Атаки на стеганосистемы
Первые четыре атаки введем по аналогии с секретными системами.
Атака с известным заполненным контейнером.
Атака с известным информационным сообщением
Атака с подобранным заполненным контейнером .
Атака с подобранным открытым текстом.
Введем две дополнительных атаки, характерные только для стеганосистем.
Атака с известным пустым контейнером.
Атака с подобранным пустым контейнером.
Противник наблюдает канал связи, перехватывает стеганосистемы и пытается решить следующие задачи:
определить факт
наличия или отсутствия сообщения
в перехваченном контейнере. То есть
решить без знания секретного ключа 
задачу детектора.
Если апостериорная вероятность наличия (отсутствия) сообщения в контейнере равна априорной вероятности встраивания информационного сообщения в контейнер, то такую стеганосистему по аналогии с теорией секретных систем будем называть совершенно стойкой.
Решив первую задачу (правильного детектирования), противник попытается извлечь информационное сообщение , то есть найти апостериорные вероятности:
,
,…,
.
В этом случае задача извлечения эквивалентна задаче дешифрования, то есть после решения первой задачи стеганосистема для криптоаналитика представляется как секретная система (криптосистема).
Лекция №3 встраивание данных в пространственную область неподвижных изображений на основе модификации lsb Основные свойства зрительной системы человека (зсч), используемые в стеганографии
К низкоуровневым свойствам ЗСЧ относятся физиологические особенности органов зрения человека, которые обуславливают объективно существующие пределы чувствительности восприятия зрительных образов.
К ним относятся:
а) слабая чувствительность ЗСЧ к незначительному изменению яркости отдельных фрагментов или всего изображения (от 3% до 5%).
Например, если изображение храниться в формате BMP24 с кодировкой яркости на 256 уровней, изменение уровня яркости от 1 до 10 органы зрения не воспринимают.
б) слабая чувствительность ЗСЧ к незначительному изменению контрастности изображения.
Контрастность – скорость перепада яркости. Все реалистичные изображения обладают высокой коррелированностью отдельных пикселей (от 2% до 3%). Коррелированность – подобие.
в) эффект маскировки. Сигналы от одного источника не воспринимаются на фоне сигналов от другого источника, находящихся в том же частотном диапазоне (с тем же тембром), но значительно превосходящих их по динамическому диапазону (амплитуда). Пример: голос лектора маскирует голоса студентов, которые шепчутся во время лекции.
г) частотная чувствительность. Рассмотрим частотный диапазон:
В
этом диапазоне органы слуха человека
слышат лучше всего.
д) слабая чувствительность к незначительному изменению яркости синего цвета.
,
где R, G, B – три канала яркости одного пикселя – красный, зеленый и синий цвета соответственно.
Y – полноцветная яркость, воспринимаемая ЗСЧ человека. Она зависит от всех трех каналов цветности, но с различными весовыми коэффициентами. То есть наибольший вклад в воспринимаемые ЗСЧ объектами вносит канал зеленого цвета (до 60%). То есть, ЗСЧ значительно менее чувствительна к каналу синего цвета, чем к каналу зеленого (почти в 6 раз).
К высокоуровневым свойствам зрительной системы человека (ЗСЧ) относятся психофизиологические особенности построения зрительного аппарата и работы нервной системы человека, а так же его психологической реакции. Высокоуровневые свойства обусловлены уровнем образования, воспитания, общей культуры человека, его национальности, рода профессиональной деятельности, его менталитета, существующих привычек, табу и других проявлений.
К ним относятся:
Чувствительность к цвету. Пестрые, цветные изображения (преимущественно оранжевого, желтого, красного цветов) привлекают гораздо больше внимания, чем темные, серые объекты. Пример: яркая одежда, «цвета» революций.
Чувствительность к форме. Вытянутые, продолговатые предметы привлекают к себе больше внимания, чем закругленные и однородные. Пример: на батон больше внимания, чем на арбуз.
Чувствительность к размеру. Крупные, большие объекты привлекают к себе больше внимания, чем мелкие и незаурядные. Пример: на жирафа, слона больше внимания, чем на птичку на их общем фото.
Чувствительность к месту размещения. Объекты, находящиеся на первом плане, в центре композиции, привлекают к себе больше внимания, чем второстепенные объекты по краям изображения и на заднем плане. Пример: картина «Тайная вечеря»: в центре Иисус Христос.
Чувствительность к контрастности. Высококонтрастные фрагменты изображения привлекают к себе больше внимания, чем низкоконтрастные (менее четкие). Можно привлечь внимание на более четкие объекты, изменяя фокусировку на передний план и задний.
Чувствительность к внешним раздражителям. Если внешний раздражитель долго влияет на человека, то человек находится в аффекте и воспринимает зрительные образы под другим углом (аспектом). Пример: пропаганда в тоталитарной системе; 25-й кадр.
Высокоуровневые свойства наиболее перспективны с точки зрения их использования в стеганографии. Однако на сегодняшний день практически все стеганосистемы построены с использование низкоуровневых свойств ЗСЧ. Применение высокоуровневых свойств сопряжено с поиском и разработкой высокоинтеллектуальных методов и средств встраивания информации (искусственного интеллекта).