Устойчивый стеганографический метод с кодовым управлением внедрением информации

Abstract

In view of the fact that most images are compressed when transmitted through telecommunication systems and telecommunication systems in the energetics, from the point of view of the practical use of steganographic algorithms in real information security systems, such as their property, the ability to effectively resist a compression attack, is of great interest. This work aims at increasing the robustness of steganographic system against compression attacks to ensure the reliability of the steganographic message perception by developing a steganographic method that implements the embedding of additional information in the spatial domain of the container, using the code control of the frequency components that are under perturbations resulting from the steganographic transformation. The goal was achieved using the code control of information embedding: due to preliminary additional coding of the embedded information with codewords for which the Walsh-Hadamard transformants have the specified properties, which leads to a given localization of disturbances in the WalshHadamard domain of the container as a result of the information embedding. The most significant result is the steganographic method developed based on the formed theoretical basis, for which classes of codewords that provide the highest robustness against the compression attacks were constructed. The significance of the results obtained is that the developed method ensured a high reliability level of perception the steganographic messages, significant robustness against the compression attacks, as well as simplicity of algorithmic implementation and high performance.

В виду того, что большинство изображений при передаче через телекоммуникационные системы, в том числе, и в телекоммуникационных системах в энергетике подвергаются сжатию, с точки зрения практического использования стеганографических алгоритмов в реальных системах защиты информации, большой интерес представляет их способность эффективно противостоять атаке сжатием. При этом большая часть современных стеганоалгоритмов являются неустойчивыми к атакам сжатием. Целью работы является повышение устойчивости стеганографической системы к атакам сжатием с одновременным обеспечением надежности восприятия стеганосообщения путем разработки стеганографического метода, осуществляющего внедрение дополнительной информации в пространственной области контейнера с использованием кодового управления частотными составляющими, претерпевающими возмущения в результате стеганопреобразования. Поставленная цель была достигнута за счет кодового управления внедрением информации: предварительного дополнительного кодирования внедряемой информации кодовыми словами, для которых трансформанты преобразования Уолша-Адамара имеют заданные свойства, что приводит к заданной локализации возмущений в области Уолша-Адамара контейнера в результате внедрения информации. Таким образом, манипулируя свойствами применяемых кодовых слов, становится возможным обеспечить конкретные свйства стеганосообщения. На основе сформированного теоретического базиса разработан готовый к практической реализации стеганографический метод, для которого построены классы кодовых слов, обеспечивающих высокий уровень надежности восприятия стеганосообщения, а также значительную устойчивость к атакам сжатием, что подтверждается проведенными в работе экспериментами и сравнительным анализом с современными аналогами. При этом внедрение и извлечение дополнительной информации происходит в пространственной области контейнера, что обеспечивает разработанному стеганографическому методу как простоту алгоритмической реализации, так и высокое быстродействие.