1/22 СТЕГАНОГРАФИЧЕСКОЕ МАРКИРОВАНИЕ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ ЦИФРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ Подготовила магистрант Махоркина Наталья Научный руководитель к.т.н. Тихоненко Сергей Геннадьевич Кафедра интеллектуальных систем Факультет радиофизики и компьютерных технологий Белорусский государственный университет

2/22 Цель работы: Анализ пропускной способности для цифровых изображений различных форматов Разработка адаптивного алгоритма маркирования объектов на цифровых изображениях, позволяющего проводить встраивание текстовых меток с привязкой к системе координат изображения и учитывающего структуру контейнера-изображения

3/22 Актуальность и новизна Актуальность: Возможность быстрого доступа к информации, представленной в цифровом виде Повышенная угроза нарушения безопасности данных при отсутствии мер относительно их защиты Новизна: Задание системы координат в рамках контейнера изображения Использование разработанного формата хранения встраиваемых данных, содержащего как координаты метки, так и секретное сообщение Адаптивное определение наиболее пригодных областей встраивания

Стеганография Цифровая стеганография - скрытие одного файла в другом Контейнер - исходный файл, в который встраивается информация. Сообщение (секретные данные) - встраиваемая информация. Пустой контейнер - файл до встраивания. Стего-контейнер – контейнер после встраивания. Пропускная способность - количество информации, которую можно внедрить в контейнер.

Методы встраивания информации в контейнеры-изображения Методы, осуществляющие скрытие в пространственной области контейнера- изображения. Методы, осуществляющие скрытие в частотной области контейнера-изображения. Методы, не подвергающие контейнер- изображение модификациям.

6/22 Биты секретного сообщения Оригинальные биты изображения Модифицированные биты изображения Метод замены наименее значимого бита (НЗБ)

7/22 Алгоритм адаптивного стеганографического маркирования географических объектов цифровых изображений

8/22 Представление изображения в виде матрицы значений пикселей

9/22 Маркирование изображения Этап 1: Ввод секретной информации об объекте Этап 2: Определение области маркирования путем задания координат метки

10/22 Алгоритм встраивания секретных данных в изображение

11/22 Классификация ключевых схем

12/22 Ключ встраивания и генерация псевдослучайной последовательности F(P,N,M) - функция распределения сообщения в контейнере изображения G(P,N,M) - функция, необходимая для извлечения сообщения из изображения, определяет биты, в которые была встроена информация.

13/22 Модификация алгоритма Коха Встраивание информации Чтение сообщения в декодере

14/22 Мультиплексирование пропускной способности стеганографического канала данных При встраивании данных в картографические изображений формата BMP может быть использован метод замены наименее значащих бит. С учетов анализа пропускной способности, при внедрении информации в области с резким переходом цвета или граничные области, существует возможность замены бит более высоких порядков.

15/22 Анализ пропускной способности Изображение.BMP Мультиплексирование пропускной способности стеганографического канала данных.JPEG Встраивание в побочную диагональ матрицы пространственных частот дискретного Фурье преобразования

16/22 Сегментация изображения, основанная на значении пароля Генерация псевдослучайной последовательности Выбор областей встраивания информации в изображения с помощью линейных размеров (окон), основынных на значении ключа (пароля)

17/22 Разработка формата встраиваемых данных 123;149 Kurchatova,5 180;12 Kurchatova,8 где и последовательности начала и конца сообщения соответственно, а и последовательно начала и конца цифровой метки

18/22 Программный комплекс маркирования географических объектов цифровых изображений

19/22 Программный комплекс маркирования географических объектов цифровых изображений

20/22 Заключение: 1. Проведено исследование существующих алгоритмов стеганографического встраивания информации в контейнеры-изображения. 2. Проведен анализ пропускной способности для изображений различных форматов. 3. Разработан адаптивный алгоритм маркирования объектов на цифровых изображениях, позволяющий проводить встраивание текстовых меток с привязкой к системе координат изображения и учитывающий структуру контейнера-изображения при определении областей, пригодных для встраивания. Распределение данных по контейнеру основано на ключевой схеме четвертого уровня защиты, что обеспечило робастность алгоритма к визуальным и статистическим атакам. 4. Реализован программный комплекс, позволяющий производить встраивание информации в изображения и её извлечение, с использованием разработанного алгоритма стеганографического маркирования объектов на цифровых изображениях. Для обеспечения безопасности и скрытности при стеганографическом маркировании, встраивание информации в изображение проводится с использованием секретного ключа, который играет роль пароля и обеспечивает генерацию псевдослучайных последовательностей, влияющих как на выбор бита встраиваемых данных, так и на выбор отсчета контейнера, подвергающегося стеганографической модификации.

21/22 Апробация результатов Основные результаты работы докладывались на: 1. Международной научной конференции молодых ученых «European and National Context in Research» (г. Новополоцк, апреля 2011 г.); 2. Международная научно-практическая конференция «Electronics'2011» (Литва, г.Вильнюс, мая 2011 г.); 3. «5-ой международной научной конференции по военно-техническим проблемам, проблемам обороны и безопасности, использованию технологий двойного применения. MILEX2011» (г. Минск, мая 2011 г.) Основные результаты работы опубликованы в следующих печатных изданиях: 1. Сборник научных статей: European and National Dimension in Research: materials of Junior Researchers III Conference.Part 1. Novopolotsk, April / Polotsk State University: pub. board prof. Dzmitry Lazovski – Novopolotsk, – 164 p. – P Тезисы докладов: 5-я Международная научная конференция по военно-техническим проблемам, проблемам обороны и безопасности, использованию технологий двойного применения: тез.докл. – Минск: ГУ «БелИСА», – 348 с. – С

22/22 АДАПТИВНОЕ СТЕГАНОГРАФИЧЕСКОЕ МАРКИРОВАНИЕ ОБЪЕКТОВ НА СПУТНИКОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЯХ Подготовила студентка 5 курса 5 группы Махоркина Наталья Научный руководитель к.т.н. Тихоненко Сергей Геннадьевич Кафедра интеллектуальных систем Факультет радиофизики и компьютерных технологий Белорусский государственный университет Вопросы и обсуждение