סטגנוגרפיה

סטגנוגרפיה (באנגלית: steganography) היא האמנות והמדע של הסתרת מסרים באופן שאף אחד זולת המקבל לא יוכל לראותם או לדעת על קיומם. וזאת בניגוד לקריפטוגרפיה, שבה קיום המידע עצמו אינו מוסתר, אלא רק תוכנו.
המילה "סטגנוגרפיה" מקורה ביוונית, "סטגנו" (στεγανός) פירושה מכוסה או חבוי ו-γράφειν היא כתיבה. זוהי אמנות עתיקה למדי, כבר לפני הספירה הנוצרית יש תיעוד על שימוש בסטגנוגרפיה, כמו כיסוי מסר שנכתב על לוח עץ בעזרת שעווה. בדרך כלל מסר סטגנוגרפי נראה על פניו כמשהו תמים אחר, כגון תמונה, קטע עיתונות, רשימת קניות או כל דבר אחר שאינו מעורר חשד, המשמש ככיסוי למסר האמיתי. 
המסר המיועד להסתרה מוטמע בשיטות שונות, חלקן פיזיקליות כמו שימוש בדיו נסתרת, נוזל אורגני בלתי נראה על משטח הנייר כמו מיץ לימון. ניקוב נקבים זעירים בסמוך לאותיות מסוימות בנייר המכיל כתבה מעיתון. סימוני עיפרון עדינים על גבי אותיות שחורות. הטמעה בתוך פריט לבוש (בתפירה או שזירה) - למשל, בזמן מלחמת העולם השנייה הוסתר מסר באמצעות קוד מורס שקודד בעזרת שזירת שני חוטים בצבעים מסוימים בדש בגד. וכן העברת מסרים באמצעות מידע סטטיסטי בטקסט כלשהו. כגון, מספר זוגי של מילים בשורה שווה 0 מספר אי-זוגי שווה 1 וכיוצא בזה.
יתרונה של סטגנוגרפיה היא בכך שהמסר אינו מושך תשומת לב מאחר שקיומו מוסתר מן העין. לעומת מסר גלוי, ככל שיהיה מוצפן היטב עצם קיומו מעורר תשומת לב, שלעיתים שעשויה לגרום לנזק כגון במקומות בהם הקריפטוגרפיה אסורה.

סטגנוגרפיה מודרנית

מסרים סודיים מוסתרים גם במדיה דיגיטלית, כמו קובצי תמונות גרפיות או קובצי שמע. אפשר למשל להחליף את הסיבית הנמוכה ביותר בכל בית (או כמה סיביות נמוכות בכל פיקסל) בקובץ תמונה כלשהו, באופן שיכילו את המסר הנסתר. השפעת שינוי זה על מראה התמונה זניחה, מאחר שרוב התקנים לקובצי תמונה (כמו TIFF או JPG) מאפשרים הדרגתיות גבוהה של צבעים, הרבה יותר ממה שהעין האנושית מסוגלת לקלוט. כמו כן אפשר להחדיר מידע לתוך חבילות של פרוטוקול תקשורת בסיסי כמו UDP. או שימוש במאפייני מסמך כמו מרווחים, סוגי גופנים, גודל אותיות ומאפיינים אחרים כאמצעי הסתרה. פיטר וויינר המציא פונקציית הסוואה המשנה מסמך כלשהו באופן כזה שהפרופיל הסטטיסטי שלו מדמה מסמך אחר כגון הצגה של שייקספיר, קטע מהניו-יורק טיימס או קבוצת דיון באינטרנט. שיטה זו לא תוליך שולל עין אנושית, אך מסוגלת להטעות מחשבי על שסורקים דרך קבע את תעבורת האינטרנט. מחשבים אלו בדרך כלל מבצעים השוואות של מסמכים עם נתונים סטטיסטיים ידועים מראש כדי להאיץ את תהליך הסריקה. שילוב עם קריפטוגרפיה יכול רק לעזור כפי שהציע רוג'ר בייקון. מצפינים את המסר תחילה באמצעות אלגוריתם הצפנה רגיל, לאחר מכן מטמיעים את הצופן בתוך כתב כיסוי תמים למראה, בשיטה סטגנוגרפית כלשהי.

Subliminal Channel

ערוץ תת-סִיפִּי (הכרתי) הוא דרך עקיפה להעברת מסרים. כגון הדרך המתוארת לעיל של שימוש בנתונים סטטיסטיים ורמזים אחרים במסמך כלשהו. ידוע על מרגלים שניצלו טכניקה זו כדי להעביר דיווחים נסתרים למעסיקיהם בזמן מלחמת העולם השנייה. במקרה אחד, הדיווח הוסתר בטופסי הזמנה של בובות, כאשר המסר הוסווה בתוך ערכים טריויאליים כמו כמויות, סכומי כסף, מספרים סידוריים וכדומה. גוסטבו סימונס המציא רעיון של הסוואת מסרים בעזרת חתימה דיגיטלית קונבנציונלית. בשיטה זו המסר מוסתר בתוך החתימה על מסמך תמים למראה שמכיל מידע חסר חשיבות. מאחר שהחתימה אינה מוגדרת כהצפנה והמסר החתום גלוי לעין כל, זהו סוג של ערוץ תת-סיפי.

סטגנו-אנליזה (מידות נגד וזיהוי)

בתחום המחשוב, זיהוי חבילות מקודדות סטגנוגרפית נקרא "סטגואנליסיס". השיטה הכי פשוטה לזיהוי קבצים ששונו, היא להשוואתם לגרסאות המקוריות של הקבצים. לדוגמה, כדי לזהות מידע המוסלק בתוך גרפיקה של אתר מסוים, האנליסט יכול לשמור "גרסאות נקיות" של חומרים אלו ולהשוות כנגד התוכן העכשווי של האתר. פונקציית גיבוב או CRC בדרך כלל משמשים כאמצעי בדיקה ואיתור של שינויים אפילו מינוריים אם נעשו בקבצים. ההבדלים, אם לצאת מנקודת ההנחה שקבציי המקור הם זהים, מייצגים את התוכן המוסלק. באופן כללי, שימוש ביחס דחיסה גבוה מקשה על ביצוע סטגנוגרפיה, אך לא הופך אותה לבלתי אפשרית. אומנם שגיאות בתהליך הדחיסה מספקות הזדמנות להסלקת מידע, אבל ככל שמידע דחוס יותר, ככה יש פחות מקום להסליק בו, וזה הופך את תהליך הזיהוי לפשוט יותר.