Modern methods of computer steganography systematization

Authors

  • Владислав Юрійович Ковтун Національний авіаційний університет, кафедрa безпеки інформаційних технологій
  • Сергій Олександрович Гнатюк Національний авіаційний університет, кафедрa безпеки інформаційних технологій
  • Олексій Миколайович Кінзерявий Національний авіаційний університет, кафедрa безпеки інформаційних технологій

DOI:

https://doi.org/10.18372/2225-5036.19.5628

Keywords:

information security, computer steganography, methods of data hiding, file-system methods, network methods, multimedia objects, digital steganography, orthogonal transformation of images

Abstract

Steganography is the direction of information security, which allows you to organize secure data exchange channel by hiding the existence of secret messages. Recently, there are many methods of computer steganography, and their systematization remained relevant scientific problem. In the paper the systematization of modern computer steganography methods was carried out. The general possible places to hide data in computer systems and networks were defined. The general description of data hiding methods in multimedia (digital) objectswas included where attention was directed to methods of hiding in images because this is most popular object of steganographic research. Data hiding in polygraphy and methods based on pseudo holography were referred to computer steganography.

Author Biographies

Владислав Юрійович Ковтун, Національний авіаційний університет, кафедрa безпеки інформаційних технологій

Рік та місце народження: 1978 рік, м. Кіровоград, Україна.

Освіта: Харківський військовий університет, 2000 рік.

Посада: доцент кафедри безпеки інформаційних технологій з 2010 року.

Наукові інтереси: інформаційна безпека, швидкі арифметичні перетворення у полях Галуа, криптографічні системи з відкритим ключем, криптоаналіз криптографічних перетво-рень з відкритим ключем.

Публікації: більше 50 наукових публікацій, серед яких наукові статті у міжнародних та вітчизняних фахових журналах, патенти і т.д.

Сергій Олександрович Гнатюк, Національний авіаційний університет, кафедрa безпеки інформаційних технологій

Рік та місце народження: 1985 рік, м. Нетішин, Хмельницька область, Україна.

Освіта: Національний авіаційний університет, 2007 рік.

Посада: доцент кафедри безпеки інформаційних технологій з 2012 року.

Наукові інтереси: інформаційна безпека, квантова криптографія, кібербезпека цивільної авіації, розслідування інцидентів інформаційної безпеки.

Публікації: більш ніж 100 наукових публікацій, серед яких монографії, наукові статті у міжнародних та вітчизняних фахових журналах, патенти та авторські свідоцтва на програмні продукти.

Олексій Миколайович Кінзерявий, Національний авіаційний університет, кафедрa безпеки інформаційних технологій

Рік та місце народження: 1989 рік, м. Кам’янець-Подільський, Хмельницька область, Україна.

Освіта: Кам’янець-Подільський національний університет ім. Івана Огієнка, 2011 рік.

Посада: аспірант кафедри безпеки інформаційних технологій з 2011 року.

Наукові інтереси: інформаційна безпека, криптографія, стеганографія.

Публікації: більш ніж 15 наукових публікацій, серед яких наукові статті, тези доповідей та авторські свідоцтва на програмні продукти.

References

Грибунин В. Г. Цифровая стеганография / В.Г. Грибунин, И.Н. Оков, И.В. Туринцев. — M. : СОЛОН-Пресс, 2002. — 272 с.

Сорока Н. И. Теория передачи информации : конспект лекций [для студентов специальности 1-53 01 07 «Информационные технологии и управление в технических системах»] / Н. И. Сорока, Г. А. Кривинченко. — Минск : БГУИР, 2005. — 301 с.

Рябко Б.Я. Основы современной криптографии и стеганографии / Б.Я. Рябко, A.H. Фионов. — М. : Горячая линия – Телеком, 2010. — 232 с.

Методы цифровой стеганографии для защиты изобразительной информации / В.Н. Горбачев, Е.М. Кайнарова, А.И. Кулик, И.К. Метелев. — М. : МГУП, 2011. — 224 с.

Конахович Г. Ф. Компьютерная стеганография : теория и практика / Г. Ф. Конахович, А. Ю. Пузыренко. — К. : МК-Пресс, 2006. — 288 с.

Тарасов Д. О. Класифікація та аналіз безкоштовних програмних засобів стеганографії / Д. О. Тарасов, А. С. Мельник, М. М. Голобородько // Інформаційні системи та мережі : [збірник наукових праць]. — Львів : Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2010. — C. 365-373.

Золотавкін Є. А. Методи та засоби підвищення стеганографічної стійкості захисту інформації до пасивних атак: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук : спец. 05.13.21 / Золотавкін Євген Анатолійович. — К., 2010. — 20 с.

Лукічов В. В. Методи та засоби стеганографічного захисту інформації в комп’ютерних системах і мережах на основі вейвлет-перетворень : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук : спец. 05.13.21 / Лукічов Віталій Володимирович. — К., 2010. — 20 с.

Золотавкін Є. А. Детектування таємного вмісту у стиснених фрактальним алгоритмом зображеннях / Є. А. Золотавкін, А. С. Васюра // Наукові праці Вінницького національного технічного університету. — 2008. — № 3. — С. 1-9.

Михнев А. С. Комбинированный метод скрытой передачи зашифрованных сообщений с использованием LSB-метода и конгруэнтных последовательностей / А.С. Михнев, А.С. Запевалов, С.С. Михнев // Научный журнал «Збірник наукових праць Севастопольського національного університету ядерної енергії та промисловості». — 2009. — №2. — С. 165-169.

Моденова О. В. Стеганография и стегоанализ в видеофайлах / О.В. Моденова // журнал «Прикладная дискретная математика». — 2010. , Прилож. № 3. — С. 37–39.

Золотавкін Є. А. Шляхи підвищення ефективності стеганографічного використання фрактального алгоритму стиснення зображень / Є. А. Золотавкін, А. С. Васюра // Вісник Вінницького політехнічного інституту. — 2006. — №6. — С. 180-186.

Лукічов В. В. Метод вбудовування даних у зображення за можливості JPEG-стиснення / А. С. Васюра, В. В. Лукічов // Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології. — 2008. — Т. 16, №2. — С. 42-47.

Лукічов В. В. Метод шаблонного вбудовування даних у вейвлет коефіцієнти на основі критерію стеганографічної стійкості / А.С. Васюра, В.В. Лукічов // Наукові праці Вінницького національного технічного університету. — 2009. — №1.

Лукічов В. В. Підвищення ефективності методу шаблонного вбудовування даних у зображення / А. С. Васюра, В. В. Лукічов // Наукові праці Вінницького національного технічного університету. — 2008. — №3.

Защита информации. INSIDE: [информационно-методический журнал]. — СПб. : Издательский дом «Афина» — 2007. — №3. — 100 с.

Тропченко А. Ю. Методы сжатия изображений, аудиосигналов и видео : учебное пособие / А. Ю. Тропченко, А. А. Тропченко. — СПб. : СПбГУ ИТМО, 2009. — 108 с.

Митекин В. А. Модели стеганографической системы и обобщенного алгоритма встраивания ЦВЗ в полиграфические изделия / В. А. Митекин, А. В. Cергеев, В. А. Федосеев, Д. М. Богомолов //Компьютерная оптика. — 2007. — Том 31, № 4. — C. 95-101.

Бабич І. В. Огляд стеганографічних методів перетворення інформації в зображеннях / І.В. Бабич, С.А. Паламарчук, Н.А. Паламарчук, В.В. Овсянніков // Захист інформації. — 2012. — № 1. — С. 18-24.

Навроцький Д. О. Дослідження результатів стеганорафічного приховування повідомлень у файлах зобрження як засобу забезпечення захисту інформації / Д. О. Навроцький // Вісник Національного технічного університету України «КПІ». — 2012. — №50. — С. 121-128.

Лагун А. Використання вейвлет-перетворення для приховування інформації в нерухомих зображеннях / А. Лагун, І. Лагун // Захист інформації і безпека інформаційних систем. — Л. — 2013. — С. 98-99.

Кущ С. Алгоритм формування стеганограм на основі LSB-методу / С. Кущ, Д. Прогонов // Захист інформації і безпека інформаційних систем. — Л. — 2013. — С. 110-111.

Андрущенко Д. Анализ стойкости метода Коха-Жао стеганографического встраивания информации в статические изображения / Д. Андрущенко, Г. Козина // науково-технічний збірник Національного технічного університету України «КПІ». — 2008. — С. 70-73.

Введение в цифровую обработку изоражений : [учебно-методическое пособие по курсу «Основы компьютерной видеографики»] / под ред. проф. К. В. Филатова. — Таганрог : Изд-во ТРТУ, 2002. — 89 с.

Nagham Hamid, Abid Yahya, R. Badlishah Ahmad and Osamah Mа. Al-Qershi Image Steganography Techniques: An Overview, International Journal of Computer Science and Security (IJCSS), Volume 6, Issue 3, 2012.

Johnson N. F. A Survey of steganographic techniques / N.F. Johnson, S. Katzenbeisser // Information Hiding Techniques for Steganography and Digital Watermarking. — Ed. London : Artech House, 2000. — PP. 43-78.

Cheddad A. Digital Image Steganography: Survey and Analysis of Current Methods / A. Cheddad, J. Condell, K. Curran, P. Kevitt // 15th Annual IEEE International Conference and Workshop on the Engineering of Computer Based Systems, 2008.

Хорошко В. А. Методы и средства защиты информации / В. А. Хорошко, А. А. Чекатков. — К. : Юниор, 2003. — 501 с.

Алефиренко В. М. Основы защиты информации : практикум [для студ. спец. «Техническое обеспечение безопасности» и «Моделирование и компьютерное проектирование радиоэлектронных средств» дневной, вечерней и заочной форм обучения / В. М. Алефиренко, Ю. В. Шамгин. — Мн. : БГУИР, 2004. — 43 с.

Барсуков В.С. Оценка уровня скрытности мультимедийных стеганографических каналов хранения и передачи информации / В.С. Барсуков, А.П. Романцов // Специальная техника. — 1999. — № 6.

Васина Т. С. Обзор современных алгоритмов стеганографии / Т. С. Васина // электронное научно-техническое издание «Наука и образование». — 2012.

Федосеев В. А. Выделение защитной информации на изображениях текстурированных полиграфических изделий : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. физ.-мат. наук : спец. 05.13.17 «Теоретические основы информатики» / В. А. Федосеев. — С., 2012. — 16 с.

Коваленко М.П. Использование искусственных нейронных сетей при внедрении цифровых водяных знаков в графические изображения / М. П. Коваленко, Я. Д. Смирнов // VIII Международная научно-практическая конференция «Эффективные инструменты современных наук». — Prague. Publishing house «Education and Science» s.r.o. — 2012. — C. 87-97.

Коваленко М. П. Исследование однородности искажений частотных коэффициентов ДКП матрицы, вносимых JPEG-сжатием и медианной фильтрацией цифровых изображений / М. П. Коваленко // Технические науки: теоретические и прикладные аспекты. — 2012.

Коваленко М. П. Исследование статистических свойств искажений частотных коэффициентов ДКП матрицы в условиях воздействия на изображение JPEG-сжатия / М. П. Коваленко // Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов. 2012. — №2. — С. 96-99.

Кузнецов О. О. Стеганография : навч. посібник / О. О. Кузнецов, С. П. Євсеєв, О. Г. Король. — Х. : Вид. ХНЕУ, 2011. — 232 с.

Ahsan K. Practical Data Hiding in TCP/IP / K. Ahsan, D. Kundur // Proc. ACM Wksp. Multimedia Security, December 2002.

Bennett N. R. JPEG Steganalysis & TCP/IP Steganography : Ph.D. dissertation / N. R. Bennett. — University of Rhode Island, 2009.

Murdoch S. J. Embedding covert channels into TCP/IP / S. J. Murdoch, S. Lewis // In Proc. IH, 2005.

Швидченко И. В. Стойкие криптостеганографические алгоритмы / И. В. Швидченко // Искусств. интеллект. — 2008. — № 4. — С. 282-290.

Ker A. D. Steganalysis of LSB Matching in Grayscale Images / A. D. Ker // IEEE Signal Processing Letters. — Vol. 12, No. 6. — june 2005.

Ажбаев Т. Г. Анализ стойкости современных стеганографических алгоритмов / Т. Г. Ажбаев, И.М. Ажмухамедов // Вестник Астраханского государственного технического университета. —2008. — С. 56-61.

Geetha S. Detection of Stego Anomalies in Images Exploiting the Content Independent Statistical Footprints of the Steganograms / S. Geetha, Siva S. Sivatha Sindhu, N. Kamaraj. — Informatica (Slovenia), 2009. — P. 25-40.

Васина Т.С. Обзор современных алгоритмов стеганографии / Т.С. Васина // Наука и образование: электронное научно-техническое издание. — 2012.

Навроцький Д. О. Дослідження результатів стеганографічного приховування повідомлень у файлах зображення як засобу забезпечення захисту інформації / Д.О. Навроцький // Вісник Національного технічного університету України «КПІ». — № 50. —2012.

Fridrich J. Practical steganalysis of digital images - state of the art / J. Fridrich, M. Goljan // In: Proc. of SPIE Photonics West.—San Jose, California, USA — 2002.

Столниц Э. Вейвлеты в компьютерной графике: [теория и приложения] / Э. Столниц, Т. Дероуз, Д. Салезин. —М. : Ижевск РХД, 2002. — 272 с.

Воробьев В. И. Теория и практика вейвлет-преобразования / В. И. Воробьев, В. Г. Грибунин. — С.-Петербург : ВУС, 1999. — 180 с.

Стасюк О.І. Сучасні стеганографічні методи захисту інформації / О.І. Стасюк, С.О. Гнатюк, Н.І. Довгич, М.С. Літош // Захист інформації. — 2011. — №1 (50). — С. 56–63.

Иванов М.А. Применение вейвлет-преобразований в кодировании изображений / М.А. Иванов // Новые информационные технологии в науке и образовании. — 2004. — № 24. — С. 157–175.

Урывская Д.А. Разработка и применение псевдоголографических разверток цифровых изображений: автореф. дис. на соискание уч. степе-ни канд. физ.-мат. наук : спец. 05.13.17 «Теоретические основы информатики» / Д. А. Урывская. — С., 2012. — 16 с.

Головатюк О.Ю. Розробка програмного забезпечення реалізації прихованих цифрових водяних знаків з використанням методів псевдоголографії / О.Ю. Головатюк // Сучасні інформаційні технології та програмне забезпечення комп'ютерних систем. — К., 2013 р. — С. 149-151.

Published

2013-11-28

Issue

Section

Steganography & Steganalysis