычный читатель может и не заметить манипуляции с текстом, тогда как текстовый редактор способен автоматически изменить количество и размещение пробелов, таким образом разрушая скрытые данные.
Низкая стойкость к атакам, в свете возможного переформатирования документа, выступает одной из причин поиска других методов встраивания данных в текстовые контейнеры. Кроме этого, синтаксические и семантические методы вообще никоим образом не используют свободные места в тексте, кардинально отличаясь от рассмотренных выше алгоритмов. Однако, все они могут использоваться одновременно, дублируя или же дополняя друг друга.
К синтаксическим методам текстовой стеганографии относятся методы изменения пунктуации и методы изменения структуры и стиля текста [14]. Существует немало случаев, когда правила пунктуации являются неоднозначными и несоблюдение их не влияет существенно на общее содержание текста. Так, например, фразы "красный, зеленый, синий" и "красный, зеленый и синий" эквивалентны друг другу. Тот факт, что выбор подобных форм может быть произвольным13, и используется при построении стеганосистем на основе синтаксических методов. Периодическое изменение форм при этом может быть поставлено в соответствие с двоичными данными. Например, появление в тексте формы перечисления с союзом "и" может подразумевать под собой встроенный бит "1", в то время как отсутствие союза при перечислении будет говорить о том, что в данном случае встроен бит "0". Другим примером может служить использование сокращений и аббревиатур. Средняя скорость передачи данных такими методами составляет несколько бит на один килобайт текста [14].
Однако, в то время как письменный язык предоставляет достаточно возможностей для синтаксического скрытия данных, эти возможности исчезают в известных классических произведениях. Кроме того, хотя некоторые из правил пунктуации и считаются неоднозначными, их противоречивое использование может стать объектом внимания для цензора. Также возможны случаи, когда изменение пунктуации приводит к снижению воспринимаемости текста или же к приобретению текстом диаметрально противоположного смысла. Поэтому синтаксические методы рекомендуется применять с осмотрительностью [14].
К синтаксическим методам также относятся методы изменения стиля и структуры текста без значительного изменения его смысловой нагрузки. Например, предложение "Существует немало случаев, когда правила пунктуации являются неоднозначными" можно сформулировать как "Правила пунктуации являются неоднозначными во многих случаях". Такие методы являются более незаметными для посторонних, по сравнению с методами изменения пунктуации, однако возможность их использования ограничена сложностью автоматизирования процесса стеганографического встраивания и извлечения бит сообщения.
Семантические методы подобны синтаксическим. Наряду с этим, вместо того чтобы встраивать двоичные данные, используя двусмысленность грамматической формы, семантические методы определяют два синонима, которые отвечают значениям скрываемых бит. К примеру, слово "нo" может быть поставлено в соответствие к "0", а слово "однако" — к "1".
Для проведения скрытия с использованием семантических методов необходимо наличие таблицы синонимов. Кроме того, как отмечается в [14], если слову отвечает достаточно большое количество синонимов, возникает возможность одновременного кодирования большего количества бит. Скажем, выбор между синонимами "секретный", "тайный", "скрытый", "конфиденциальный", "негласный", "неизвестный", "засекреченный", "закрытый" дает возможность представить три бита данных за одно встраивание. Проблемы могут возникнуть, однако, когда желанию встроить бит информации препятствует нюанс значения слова.