Методы сокрытия информации
Стеганография представляет собой науку о методах сокрытия информации в сигналах-контейнерах без нарушения их естественности. Наиболее распространенными типами контейнеров на данный момент являются изображения, представленные в цифровой форме, а также видеопоследовательности. Это объясняется тем, что подобные контейнеры уже по технологии получения имеют шумовую составляющую, которая маскирует встраиваемое сообщение.
Довольно большой процент современных стеганографических систем использует в качестве контейнеров растровые графические изображения различных форматов. Ясно, что наилучший контейнер это тот, передача которого является типичным событием и не вызывает подозрений. Поэтому при выборе формата графических изображений, используемых в качестве контейнера не достаточно требовать только то, чтобы этот формат позволял произвести разработку стойкой к атакам стеганографической системы. Необходимо еще, чтобы он был достаточно распространен и использовался широко на практике. Самое широкое распространение в последнее время получил формат JPEG. Практически все современные цифровые фотоаппараты и видеокамеры сохраняют изображения в этом формате, большинство фотографических изображений опубликованы именно в нем в сети Интернет. Но он довольно сложен для понимания, поэтому мы рассмотрим основные методы сокрытия данных с контейнерами, не только в форматеJPEG, но и в значительно более простом форматеWindowsBMP. Конечно же есть и другие широко распространенные графические форматы, такие какGIF,PNG,TIFF,TGA, и т.д., но их рассмотрение выходит за рамки данного учебного пособия.
Вообще говоря, с точки зрения разработки стеганографических систем важны следующие особенности современных графических форматов:
наличие в формате сжатия данных,
наличие в формате сжатия данных с потерями,
использование в формате палитры цветов.
В том случае, когда формат хранения растровых изображений использует сжатие данных, значительно возрастает сложность разработки стеганографической системы, так как, во-первых, увеличивается сложность анализа формата, а во-вторых, вносимые стеганографической системой в данные изображения изменения приводят к нежелательному ухудшению эффективности сжатия. В случае, когда формат графических изображений использует сжатие с потерями информации, классические методы сокрытия в графических изображениях становятся малоэффективными, так как при потерях информации происходит уничтожение сокрытой информации (в силу малой амплитуды сокрытого сигнала). Поэтому в данном случае необходимо проводить детальный анализ направленный на поиск этапа сжатия, пригодного для сокрытия. После чего необходима адаптация классических методов сокрытия или разработка новых. Использование в формате хранения графических изображений палитры цветов, также затрудняет применение классических методов сокрытия. К примеру, в данном случае применим метод сокрытия в младших битах. Но не в младших битах данных графического изображения, которые в данном случае являются ссылками на элементы палитры (а следовательно, для сокрытия в младшие биты необходимо, чтобы элементы палитры, отличающиеся лишь младшим битом были близки по интенсивностям цветовых составляющих, что выполнено далеко не всегда), а в младших битах элементов самой палитры, размер которой не превышает 256 цветов. Конечно же, данные особенности графических форматов важны лишь в случае разработки неформатных методов сокрытия, так как в случае разработки форматных методов основной информацией, необходимой для разработки, является непосредственно сам формат.
Другим типом контейнеров, являются аудио-сигналы. Этому типу контейнеров в данное время уделяется гораздо меньшее внимание. По видимому данный факт объясняется как сложностью обработки, так и более низким, по сравнению с изображениями, коэффициентом использования контейнера. В то же время в некоторых ситуациях данный тип контейнера является единственно возможным. Кроме того, из-за слабой распространенности и отсутствия наработок по обнаружению вложений этот контейнер может использоваться в случаях требующих повышенной скрытности передачи небольших сообщений.
Привлекательность использования аудио сигнала в роли контейнера подтверждается так же все увеличивающимся числом публикаций, посвященных этой теме.