Смоленский  промышленно –  экономический колледж

КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 
 

Пояснительная записка 

к курсовому проекту 

Тема «Скрытие конфиденциальной информации при помощи стеганографии» 
 
 

 

 

          

 
 
 
 
 

Смоленск

2009

Оглавление

Введение…………………………………………………………………………...3

1. Основная часть………………………………………………………….….6

1.Теоретическое  обоснование……………………………………………..6

      1.1 Основные положения стеганографии……………………….....6

      1.2 Встраивание сообщений в незначащие элементы контейнера.14

      1.3 Стеганографические протоколы……………………………....15

          1.4 Практические вопросы встраивания данных………................17

  1.5 Практические оценки стойкости стегосистем……………..…18

      1.6 Скрытие данных в неподвижных изображениях……...……..19

                 1.6.1 Обзор алгоритмов встраивания информации в изображения………………………………………………………..20

II.   Практическая часть……………………………………………………...23

  1. Анализ  технического задания………………………………………..23

1. Актуальность программного продукта………………………23
2. Назначение программного продукта……………………….....24
3. Принцип работы программного продукта………………..…..24
4. Сфера применения разработанного программного продукта.26

2.Обоснование  выбора средств разработки……………………………..26

3.Модульная  структура программы……………………………………..28

4.Разработка  форм входных и выходных данных………………………29

   4.1Входные  данные……………………………………………...…29

   4.2Выходные  данные………………………………………………29

5.Теститрование  программного продукта………………………………29

5.1Тестирование  выполнения основных функций  программы…….29

6.Разработка  сопроводительных документов…………………………...30

6.1Описание  руководства программиста………………………..…...30

6.2Описание  руководства пользователя……………………………..30

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………..…….32

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………..34

ПРИЛОЖЕНИЕ  А…………………………………………………...……35

    ПРИЛОЖЕНИЕ  Б…………………………………………………………48

Введение

       Актуальность  проблемы информационной безопасности постоянно растет и стимулирует  поиск новых методов защиты информации. Современные компьютерные технологии, прогресс в области глобальных компьютерных сетей и средств мультимедиа обеспечивает возможность разработки и реализации новых методов, предназначенных для обеспечения компьютерной информационной безопасности. Компьютерные технологии придали новый импульс развитию и совершенствованию нового направления в области защиты информации - компьютерной стеганографии.

       Стеганография (от греч — скрытый и греч— пишу, буквально «тайнопись») — это наука о скрытой передаче информации путём сохранения в тайне самого факта передачи. Исторически это направление появилось первым, но затем во многом было вытеснено криптографией. В отличие от криптографии, которая скрывает содержимое секретного сообщения, стеганография скрывает само его существование. Тайнопись осуществляется самыми различными способами. Общей чертой этих способов является то, что скрываемое сообщение встраивается в некоторый безобидный, не привлекающий внимание объект. Затем этот объект открыто транспортируется адресату. При криптографии наличие шифрованного сообщения само по себе привлекает внимание противников, при стеганографии же наличие скрытой связи остается незаметным.

       В прошлом веке широко использовались так называемые симпатические чернила, невидимые при обычных условиях. Скрытое сообщение размещали в определенные буквы невинных словосочетаний, передавали при помощи внесения в текст незначительных стилистических, орфографических или пунктуационных погрешностей. С изобретением фотографии появилась технология микрофотоснимков, успешно применяемая Германией во время мировых войн. Крапление карт шулерами – это тоже пример стеганографии.

       Во  время Второй мировой войны правительством США придавалось большое значение борьбе против тайных методов передачи информации. Были введены определенные ограничения на почтовые отправления. Так, не принимались письма и телеграммы, содержащие кроссворды, ходы шахматных партий, поручения о вручении цветов с указанием времени и их вида; у пересылаемых часов переводились стрелки. Был привлечен многочисленный отряд цензоров, которые занимались даже перефразированием телеграмм без изменения их смысла.

       Скрытие информации перечисленными методами возможно лишь благодаря тому, что противнику неизвестен метод скрытия. Между тем, еще в 1883 году Кергофф писал о том, что система защиты информации должна обеспечивать свои функции даже при полной информированности противника о ее структуре и алгоритмах функционирования. Вся секретность системы защиты передаваемой сведений должна заключаться в ключе, то есть в предварительно (как правило) разделенном между адресатами фрагменте информации. Несмотря на то, что этот принцип известен уже более 100 лет, и сейчас встречаются разработки, пренебрегающие им. Конечно, они не могут применяться в серьезных целях.

       Развитие  средств вычислительной техники  в последнее десятилетие дало новый толчок для развития компьютерной стеганографии. Появилось много новых областей применения. Сообщения встраивают теперь в цифровые данные, как правило, имеющие аналоговую природу. Это – речь, аудиозаписи, изображения, видео. Известны также предложения по встраивании информации в текстовые файлы и в исполняемые файлы программ.

       Существуют  два основных направления в компьютерной стеганографии: связанный с цифровой обработкой сигналов и не связанный. В последнем случае сообщения  могут быть встроены в заголовки файлов, заголовки пакетов данных. Это направление имеет ограниченное применение в связи с относительной легкостью вскрытия и/или уничтожения скрытой информации. Большинство текущих исследований в области стеганографии так или иначе связаны с цифровой обработкой сигналов. Это позволяет говорить о цифровой стеганографии.

      Можно выделить две причины популярности исследований в области стеганографии в настоящее время: ограничение на использование криптосредств в ряде стран мира и появление проблемы защиты прав собственности на информацию, представленную в цифровом виде. Первая причина повлекла за собой большое количество исследований в духе классической стеганографии (то есть скрытия факта передачи информации), вторая – еще более многочисленные работы в области так называемых водяных знаков. Цифровой водяной знак (ЦВЗ) – специальная метка, незаметно внедряемая в изображение или другой сигнал с целью тем или иным образом контролировать его использование.

      Стеганография является эффективным программно-техническим  методом сокрытия данных и защиты их от несанкционированного доступа. Но все же это лишь один из способов защиты информации. Эффективное использование стеганографии совместно с другими методами защиты информации обеспечит многоуровневую безопасность. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     І .ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

     1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

     1.1 Основные положения стеганографии

       Интерес к стеганографии появился в последнее  десятилетие и вызван широким  распространением мультимедийных технологий. Методы стеганографии позволяют  не только скрытно передавать данные, но и решать задачи помехоустойчивой аутентификации, защиты информации от несанкционированного копирования, отслеживания распространения информации по сетям связи, поиска информации в мультимедийных базах данных.

       Международные симпозиумы по скрытию данных проводятся с 1996 года, по стеганографии первый симпозиум состоялся в июле 2002 года. Стеганография – быстро и динамично развивающаяся наука, использующая методы и достижения криптографии, цифровой обработки сигналов, теории связи и информации.

       Стеганография занимает свою нишу в обеспечении  безопасности: она не заменяет, а  дополняет криптографию. Сокрытие сообщения  методами стеганографии значительно  снижает вероятность обнаружения  самого факта передачи сообщения. А  если это сообщение к тому же зашифровано, то оно имеет еще один, дополнительный, уровень защиты.

       В настоящее время в связи с  бурным развитием вычислительной техники  и новых каналов передачи информации появились новые стеганографические методы, в основе которых лежат  особенности представления информации в компьютерных файлах, вычислительных сетях и т. п. Это дает возможность говорить о становлении нового направления - компьютерной стеганографии.

       Термины и определения

       Несмотря  на то, что стеганография как способ сокрытия секретных данных известна уже на протяжении тысячелетий, компьютерная стеганография - молодое и развивающееся направление.

       Как и любое новое направление, компьютерная стеганография, несмотря на большое  количество открытых публикаций и ежегодные  конференции, долгое время не имела единой терминологии. Позднее, на конференции Information Hiding: First Information Workshop в 1996 году было предложено использовать единую терминологию и обговорены основные термины.

       Стеганографическая  система или стегосистема - совокупность средств и методов, которые используются для формирования скрытого канала передачи информации.

       При построении стегосистемы должны учитываться  следующие положения:

• противник имеет полное представление о стеганографической системе и деталях ее реализации. Единственной информацией, которая остается неизвестной потенциальному противнику, является ключ, с помощью которого только его держатель может установить факт присутствия и содержание скрытого сообщения;
• если противник каким-то образом узнает о факте существования скрытого сообщения, это не должно позволить ему извлечь подобные сообщения в других данных до тех пор, пока ключ хранится в тайне;
• потенциальный противник должен быть лишен каких-либо технических и иных преимуществ в распознавании или раскрытии содержания тайных сообщений.

               

       Рисунок 1. Обобщенная модель стегосистемы.

       В качестве данных может использоваться любая информация: текст, сообщение, изображение и т. д.

       В общем же случае целесообразно использовать слово "сообщение", так как сообщением может быть как текст или изображение, так и, например, аудиоданные.

       Контейнер - любая информация, предназначенная  для сокрытия тайных сообщений.

       Пустой  контейнер - контейнер без встроенного  сообщения; заполненный контейнер или стегоконтейнер, содержащий встроенную информацию.

       Встроенное (скрытое) сообщение - сообщение, встраиваемое в контейнер.

       Стеганографический  канал или просто стегоканал - канал  передачи стего.

       Стегоключ или просто ключ - секретный ключ, необходимый для сокрытия информации. В зависимости от количества уровней защиты (например, встраивание предварительно зашифрованного сообщения) в стегосистеме может быть один или несколько стегоключей.

       По  аналогии с криптографией, по типу стегоключа стегосистемы можно подразделить на два типа:

• с секретным ключом;
• с открытым ключом.