Throughput increase of the covert communicatio n channel organized by the stable steganography algorithm using spatial domain of the image.

Abstract

At the organization of a covert communication channel a number of requirements are imposed on used steganography algorithms among which one of the main are: resis tance to attacks against the built - in message, reliability of perception of formed steganography message, significant throughput of a steganography communication channel. Aim: The aim of this research is to modify the steganography method, developed by the author earlier, which will allow to increase the throughput of the correspo nding covert communication channel when saving resistance to attacks against the built - in message and perception reliability of the created steganography message, inherent to developed method. Materials and Methods: Modifications of a steganography method that is steady against attacks against the built - in message which is carrying out the inclusion and decoding of the sent (additiona l) information in spatial domain of the image allowing to increase the throughput of the organized communication channel are offered. Use of spatial domain of the im age allows to avoid accumulation of an additional computational error during the inclusion/ decoding of additional information due to “transitions” from spatial domain of the image to the area of conversion and back that positively affects the efficiency of decoding. Such metho ds are considered as attacks against the built - in message: imp osing of different noise on a steganography message, filtering, lossy compression of a steganography message where the JPEG and JPEG2000 formats with different quality coefficients for saving of a steganography m essage are used. Results: It is shown that a lgorithmic implementations of the offered methods modifications remain steady against the perturbing influences, including considerable, provide reliability of perception of the created steganography message, increase the thro ughput of the created stegan ography communication channel in comparison with the algorithm implementing steganography method taken as a basis. All conclusions are confirmed with results of representative computational experiments.

При організації прихованого каналу зв’язку до стеганографічних алгоритмів, що використовуються, висувається ряд вимог, основними з яких є стійкість до атак проти вбудованого повідомлення, надійність сприйняття сформованого стеганоповідомлення, значна пропускна спроможність стеганографічного каналу зв’язку. Мета: Метою роботи є модифікація розробленого автором раніше стеганографічного методу, яка дозволить при збереженні стійкості до атак проти вбудованого повідомлення і надійності сприйняття стеганоповідомлення, що формується, властивих методу, збільшити пропускну спроможність відповідного прихованого каналу зв’язку. Матеріали і методи: Запропоновано дві модифікації стеганографічного методу, стійкого до атак проти вбудованого повідомлення, здійснюючого занурення і декодування інформації, яка пересилається (додаткової), в просторовій області зображення, що дозволяють збільшити пропускну спроможність прихованого каналу зв’язку. Використання просторової області зображення дозволяє уникнути накопичення додаткової обчислювальної похибки в процесі занурення/декодування додаткової інформації за рахунок «переходів» з просторової області зображення в область перетворення і назад, що позитивно позначається на ефективнос ті декодування. Розглянуті наступні атаки проти вбудованого повідомлення: накладення на стеганоповідомлення різних шумів, фільтрація, стиск стеганоповідомлення із втратами, для чого використано формати JPEG і JPEG2000 з різними коефіцієнтами якості для збереження стеганоповідомлення. Результати: Показано, що алгоритмічні реалізації запропонованих модифікацій залишаються стійкими до збурюючих дій, в тому числі значних, забезпечують надійність сприйняття сформованих стеганоповідомлень, в два рази збільшують пропускну спроможність стеганографічного каналу зв’язку, що формується, в порівнянні з алгоритмом, який реалізує стеганографічний метод, взятий за основу. Всі висновки підтверджено результатами представницьких обчислювальних експериментів.