[an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive]
Свободные мысли о свободном софте
[an error occurred while processing this directive]
Logo CitForum CITForum на CD Форумы Газета Море(!) аналитической информации!
[an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive]
IT-консалтинг Software Engineering Программирование СУБД Безопасность Internet Сети Операционные системы Hardware
[an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]

16.09.2019

Google
WWW CITForum.ru
[an error occurred while processing this directive]

Новости мира IT:

Архив новостей

[an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive]
Пятнадцатая техническая конференция «Корпоративные базы данных-2010»
Москва, 22–23 апреля
С Новым годом!

Генеральный спонсор
Техническая конференция
Корпоративные базы данных – 2008
Москва, 24–25 апреля
При поддержке РФФИ

Спонсор
[an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]
На правах рекламы
2005 г.

Защита конфиденциальной информации в Интернете на основе встраивания данных в цифровые изображения

Михаил В. Смирнов, http://www.smirnov.sp.ru/.

Во многих случаях, наряду с шифрованием конфиденциальной информации, возникает потребность сделать незаметным сам факт передачи или хранения данных. Актуальность задачи напрямую связана с ростом конкурентной борьбы, промышленным шпионажем, возрастающим контролем государственных структур над электронными средствами связи, проникновением хакеров в базы данных.

Одним из наиболее эффективных способов противодействия такому вмешательству является сокрытие данных (стеганография) в массиве цифрового изображения. Изображение в этом случае будет представлять собой контейнер (носитель) для передачи или хранения секретных данных. При этом, доступ для просмотра изображения может быть открытым и не вызывать подозрений. Для хранения данных, в этом случае, могут использоваться не только центры данных (Data Center), но и обычные HTTP серверы. Передаваемое сообщение предварительно шифруется и преобразуется в бинарную последовательность. На следующем этапе бинарная последовательность встраивается в массив данных изображения. Размерность встраиваемых данных зависит от способа встраивания, объема и яркостных характеристик изображения-контейнера.

Попытки несанкционированного преобразования изображения-контейнера приводят к потере скрытых данных. Совместное использование стеганографического подхода и криптосистемы обеспечивает практически непреодолимый барьер взлому. Стойкость шифра к взлому определяется исключительно стойкостью (длинною) секретного ключа.

Способ битовых плоскостей

Наиболее простым способом является встраивание данных в битовые плоскости изображения. Алгоритм встраивания основывается на свойствах визуального восприятия, и выполняется таким образом, чтобы внедряемые биты оставались бы незаметными при визуальном рассмотрении цифрового изображения. Обычно, для выполнения этого условия, данные встраиваются в битовую плоскость с наименьшей значимостью - 20. Объем Q встраиваемых данных можно подсчитать по формуле: Q=P*W*H/B символов, где P - число битовых плоскостей, используемых для встраивания, W и H - ширина и высота изображения в пикселах, соответственно, В - число бит на символ. Основное преимущество способа - простота реализации. Основной недостаток этого способа обусловлен ограниченным количеством битовых плоскостей и как следствие, детерминированностью встраивания. Последнее обстоятельство можно компенсировать путем перемешивания значений битовых плоскостей в зависимости от значений яркости изображения-контейнера, или в зависимости от другого критерия, связанного со свойствами изображения-контейнера.
Рис. 1. Рис. 2. Рис. 3.

На рис. 1 представлена бинарная двумерная последовательность скрываемых данных, а на рис. 2 и рис. 3 показаны примеры встраивания в битовые плоскости. В первом случае, для встраивания используется три битовых плоскости (по числу цветовых RGB компонент) наименьшего нулевого разряда 20, а во втором - битовые плоскости четырех младших разрядов, для каждой цветовой компоненты, соответственно. Из сравнения изображений рис. 2 и рис. 3 видно, что чем больше битовых плоскостей заминают встраиваемые данные, тем выше степень искажений, видимых глазу. Применение текстурных изображений, как контейнеров, позволяет оптимизировать соотношение между количеством встраиваемых данных и качеством визуального восприятия изображения со встроенными данными:

Рисунок 4.

Встраиваемые данные, в этом изображении (рис. 4.), занимают пять битовых плоскостей, и составляют объем Q=30.7 Kb. Объем исходного изображения-контейнера равен 49.2 Kb. Коэффициент использования равен 62%. Значительный объем контейнера связан с непосредственным использованием BITMAT форматов типа BMP, TIFF, GIF и т.п. Если этот фактор окажется существенным, то можно воспользоваться структурным способом, представленным ниже.

Использование структуры графических файлов

Второй способ основывается на использовании внутренней структуры графических форматов. Структура графического формата представляет собой некоторую иерархию функциональных и информационных сегментов (полей) цифрового изображения. Именно в эти поля и встраиваются секретные данные. Объем встраиваемых данных не связан с размерностью изображения-контейнера. Основное достоинство способа состоит в том, что в качестве контейнера могут использоваться практически любые структурированные данные, включая аудио файлы (например, mp3), формат PDF, ZIP и др. При этом, возможно применение форматов, допускающих сжатие. Пример встраивания в поле комментария (0xFE) JPEG файла иллюстрируется рис. 5 и рис. 6.
Рис. 5. Рис. 6.
Объем исходного изображения-контейнера (рис. 5) составляет 1 Kb, а объем изображения с встроенными данными (рис. 6.) составляет 11 Kb, из которых 10 Kb приходятся на скрытые данные. Коэффициент использования равен 1100%. Основной недостаток второго способа обусловлен тем, что встраиваемые данные и видеоданные изображения-контейнера существуют независимо друг от друга, что может сказаться на степени защищенности.

Голографический подход

Еще один способ основан на принципах цифровой голографии. В изображение-контейнер встраиваются не непосредственно секретные данные, а их голограмма. Этот способ создает условную зависимость между видеоданными контейнера и встраиваемыми секретными данными и обладает наилучшей защищенностью к взлому. Применение голографического подхода, позволяет осуществлять встраивание срытых данных в обычные фотографии на бумажной или пластиковой основе. Для обнаружения и восстановления секретных данных требуется знание параметров создания голограммы. Основной недостаток этого способа связан с ограниченным объемом встраиваемых данных.
Рис. 7. Рис. 7a.
Рис. 8. Рис. 8a.

Наиболее целесообразно применять голографический подход для сокрытия небольших изображений, восстановление которых допускает некоторую потерю (подобно JPEG) качества: образцы подписей, образцы отпечатков пальцев и т.п. На рис. 7 представлен контейнер со встроенным факсимильным образцом подписи, а на рис. 7а показан результат восстановления. Аналогичный вариант для сокрытия дактилоскопического отпечатка иллюстрируется рис. 8 и рис. 8a. На рис. 7a и рис. 8a, восстановленные образцы имеют зеркальное отображение, что обусловлено появлением вещественного и мнимого изображения при восстановлении голограммы.

[an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]

Планирование сроков проекта и вопросы осуществления лидерством проекта рассматриваются на сайте по управлению проектами.

[an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]

Размещение рекламы — тел. +7 495 6608306, ICQ 232284597

[an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]

Редакция рекомендует:

Последние комментарии:

Что мы знаем об iPhone 4G? (7)
16 июля, 20:25

Подписка на новости CITForum.ru

Новые публикации:

7 июля

  • Управление параллелизмом с низкими накладными расходами для разделенных баз данных в основной памяти

  • Рекурсивные запросы в Oracle

  • Жесткий диск WD10EARS с сектором 4 КБ. Подготовка к эксплуатации в Linux.

    Обзоры журнала Computer:

    Газета:

  • Московские пробки - исследование IBM

  • От Osborne до iPad: эволюция портативных компьютеров

    19 мая

  • Прозрачный механизм удаленного обслуживания системных вызовов

  • Система моделирования Grid: реализация и возможности применения

    Газета:

    Майкл Стоунбрейкер:

  • Ошибки в системах баз данных, согласованность "в конечном счете" и теорема CAP

  • Дискуссия по поводу "NoSQL" не имеет никакого отношения к SQL

    29 апреля

  • Материалы конференции "Корпоративные Базы Данных-2010"

  • Разные облики технологии баз данных (отчет о конференции)

    14 апреля

  • MapReduce: внутри, снаружи или сбоку от параллельных СУБД?

  • Научные вызовы технологиям СУБД

    Обзоры журнала Computer:

    31 марта

  • Рационализация согласованности в "облаках": не платите за то, что вам не требуется

  • Взаимные блокировки в Oracle

  • Архитектура среды тестирования на основе моделей, построенная на базе компонентных технологий

  • Объектное представление XML-документов

    Газета:

  • Microsoft для российских разработчиков: практика с элементами фундаментальности

    10 марта

  • HadoopDB: архитектурный гибрид технологий MapReduce и СУБД для аналитических рабочих нагрузок

  • Классификация OLAP-систем вида xOLAP

  • BGP. Три внешних канала. Балансировка исходящего и входящего трафиков

    Газета:

  • Что мы знаем об iPhone 4G?

    17 февраля

  • MapReduce и параллельные СУБД: друзья или враги?

  • Объектно-ориентированное программирование в ограничениях: новый подход на основе декларативных языков моделирования данных

  • Системологический подход к декомпозиции в объектно-ориентированном анализе и проектировании программного обеспечения

    Газета:

  • Эволюция Wine

    3 февраля

  • Дом на песке

  • Реальное переосмысление "формальных методов"

  • Интервью с Найджелом Пендзом

    Газета:

  • iPad. Первый взгляд на долгожданный планшет от Apple

  • Я не верю в iPad [an error occurred while processing this directive]

    20 января

  • SQL/MapReduce: практический подход к поддержке самоописываемых, полиморфных и параллелизуемых функций, определяемых пользователями

  • Данные на лету: как технология потокового SQL помогает преодолеть кризис

    Обзоры журнала Computer:

    2 декабря

  • Сергей Кузнецов. Год эпохи перемен в технологии баз данных

    18 ноября

  • Генерация тестовых программ для подсистемы управления памятью микропроцессора

  • Сравнительный анализ современных технологий разработки тестов для моделей аппаратного обеспечения

    Все публикации >>>


    [an error occurred while processing this directive]
  • [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]
    Купить сотовые телефоны в М.Видео
    Отличные цены на сотовые телефоны. Бесплатная доставка. Заказ в интернет-магазине и по телефону (495) 644-28-51
    www.mvideo.ru [an error occurred while processing this directive]

    Регистрация доменов в зонах .ru, .com, .net. Компания Rusonyx.

    IT-консалтинг Software Engineering Программирование СУБД Безопасность Internet Сети Операционные системы Hardware

    [an error occurred while processing this directive]
    Информация для рекламодателей PR-акции, размещение рекламы — тел. +7 495 6608306, ICQ 232284597 Пресс-релизы — pr@citforum.ru
    Послать комментарий
    Информация для авторов

    Редакция раздаёт котят!

    Rambler's Top100 TopList liveinternet.ru: показано число просмотров за 24 часа, посетителей за 24 часа и за сегодня This Web server launched on February 24, 1997
    Copyright © 1997-2000 CIT, © 2001-2009 CIT Forum
    Внимание! Любой из материалов, опубликованных на этом сервере, не может быть воспроизведен в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. Подробнее...
    [an error occurred while processing this directive]


    [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] реклама:
    Производство и продажа серверов | забронировать гостиницу Санкт Петербурга | платный хостинг | IBM Rational. Аналитика и инструменты
    [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]