Инвариантные системы стеганографической защиты информации в реальном времени с использованием двухкомпонентных контейнеров

М. В. Шакурский, М. Ю. Шамшаев

Аннотация


В статье представлен обзор результатов исследования инвариантных систем стеганографической защиты информации в реальном времени. Объектом исследования являются системы защиты информации, использующие стеганографические технологии. Предмет исследования — двухкомпонентные системы стеганографической защиты информации, обеспечивающие инвариантность алгоритмов извлечения сообщения от маскирующего сигнала и обладающие высокой чувствительностью к вариации ключевых коэффициентов алгоритма. Цель — повышение эффективности стеганографической защиты информации за счёт использования двухкомпонентных контейнеров, построенных на основе преобразований двух сигналов, и использования функций извлечения сообщений в области разрыва. Для достижения цели разработаны: 1) научно-практическая концепция инвариантной стеганографической системы; 2) методология реализации двухкомпонентного стеганографического контейнера; 3) способ встраивания двухкомпонентного контейнера в покрывающий объект; 4) комплекс математических моделей подсистем встраивания сигнала сообщения в двухкомпонентный контейнер и подсистем извлечения сигнала сообщения из двухкомпонентного контейнера; 5) способы выбора параметров двухкомпонентных стеганографических алгоритмов, обеспечивающих высокий уровень сокрытия информации и стойкости к взлому; 6) технические решения двухкомпонентных стеганографических систем на основе результатов численного и имитационного моделирования и программного обеспечения предложенных двухкомпонентных стеганографических систем защиты информации. Использованы методы математического и численного моделирования, системный анализ, теория чувствительности динамических систем, метод спектрального анализа, статистические методы, цифровая обработка сигналов.

Ключевые слова


стеганография; система реального времени; двухкомпонентный контейнер

Полный текст:

PDF

Литература


Грибунин В. Г., Оков И. Н., Туринцев И. В. Цифровая стеганография. М.: Солон-Пресс. 2002. [[ (In Russian). ]]

Fridrich J. Steganography in Digital Media. Principles, Algorithms and Applications. Cambridge University Press, 2010.

Шакурский В. К., Шакурский М. В. Сжимающие отображения в инвариантных преобразователях и системах стеганографии. Самара: Изд-во СНЦ РАН, 2014. [[ Shakursky V. K., Shakursky M. V. Compressive Mappings in Invariant Converters and Steganography Systems. Samara: Publishing House of the SNC RAS, 2014. (In Russian). ]]

Шакурский М. В. Формирование контейнера для стеганографической системы на основе сжимающих отображений // Радиотехника. 2015. № 2. С. 134-139. [[ Shakursky M. V. “Formation of a container for a steganographic system based on compressive mappings” // Radio-technics. 2015. No. 2, pp. 134-139. (In Russian). ]]

Шакурский М. В., Шакурский В. К. Стеганографическая система на основе сжимающих отображений // Вопросы защиты информации. 2015. № 2. С. 74-78. [[ Shakursky M. V., Shakursky V. K. “A steganographic system based on compressive mappings” // Information Security Issues. 2015. No. 2, pp. 74-78. (In Russian). ]]

Шакурский М. В., Шакурский В. К. Алгоритм сжатия полосы неопределённости в двухканальных инвариантных структурах // Сборник статей I международной заочной научно-технической конференции «Алгоритмические и программные средства в информационных технологиях, радиоэлектронике и телекоммуникациях». Тольятти: Изд-во ПВГУС, 2013. Ч. 2. С. 313-318. [[ Shakursky M. V., Shakursky V. K. “Uncertainty band compression algorithm in two-channel invariant structures” // Collection of Articles of the I International Correspondence Scientific and Technical Conference "Algorithmic and Software Tools in Information Technologies, Radio Electronics and Telecommunications". Togliatti: Publishing House of PVGUS, 2013. Part 2, pp. 313 318. (In Russian). ]]

M. V. Shakurskiy, V. K. Shakurskiy, V. I. Volovach. “Computer model of steganographic system based on contraction mapping with stream audio container” // in: Proceedings of IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS’2015) / KNURE, Kharkov, 2015, pp. 306-309. [[ (In Russian). ]]

Шакурский М. В. Стеганографическая система на основе сжимающих отображений // Материалы VIII международной научно-технической конференции «Радиолокация и радиосвязь». Москва: ИРЭ им. В. А. Котельникова РАН, 2014. С. 90 93. [[ Shakursky M. V. “Steganographic system based on compressive mappings” // In: Proceedings of the VIII International Scientific and Technical Conference "Radiolocation and Radio Communication". Moscow: IRE V. A. Kotelnikov RAS, 2014, pp. 90-93. (In Russian). ]]

Шакурский М. В. Формирование контейнера для стеганографической системы методом контрольного значения // Сборник статей VII международной заочной научно-технической конференции «Информационные технологии. Радиоэлектроника. Телекоммуникации». Тольятти: Изд-во ПВГУС, 2017. С. 547-550. [[ Shakursky M. V. “Formation of a container for a steganographic system by the control value method” // Collection of articles of the VII International Correspondence Scientific and Technical Conference “Information Technologies. Radioelectronics. Telecommunications. Togliatti: Publishing House of PVGUS, 2017. Pp. 547-550. (In Russian). ]]

Шакурский М. В. Математические модели двухкомпонентных инвариантных стеганографических систем, использующих различные алгоритмы связи встраиваемых сигналов // Вопросы защиты информации. 2018. № 2. С. 3-8. [[ Shakursky M. V. “Mathematical models of two-component invariant steganographic systems using various algorithms for connecting embedded signals” // Information Security Issues. 2018. No. 2, pp. 3-8. (In Russian). ]]

Шакурский М. В., Шакурский В. К. Оценка стойкости стеганографической системы // Успехи современной радиоэлектроники. 2015. № 11. С. 87-91. [[ Shakursky M. V., Shakursky V. K. “Evaluation of the stability of a steganographic system” // Advances in Modern Radio Electronics. 2015. No. 11, pp. 87-91. (In Russian). ]]

M. V. Shakurskiy, V. K. Shakurskiy, V. I. Volovach. “Two-channel real-time steganographic system” // In: Proceedings of IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS’2014) / KNURE, Kharkov, 2014, pp. 309-311.

Шакурский М. В. Свойства инвариантных двухкомпонентных стеганографических систем, использующих аддитивный алгоритм связи встраиваемых сигналов // Вопросы защиты информации. 2018. № 4. С. 3-9. [[ Shakursky M. V. “Properties of invariant two-component steganographic systems using an additive algorithm for connecting embedded signals” // Information Security Issues. 2018. No. 4, pp. 3-9. (In Russian). ]]

Шакурский М. В. Двухкомпонентная стеганографическая система на основе суммы линейных функций двух сигналов, использующая мультипликативный вид связи встраиваемых сигналов // Проблемы информационной безопасности. Компьютерные системы. 2020. № 1 (41). С. 44-49. [[ Shakursky M. V. “Two-component steganographic system based on the sum of linear functions of two signals, using a multiplicative type of connection of embedded signals” // Problems of Information Security. Computer Systems. 2020. No. 1 (41), pp. 44-49. (In Russian). ]]

М. V. Shakurskiy, V. N. Kozlovskiy, V. V. Ermakov, N. A. Konahina, A. N. Grushkin. “Covert communication device for electrotechnical systems based on invariant transform” // in: Reliability, Infocom Technologies and Optimization (Trends and Future Directions) 6th International Conference ICRITO. 2017, pp. 238-242.

Шакурский М. В. Двухкомпонентная стеганографическая система на основе суммы линейных функций двух сигналов, использующая аддитивный вид связи встраиваемых сигналов // Вопросы защиты информации. 2020. № 1. С. 10-13. [[ Shakursky M. V. “Two-component steganographic system based on the sum of linear functions of two signals, using an additive type of connection of embedded signals” // Information Security Issues. 2020. No. 1, pp. 10-13. (In Russian). ]]

М. V. Shakurskiy, V. N. Kozlovskiy, A. N. Chekmarev, V. I. Sanchugov. “Invariant algorithm of information concealing for electrotechnical systems” // In: 2020 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus). 2020. DOI: 10.1109/EIConRus49466. 2020.9039140

Шакурский М. В., Шакурский В. К. Устройство сокрытия информации. Пат. 2546307 РФ, МПК H04L 9/00, H04K 3/00; заявл. 10.06.2014. Опубл. 10.04.2015. Бюл. 10. [[ Shakursky M.V., Shakursky V.K. “Information concealment device”. Pat. 2546307 RF, IPC H04L 9/00, H04K 3/00; dec. 06/10/2014. Published 04/10/2015. Bull. 10. (In Russian). ]]

Шакурский М. В., Шакурский В. К. Способ скрытой передачи информации. Пат. 2546306 РФ, МПК H04L 9/00, H04K 3/00; заявл. 10.06.2014. Опубл. 10.04.2015. Бюл. 10. [[ Shakursky M. V., Shakursky V. K. “A method of covert transmission of information”. Pat. 2546306 RF, IPC H04L 9/00, H04K 3/00; dec. 06/10/2014. Published 04/10/2015. Bull. 10. (In Russian). ]]

Шакурский М. В., Козловский В. Н. Выбор ключа в инвариантных двухкомпонентных стеганографических системах, использующих мультипликативный алгоритм связи встраиваемых сигналов // Проблемы информационной безопасности. Компьютерные системы. 2018. № 4. С. 68-73. [[ Shakursky M. V., Kozlovsky V. N. “Key selection in invariant two-component steganographic systems using a multiplicative algorithm for connecting embedded signals” // Problems of Information Security. Computer Systems. 2018. No. 4, pp. 68-73. (In Russian). ]]

Шакурский М. В. Двухкомпонентная стеганографическая система на основе отношения линейных функций двух сигналов, использующая аддитивный вид связи встраиваемых сигналов // Инфокоммуникационные технологии. 2020. № 1. С. 56-61. [[ Shakursky M. V. “Two-component steganographic system based on the ratio of linear functions of two signals, using an additive type of connection of embedded signals” // Infocommunication Technologies. 2020. No. 1, pp. 56-61. (In Russian). ]]

Шакурский М. В. Выбор ключа в двухкомпонентных стеганографических системах, использующих взаимное зашумление компонент // Инфокоммуникационные технологии. 2019. № 2. С. 229-233. [[ Shakursky M. V. “Key selection in two-component steganographic systems using mutual component noise” // Infocommunication Technologies. 2019. No. 2, pp. 229-233. (In Russian). ]]

Шакурский М. В. Устойчивость стеганографической системы на основе сжимающих отображений // Актуальные вопросы развития инновационной деятельности в новом тысячелетии. 2015. № 3 (14). С. 51-54. [[ Shakursky M. V. “Stability of a steganographic system based on compressive mappings” // Topical Issues of Innovation Development in the New Millennium. 2015. No. 3 (14), pp. 51-54. (In Russian). ]]

Козловский В. Н., Шакурский М. В., Газизулина А. Ю., Диденко Н. И., Крыльцов С. Б. Инвариантный алгоритм сокрытия информации для электротехнических систем // Материалы Международной конференция по мягким вычислениям и измерениям / Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина), 2018. С. 134-137. [[ Kozlovsky V. N., Shakursky M. V., Gazizulina A. Yu., Didenko N. I., Kryltsov S. B. “Invariant algorithm for hiding information for electrical systems” // In: Proceedings of the International Conference on Soft Computing and Measurement / Saint-Petersburg State Electrotechnical University "LETI" them. V. I. Ulyanova (Lenin), 2018, pp. 134-137. (In Russian). ]]

Шакурский М. В., Шакурский В. К. Двухканальная система сокрытия информации с взаимным зашумлением каналов // Радиотехника. 2016. № 2. С. 96-99. [[ Shakursky M. V., Shakursky V. K. “Two-channel information concealment system with mutual channel noise” // Radiotechnics. 2016. No. 2, pp. 96-99. (In Russian). ]]

Шакурский М. В. Устройство сокрытия информации. Пат. 167074 РФ, МПК H04L 9/00, H04K 3/00; заявл. 28.01.2016. 20.12.2016. Бюл. 35. [[ Shakursky M.V. “Information concealment device”. Pat. 167074 RF, IPC H04L 9/00, H04K 3/00; dec. 01/28/2016. 12/20/2016. Bull. 35. (In Russian). ]]

Шакурский В. К., Шакурский М.В., Козловский В. Н., Сорокин А. Г. Устройство сокрытия информации. Пат. 174362 РФ, МПК H04L 9/00, H04K 3/00, G06F 21/00; заявл. 23.03.2017. 11.10.2017. Бюл. 29. [[ Shakursky V.K., Shakursky M.V., Kozlovsky V.N., Sorokin A.G. “Information concealment device”. Pat. 174362 RF, IPC H04L 9/00, H04K 3/00, G06F 21/00; dec. 03/23/2017. 10/11/2017. Bull. 29. (In Russian). ]]

Шакурский М. В., Шакурский В. К. Компьютерное моделирование стеганографической системы основанной на сжимающих отображениях // Инновации в науке: применение и результаты. 2014. № 9. С. 34-37. [[ Shakursky M. V., Shakursky V. K. “Computer modeling of a steganographic system based on compressive mappings” // Innovations in Science: Application and Results. 2014. No. 9, pp. 34-37. (In Russian). ]]

Шакурский М. В. Численное моделирование стеганографической системы, построенной на основе сжимающих отображений для звукового сигнала // Сборник статей девятой международной научно-практической конференции «Наука промышленности и сервису». Тольятти: Изд-во ПВГУС, 2014. С. 293-298. [[ Shakursky M. V. “Numerical modeling of a steganographic system built on the basis of compressive mappings for an audio signal” // In: Collection of articles of the ninth international scientific and practical conference "Science of Industry and Service". Tolyatti: PVGUS Publishing House, 2014, pp. 293-298. (In Russian). ]]

Шакурский М. В. Двухкомпонентная стеганографическая система встраивания информации в звуковой сигнал, работающая в реальном времени // Проблемы информационной безопасности. Компьютерные системы. 2020. № 2. С. 40-45. [[ Shakursky M. V. “Two-component steganographic system for embedding information into an audio signal, working in real time” // Problems of Information Security. Computer Systems. 2020. No. 2, pp. 40-45. (In Russian). ]]

Шакурский М. В. Метод встраивания информации в младшие биты растровых изображений без сжатия, использующий двухкомпонентный контейнер // Вопросы защиты информации. 2020. № 2. С. 3-7. [[ Shakursky M. V. “A method of embedding information into the least significant bits of raster images without compression, using a two-component container” // Information Security Issues. 2020. No. 2, pp. 3-7. (In Russian). ]]

Шакурский М. В. Алгоритм сокрытия использования двухкомпонентного контейнера в стеганографической системе // Вопросы защиты информации. 2020. № 3. С. 3-5. [[ Shakursky M.V. “Algorithm for concealing the use of a two-component container in a steganographic system” // Issues of Information Security. 2020. No. 3, pp. 3-5. (In Russian). ]]

Шакурский М. В., Шакурский В. К. Стеганографический контейнер на основе симметричных изображений // Сборник статей V международной заочной научно-технической конференции «Информационные технологии. Радиоэлектроника. Телекоммуникации». Тольятти: Изд-во ПВГУС, 2015. Ч. 2. С. 270-275. [[ Shakursky M. V., Shakursky V. K. “Steganographic container based on symmetrical images” // Collection of articles of the V International Correspondence Scientific and Technical Conference “Information Technologies. Radioelectronics. Telecommunications”. Tolyatti: Publishing House of PVGUS, 2015. Part 2, pp. 270-275. (In Russian). ]]

Шакурский М. В. Алгоритм стеганографического преобразования для растрового изображения // Сборник статей V международной заочной научно-технической конференции «Информационные технологии. Радиоэлектроника. Телекоммуникации». Тольятти: Изд-во ПВГУС, 2015. Ч. 2. С. 276-281. [[ Shakursky M. V. “Steganographic transformation algorithm for a bitmap image” // Collection of articles of the V International Correspondence Scientific and Technical Conference “Information Technologies. Radioelectronics. Telecommunications”. Tolyatti: Publishing House of PVGUS, 2015. Part 2, pp. 276-281. (In Russian). ]]


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2023 М. В. Шакурский, М. Ю. Шамшаев