Применение вейвлетов в стеганографии

ВВЕДЕНИЕ 3
1. ВВЕДЕНИЕ В СТЕГАНОГРАФИЮ И ОБЗОР СТЕГАНОГРАФИЧЕСКИХ
МЕТОДОВ 6
1.1. Стеганография 6
1.1.1 Актуальность и применение стеганографии 6
1.1.2. Основные понятия и определения 7
1.1.3. Основные положения стегосистем 10
1.2. Стеганографические методы 11
1.3. Скрытие данных в аудиофайле 12
1.3.1 Аудиофайл как контейнер для данных 12
1.3.2. Вейвлеты и вейвлет-преобразование 13
1.3.3. Выделение области встраивания. Алгоритм Маллата 17
2. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО КОМПОНЕНТА
СТЕГАНОГРАФИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ 20
2.1. Алгоритм 20
2.2. Используемые инструменты 21
2.3. Исследование поведения системы с различными параметрами 24
2.4. Графическое представление работы алгоритма Маллата 25
2.5. Результаты исследования 28
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 32
ЛИТЕРАТУРА 33
Приложение
Купить

Актуальность. С древнейших времен люди пытаются решить задачу защиты информации от несанкционированного доступа. В результате чего выделилось два основных направления решения этой задачи: криптография и стеганография. Целью, как криптографии, так и стеганографии является передача скрытого сообщения адресату. Отличие же заключается в том, что при стеганографии от противника скрывается сам факт существования тайного сообщения.
Стеганография, с греческого “тайнопись”, — это наука о передаче (хранении) информации с учетом сохранения в тайне самого факта передачи (хранения).
Чтобы защитить свои тайны, люди придумывали самые разнообразные стеганографические методы. Так, например, еще в летописи Геродота, относящейся к V веку до н.э., рассказывается о столкновении Греции и Персии и о том, как Греция была спасена Демаратом, который предупредил о нападении Персии, записав тайное послание на дощечке для письма до нанесения воска. В прошлом веке широко использовались такие стеганографические методы как симпатические, то есть невидимые, чернила. Сообщение, записанное такими чернилами, проявлялось только при определенных условиях, таких как нагрев, свет и так далее.
С развитием средств вычислительной техники начала развиваться компьютерная стеганография. Это направление, при котором сообщение встраивается в компьютерные данные, представляющие собой различные файлы, пакеты данных.
В компьютерной стеганографии выделяют два отдельных направления: цифровая стеганография и компьютерная. В компьютерной сообщения могут быть встроены в неиспользуемые области форматов файлов, в названии файлов, в текст и так далее. Это направление имеет ограниченное применение в связи с низкой степенью скрытности и передачи небольших ограниченных объемов информации.
Цифровая стеганография как наука родилась совсем недавно. Это направление основано на сокрытии или внедрении дополнительной информации в цифровые объекты, вызывая при этом некоторые искажения этих объектов, которые находятся ниже порога чувствительности среднестатистического человека, что не приводит к заметным изменениям этих объектов. К цифровым объектам мы будем относить изображения, звуковые и видеофайлы.
В связи с распространением передачи мультимедийных данных по сети, в частности, музыкальных композиций и голосовых сообщений, актуальным является их использование в построении стегосистем. При построении необходимо придерживаться некоторых требований, которым должна удовлетворять стегосистема: стегоконтейнер должен быть устойчив к
искажениям, например, преобразование в другой формат или сжатие, возможность обнаружения модификации контейнера сведена к минимуму, а также сохранение целостности скрываемого сообщения. Реализовать подобную систему позволяет дискретное вейвлет преобразование.
Исходя из этого, была поставлена цель - изучить возможность применения вейвлетов в стеганографии и разработать стегосистему с их использованием.
В данной работе в качестве цифрового объекта, то есть контейнера для встраивания сообщения, был выбран звуковой файл. В качестве встраиваемого сообщения выступает текст.
В соответствии с заданной целью были поставлены и решены следующие задачи:
• изучена стеганография и стеганографические методы;
• изучена теория вейвлетов;
• выбран и изучен способ преобразования, позволяющий
осуществить встраивание;
• программно реализовано приложение по встраиванию и извлечению сообщения из аудиофайла;
• проведены эксперименты с различными параметрами, такие как вид вейвлета, размер секретного сообщения, уровни декомпозиции и т.п.
Объектом исследования данной работы является построение стегосистем. Предмет исследования состоит в применении вейвлетов, в частности дискретного вейвлет преобразования, для построения стегосистемы.
Структура работы. Магистерская диссертация включает введение, две главы, заключение, список литературы и приложение.
Первая глава носит реферативный характер. В ней изложены основные понятия стеганографии, методы построения стегосистем, в том числе с использованием вейвлет-преобразований.
Во второй главе подробно расписан алгоритм построения стеганографической системы с использованием дискретного вейвлет преобразования, а также инструменты, используемые для этого. Демонстрируются результаты работы разработанного приложения и проведенных исследований.
В заключении кратко подводятся итоги исследования.
Купить