Основные принципы компьютерной стеганографии и области ее применения

К. Шеннон дал нам общую теорию тайнописи, которая является базисом стенографии как науки. В современной компьютерной стеганографии существует два основных типа файлов: сообщение - файл, который предназначен для скрытия и контейнер - файл, который может быть использован для скрытия в нем сообщения. При этом контейнеры бывают двух типов. Контейнер-оригинал (или «пустой контейнер) - это контейнер, который не содержит скрытой информации. Контейнер-результат (или «заполненный» контейнер) - это контейнер, который содержит скрытую информацию. Под ключом понимается секретный элемент, который определяет порядок занесения сообщения в контейнер.

Основными положениями современной компьютерной стеганографии являются следующие:

1. Методы скрытия должны обеспечивать аутентичность и целостность файла

2. Предполагается, что противнику полностью известны возможные стеганографические методы.

3. Безопасность методов основывается на сохранении стеганографическим преобразованием основных свойств открыто передаваемого файла при внесении в него секретного сообщения и некоторой неизвестной противнику информации - ключа.

4. Даже если факт скрытия сообщения стал известен противнику, извлечение самого секретного сообщения должно представлять сложную вычислительную задачу.

Анализ информационных источников компьютерной сети Internet позволяет сделать вывод, что в настоящее время стеганографические системы активно используются для решения следующих основных задач:

1. Защита конфиденциальной информации от несанкционированного доступа;

2. Преодоление систем мониторинга и управления сетевыми ресурсами;

3. Камуфлирование программного обеспечения;

4. Защита авторского права на некоторые виды интеллектуальной собственности.

Остановимся кратко на каждой из перечисленных задач.

Защита конфиденциальной информации от несанкционированного доступа

Эта область использования КС является наиболее эффективной при решении проблемы защиты конфиденциальной информации. Так, например, только одна секунда оцифрованного звука с частотой дискретизации 44100 Гц и уровнем отсчета 8 бит в стереорежиме позволяет скрыть за счет замены наименее значимых младших разрядов на скрываемое сообщение около 10 Кбайт информации. При этом изменение значений отсчетов составляет менее 1 %. Такое изменение практически не обнаруживается при прослушивании файла большинством людей.

Преодоление систем мониторинга и управления сетевыми ресурсами

Стенографические методы, направленные на противодействие мониторингу и управлению сетевыми ресурсами системами промышленного шпионажа, позволяют противостоять попыткам контроля информации при ее прохождении через серверы управления локальных и глобальных вычислительных сетей.

Камуфлирование программного обеспечения (ПО)

Другой областью использования компьютерной стеганографии в настоящее время является камуфлирование ПО. В тех случаях, когда использование ПО незарегистрированными пользователями является нежелательным, оно может быть закамуфлировано под стандартные универсальные программные продукты (например, текстовые редакторы) или скрыто в файлах мультимедиа (например, в звуковом сопровождении компьютерных игр).

Защита авторских прав

Еще одной областью использования стеганографии является защита авторских прав. На компьютерные графические изображения наносится специальная метка, которая остается невидимой для глаз, но распознается специальным ПО. Такое программное обеспечение уже используется в компьютерных версиях некоторых журналов. Данное направление стеганографии предназначено не только для обработки изображений, но и для файлов с аудио- и видеоинформацией и призвано обеспечить защиту интеллектуальной собственности.