СТЕНОГРАФИЯ  В  JPEG   ИЗОБРАЖЕНИЯХ

Нечипорук  Дарья  Александровна

студент  2  курса,  кафедры  менеджмент  ИУЭС  ЮФУ,  РФ,  г.  Таганрог

E-mail: 

Бричеева  Наталья  Николаевна

научный  руководитель,  старший  преподаватель  кафедры  менеджмента  ИУЭС  ЮФУ,  РФ,  г.  Таганрог

Стеганографически,  применяется  для  скрытия  данных,  в  изображениях,  видео  и  медиа  файлах,  для  того  чтобы  скрыть  информацию,  ее  необходимо  спрятать  в  так  называемый  контейнер,  в  качестве  которого  может  быть  абсолютно  любой  файл,  главное  чтобы  размер  самого  файла,  смог  спрятать  необходимые  данные,  без  потерь  информации.  Стеганография,  является  устойчивым  способом,  к  различным  методам  обработки  и  сжатия  изображения,  для  того  чтобы  информация  была  надежно  сохранена.  Скрытие  информации,  с  разных  времен  происходило  по-разному.  Например:  в  V  веке  (до  н.  э),  то,  что  мы  называем  сейчас  стеганографией,  раньше  это  было  скрытое  сообщение,  которое  могло,  передавалось  на  бритой  голове  раба,  причем  раба  перевозили  из  одного  города  в  другой.  В  современном  мире,  с  развитием  НТР,  скрытые  сообщения,  стали  более  удобными  способами  скрываться,  и  передаваться  в  другие  города  гораздо  быстрее.  Распространение  компьютерных  технологий  и  глобальных  компьютерных  сетей,  простота  в  эксплуатации  оборудования  и  доступность  для  пользователя  стеганографического  программного  обеспечения  позволяют  на  данный  момент  каждому  человеку  использовать  методы  стеганографии  при  скрытии  какой-либо  информации.  Но  этими  методами,  всегда  могут  воспользоваться  и  злоумышленники,  например,  для  скрытой  передачи  секретной  информации,  коммерческих  тайн  компании  и  т.  д.  В  современном  мире,  это  является  одной  из  важнейших  проблем,  потому  что  с  одной  стороны,  стенография  нужна  при  условии,  что  никто  не  воспользуется  вашей  личной  информацией,  с  другой  стороны,  скрытие  данных  может  нанести  вред,  так  есть  люди  ворующие  информацию,  ради  себя  и  своей  личной  выгоды.  Сейчас  рынок  услуг,  предлагает  большое  количество  программ  для  стегоанализа.  Так  же,  существуют  коммерческие,  бесплатные  и  условно-бесплатные  пакеты  разного  назначения.  Программы,  написанные  под  операционные  системы  UNIX,  MS-DOS,  Windows  и  др.  Присутствуют  кроссплатформенные  приложения;  имеющие  графический  интерфейс  или  интерфейс  командной  строки.  Эта  система  поддерживающие  только  один  или  несколько  форматов  контейнеров;  обладающие  или  не  обладающие  встроенными  средствами,  как  криптографии,  так  и  аутентификации.

Стегоанализ  выгоден,  для  фирм  занимающихся  широкомасштабным  производством,  и  людей  занимающих  высокие  должности.  Конечно,  если  человек,  боиться  что  его  информация,  все  равно  раскроется,  можно  применять  двойной  стегоанализ,  такой  как  например,  скрытие  информации  в  изображении,  и  потом  скрытие  еще  в  одном  изображении,  но  тогда  файл  будет  весить  значительно  больше,  и  это  не  самый  удачный  вариант,  засекречивания  информации.

Наиболее  часто  в  роли  контейнера  выступают  графические  файлы.  В,  моей,  статье  в  качестве  контейнеров  используются  графические  файлы  формата  JPEG,  этот  формат  является  одним  из  самых  распространенных  в  наше  время.

JPEG  —  это  схема  сжатия  изображений,  основанная  на  дискретных  косинусных  преобразованиях,  позволяющая  достичь  достаточно  высоких  коэффициентов  сжатия.  Файлы  этого  формата  способствуют  скрытию  сравнительно  большие  объемы  информации.  Более  того,  передача  JPEG  изображений  по  различным  каналам  связи  вызывает  наименьшее  подозрение,  чем  предположим,  пересылка  больших  файлов  в  формате  BMP.

Цель  работы  заключается  в  способности  скрыть  информацию,  в  формате  doc.,  в  JPEG-контейнерах  и  изучить  наиболее  удобную  программу  для  скрытия  данных  в  JPEG-контейнерах  (стенография).

Анализ  программ,  реализующих  скрытое  встраивание  информации  в  файлы  JPEG,  показал,  что  они  используют  различные  методы  стеганографического  скрытия.  Так,  некоторые  из  рассмотренных  программ  используют  для  скрытия  DCT  коэффициенты,  другие  —  специфичные  для  формата  JPEG  области.  Один  из  неудобных  способов  скрытия  информации:,  Camoufl  adge,  Safe  and  Quick  File  Hide,  Steganography  ≪скрывают≫  информацию,  просто  дописывая  ее  в  конец  JPEG  файла,  поэтому  факт  встраивания  информации  может  быть  легко  обнаружен.  Подобные  программы  в  действительности  не  могут  считаться  стеганографическими,  так  как  реализованные  в  них  алгоритмы  не  обеспечивают  четкого  скрытия  основных  принципов  стеганографии,  состоящих  в  недопустимости  обнаружения  и  выявления  скрытой  информации.  В  том  случае,  когда  встраивание  данных  осуществляется,  корректно  для  выявления  факта  скрытия  информации  применяются  статистические  стегоаналитические  атаки  (стегоатаки).  Большая  часть  стегоатак  основана  на  математической  модели  контейнера  или  его  части  . 

Задача  стегоанализа  состоит  в  выявлении  различий  между  моделями  пустого  и  заполненного  контейнеров.  Для  сравнения,  я  подобрала  различные  стегоаналитические  программы,  чтобы  на  этой  основе  узнать,  какая  сможет  действительно  скрыть  информацию.

Создание  стегоконтейнеров  производилось  следующими  программами:

1.  Image  Hide;

2.  Steghide  v.  0.5.1;

3.  SecurEngine  v.  4.0;

4.  Invisible  Secrets  v.  4.

5.  Photo  Database  4.5

Сравнивая  эти  программы,  я  обнаружила,  что  удобнее  всего  Photo  Database  4.5,  эта  программа  наиболее  приспособлена  для  России,  в  ней  легко  работать,  и  скрытые  данные  нелегко  обнаружить.  Другие  программы,  были  либо  сложны  в  понимании,  либо  не  способны  долго  и  правильно  работать.Для  скрытия  изображения  мы  воспользовались  одной  из  программ:  Photo  Database  4.5.

Программа  Photo  DataBase  создавалась  для  помощи  в  организации  множества  цифровых  фотографий.  Можно  добавлять  к  фотографиям  описания,  ключевые  слова,  создавать  группы  и  отмечать  людей.

Отличительной  чертой  программы  является  шифрование  фото  и  изображений  с  поддержкой  современных  алгоритмов  шифрования  с  ключом  до  4096  бит:  AES  (Rijndael),  Blowfish,  Twofish,  RC4,  RC6,  2DES  и  другие.

Кроме  шифрования  поддерживается  скрытие  данных  в  изображениях  (PNG,  BMP  и  JPEG)  —  стеганография.  В  программе  присутствует  поддержка  чтения  RAW  форматов,  возможность  быстрого  преобразования  в  JPEG.

С  помощью  этой  программы  мы  скрыли  факт  присутствия  документа  в  изображении.  Существует  разница,  в  методе  криптографии  и  стенографии:  криптография  —  скрывает  содержимое  секретного  сообщения,  стеганография  скрывает  само  существование,  этого  сообщения.  Стеганография  используется  совместно  с  методами  криптографии,  таким  образом,  дополняя  её.  Для  JPEG  файлов  «скрытые»  данные  хранятся  после  данных  изображения.  При  этом  изображение  не  изменяется,  а  файл  увеличивается  в  размере  дополнительных  данных  и  служебной  информации.

Для  скрытия  документа,  в  этой  программе:

1.  Выбираем  скрыть  изображение;

2.  Вводим  пароль;

3.  Выбираем  конвертирование  информации;

4.  Смотри  размер  изображения,  после  сохранения  документа;

5.  Вынимаем  документ.

Процесс  сжатия,  то,  что  необходимо  учитывать:

1.  1.Часто  не  правильно  подобранный  формат  изображения,  при  скрытии  в  нем  информации  изменяется  (четко  видны  пиксели),  поэтому  необходимо  точно  выбрать,  размер  изображения  в  котором,  нужно  скрыть  документ;

2.  Необходимо,  применение  дискретно-косинусных  преобразований,  для  уменьшения  избыточности  данных  изображения;

3.  Чтобы  злоумышленники  не  смогли  воспользоваться  информацией,  лучше  всего,  при  кодировании,  поставить  пароль,  который  будет  знать  только  один  человек,  это  обезопасит  от  чужих  глаз.

Рисунок  1.Стенография  в  JPEG

Итак,  наша  программа  позволила  нам  скрыть  документ  в  изображении. 

На  рисунке1,  показывается  как  происходит  процесс  факта  скрытии  информации.  Каждый  элемент  цепи  взаимосвязан,  при  условии,  что  у  нас  при  сжатии(распаковки)  выполнится  каждый  этап.  Мы  можем  рассчитывать  на  успешное  скрытие  информации.

Для  современных  способов  сокрытия  информации,  это  еще  не  предел.

Сейчас  разработан  ряд  программ,  способных  скрыть  информацию  в  файлах  JPEG.  При  анализе  этих  программ  было  найдено  следующее,  некоторые  из  них  для  скрытия  используют  коэффициенты  дискретного  косинусного  разложения.  Как,  я  уже  отмечала,  что  большинство  стеганографических  продуктов  «скрывают»  информацию,  просто  дописывая  ее  в  конец  файла-контейнера.  Такие  программы  не  являются  стеганографическими,  так  как  нарушают  стенографические  принципы  —  1)  местоположение,  2)  скрытая  информация,  четко  видна  и  может  быть  легко  получена.  Некоторые  создатели,  говоря  о  программных  продуктах,  легко  обманывают  пользователей,  заявляя  на  своих  сайтах  о  стопроцентной  надежности  и  невозможности  для  третьих  лиц  обнаружить  скрытую  информацию,  сильных  криптографических  алгоритмах  и  поддержке  всех  известных  форматов  файлов.  Такие  программы  написаны  для  коммерческого  использования  или  являются  условно  бесплатными  [1].

Острой  проблемой  в  мире  является,  переход  на  электронную  документацию,  так  как  не  все  уверены  в  ее  полной  сохранности,  и  возникает  ряда  серьезных  вопросов,  связанных  с  обеспечением  безопасности  информации  в  передаче  электронных  документах  или  же  сохранении  документов,  на  электронных  носителях.  В  частности,  переход  к  электронным  документам  предполагает  их  хранение  и  передачу  в  электронном  виде  по  различным  каналам  связи.  А,  как  известно,  из-за  этого  часть  информации  теряется,  или  искажается,  поэтому  стегоалгоритмы,  стегоанализ,  является  самым  надежным  средством  сохранения  информации,  а  главное  сокрытия  от  чужих  глаз  [2].

Список  литературы:

1.Голуб  В.А.,  Дрюченко  М.А.  Комплексный  подход  для  выявления  стеганографического  скрытия  в  JPPEG-файлах  учеб,  пособие.  Мн.:  Инфокоммуникационные  технологии,  —  2009.  —  Том  7,  —  №  1.

2.Земцов  А.Н  Робастный  метод  цифровой  стеганографии  на  основе  дискретного  косинусного  преобразования  учеб,  пособие.  Мн.:  ИЗВЕСТИЯ  ВолгГТУ,  —  143  с.