СПОСОБ СКРЫТОЙ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
SECURE INFORMATION TRANSMISSION METHOD

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано для организации скрытой передачи конфиденциальной информации по открытым каналам связи.
Известен способ внедрения дополнительной информации в цифровые изображения, в котором для противодействия некоторым методам анализа при записи информации используется только часть младших значащих битов в байтах цветового представления исходного изображения, оставшиеся биты используются для последующей коррекции наиболее важных статистических параметров (См. Provos N. Defending Against Statistical Steganalysis, Proceeding of the 10 USENIX Security Symposium, 2001, p.323-335).
Недостатком способа является то, что корректирующие изменения приводят к дополнительному искажению цифрового изображения и уменьшают пропускную способность стеганоканала использованием части свободного пространства под корректирующую информацию. К тому же корректирующие исправления, направленные на противодействие какому-либо из методов статистического анализа за счет коррекции одного из параметров, могут привести к еще большему искажению других параметров и, как следствие, к более вероятному обнаружению скрытого канала другими методами анализа. В частности, искажения, вносимые внедрением дополнительной информации и корректирующими изменениями при использовании указанного способа, могут быть заметны при проведении визуального анализа битовых слоев полученного изображения.
Известен также способ внедрения дополнительной информации в цифровые изображения по патенту РФ №2288544, опубл. 27.11.2006, бюл. №33), заключающийся в том, что исходное цифровое изображение раскладывают на битовые слои, для записи дополнительной информации выбирают один из полученных битовых слоев, который представляют в виде битовой последовательности, запись дополнительной информации осуществляют с помощью кода, при этом в полученной битовой последовательности биты, расположенные на границах всех переходов одинаковых последовательностей нулей и единиц, заменяют в соответствии с битами записываемой дополнительной информации, оставшиеся биты нижележащих битовых слоев при необходимости используют для коррекции исходного изображения или для записи другой дополнительной информации.
Недостатком данного способа является необходимость коррекции статистических характеристик, которая приводит к увеличению времени обработки изображения, а также к снижению объема встраиваемой информации. При этом увеличение объема встраиваемой информации достигается за счет использования старших битовых слоев, что приводит к еще большему изменению исходного изображения.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ встраивания сообщения в цифровое изображение по патенту РФ №2407216, опубл. 20.12.2010 г, бюл. №35, заключающийся в замене наименее значащего бита в байтах исходного цифрового изображения, при этом наименее значащему биту в байтах исходного цифрового изображения присваивают флаговое значение «единица» при совпадении части битов байта сигнала цифрового изображения и битов сигнала сообщения либо флаговое значение «ноль» при несовпадении, при этом корректировку статистики распределения наименее значащих битов производят по оставшейся их части, не используемой в качестве флаговых значений.
Недостатком данного способа является низкая скрытность передачи конфиденциальной информации по открытым каналам связи из-за искажений статистических параметров цифрового изображения при встраивании сообщения.
Техническим результатом заявленного технического решения является повышение скрытности передачи конфиденциальной информации за счет отсутствия непосредственного встраивания сообщения в цифровое изображение и передачи цифрового изображения и маркерного пакета сообщения по разным каналам связи.
В заявленном изобретении технический результат достигается тем, что в известном способе встраивания сообщения в цифровое изображение присваивают флаговое значение «единица» при совпадении части битов байта сигнала цифрового изображения и битов сигнала сообщения либо флаговое значение «ноль» при несовпадении, дополнительно формируют массив {F} для запоминания флаговых значений. Записывают полученные флаговые значения в массив {F} после сравнения части битов байта сигнала цифрового изображения и битов сигнала сообщения. Формируют маркерный пакет сообщения после заполнения массива {F} флаговыми значениями, при этом считывают флаговые значения из массива {F} и записывают их в информационное поле пакета. Передают маркерный пакет и пакет с цифровым изображением по разным каналам связи.
Новая совокупность существенных признаков позволяет достичь указанного технического результата за счет отсутствия непосредственного встраивания сообщения в цифровое изображение и передачи цифрового изображения и маркерного пакета сообщения по разным каналам связи.
Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного способа условию патентоспособности «новизна».
Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного объекта, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность отличительных существенных признаков, обусловливающих тот же технический результат, который достигнут в заявляемом способе. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».
Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показано:
фиг.1 - блок-схема алгоритма, реализующего заявленный способ скрытой передачи информации;
фиг.2 - чертеж, поясняющий процесс формирования битовой последовательности маркерного сообщения {F};
фиг.3 - блок-схема алгоритма, реализующего способ извлечения сообщения из цифрового изображения.
i
j
j
i
j
i
Реализация заявленного способа объясняется следующим образом. Формируют массивы для запоминания битовой последовательности цифрового изображения {C}, где i=1, 2…К, битовой последовательности сообщения {T}, где j=1, 2…N, битовой последовательности маркерного сообщения {F}, где i=1, 2…К (фиг.1, блок 1). Далее производят заполнение массивов {С} и {Т} битовыми последовательностями (фиг.1, блоки 2, 3). Производят установку счетчиков в начальное состояние i=1 и j=1 (фиг.1, блок 4). Последовательно считывают из соответствующих массивов значения C и T и сравнивают их (фиг.1, блоки 5, 6). Если битовые значения совпадают, то флаговое значение F устанавливают в «единицу» и увеличивают значения счетчиков i и j на единицу (фиг.1, блоки 7, 9, 10).
i
Если битовые значения не совпадают, то флаговое значение F устанавливают в «ноль» и увеличивают на единицу только значение счетчика i (фиг.1, блоки 8, 10). После того как вся битовая последовательность сообщения нашла свое отражение в битовой последовательности цифрового изображения (фиг.1, блок 11) осуществляют формирование пакета маркерного сообщения, содержащего данные массива {F} (фиг.1, блок 12), для чего в информационное поле пакета сетевого уровня последовательно записывают данные из массива {F}. Далее формируют пакет информационного сообщения содержащего цифровое изображение (фиг.1, блок 13), для чего в информационное поле пакета сетевого уровня последовательно записывают данные из массива {С}. После чего осуществляют передачу пакетов по разным каналам связи (фиг.1, блок 14).
Рассмотрим пример формирования битовой последовательности маркерного сообщения. На фиг.2 представлены битовые последовательности сообщения и цифрового изображения. Для наглядности примера, сообщение и цифровое изображение группируются по два бита. Далее последовательно сравнивают два бита сообщения с двумя битами цифрового изображения. Если биты не равны, то в массив последовательности маркерного сообщения {F} записывают ноль и берут для сравнения следующие два бита цифрового изображения. Если биты равны, то в массив последовательности маркерного сообщения {F} записывают единицу, а для сравнения берут следующие два бита и сообщения, и цифрового изображения. После того как всем битам последовательности сообщения было поставлено в соответствие флаговое значение в массиве {F}, формируют пакет маркерного сообщения содержащего данные массива.
j
j
j
j
Процесс извлечения сообщения из цифрового изображения с помощью маркерного сообщения представлен на фиг.3 и объясняется следующим образом. Формируют массивы для запоминания битовой последовательности цифрового изображения {PQ}, где i=1, 2…К, битовой последовательности маркерного сообщения {PFf}, где i=1, 2…N, битовой последовательности сообщения {PT}, где j=1, 2…N (фиг.3, блок 1). Далее осуществляют прием из разных каналов связи пакетов информационного сообщения и маркерного сообщения (фиг.3, блок 2, 4). Данные этих пакетов записывают в соответствующие массивы (фиг.3, блок 3, 5). Производят установку счетчиков в начальное состояние i=1 и j=1 (фиг.1, блок 6). Последовательно считывают из соответствующих массивов значения PQ и PF (фиг.1, блок 7). Если значение флага PF равно единице (фиг.1, блок 8), то значение битовой последовательности PQ записывают в ячейку массива PT (фиг.1, блок 9) и увеличивают на единицу значения счетчиков i и j (фиг.1, блок 10, 11). Если значение флага PF равно нулю, то увеличивают на единицу только значение счетчика i (фиг.1, блок 11). После того как все флаговые значения были считаны (фиг.1, блок 12), принимают решение о приеме сообщения (фиг.1, блок 13).
Таким образом, заявленный способ за счет отсутствия непосредственного встраивания сообщения в цифровое изображение и передачи цифрового изображения и маркерного пакета сообщения по разным каналам связи позволяет повысить скрытность передачи конфиденциальной информации, обеспечивая тем самым достижение технического результата.