Robust Steganographic Method with Code-Controlled Information Embedding
Close
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
330 22
Ultima descărcare din IBN:
2023-10-17 15:38
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
004.056 (224)
Computer science and technology. Computing. Data processing (4103)
SM ISO690:2012
КОБОЗЕВА, Алла, СОКОЛОВ, Артем. Robust Steganographic Method with Code-Controlled Information Embedding. In: Problemele Energeticii Regionale, 2021, nr. 4(52), pp. 115-130. ISSN 1857-0070. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2021.4-52.11
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Problemele Energeticii Regionale
Numărul 4(52) / 2021 / ISSN 1857-0070

Robust Steganographic Method with Code-Controlled Information Embedding

O metodă steganografică rezistentă cu încorporare de informații controlată de cod

Устойчивый стеганографический метод с кодовым управлением внедрением информации

DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2021.4-52.11
CZU: 004.056

Pag. 115-130

Кобозева Алла, Соколов Артем
 
Национальный университет «Одесская политехника»
 
Disponibil în IBN: 29 noiembrie 2021


Rezumat

In view of the fact that most images are compressed when transmitted through telecommuni-cation systems and telecommunication systems in the energetics, from the point of view of the practi-cal use of steganographic algorithms in real information security systems, such as their property, the ability to effectively resist a compression attack, is of great interest. This work aims at increasing the robustness of steganographic system against compression attacks to ensure the reliability of the ste-ganographic message perception by developing a steganographic method that implements the embed-ding of additional information in the spatial domain of the container, using the code control of the fre-quency components that are under perturbations resulting from the steganographic transformation. The goal was achieved using the code control of information embedding: due to preliminary additional coding of the embedded information with codewords for which the Walsh-Hadamard transformants have the specified properties, which leads to a given localization of disturbances in the Walsh-Hadamard domain of the container as a result of the information embedding. The most significant re-sult is the steganographic method developed based on the formed theoretical basis, for which classes of codewords that provide the highest robustness against the compression attacks were constructed. The significance of the results obtained is that the developed method ensured a high reliability level of perception the steganographic messages, significant robustness against the compression attacks, as well as simplicity of algorithmic implementation and high performance.

Având în vedere faptul că majoritatea imaginilor transmise prin sistemele de telecomunicații, inclusiv sistemele de telecomunicații din sectorul energetic, sunt supuse compresiei, în ceea ce privește utilizarea practică a algoritmilor steganografici în sistemele reale de protecție a informațiilor, este de mare interes capacitatea lor de a rezista eficient la un atac de compresie. Scopul acestei lucrări este de a majora rezistența sistemului steganografic la atacurile de compresie și, în același timp, de a oferi fiabilitate în percepția unui mesaj steganografic prin dezvoltarea unei metode steganografice care implementează informații suplimentare în domeniul spațial al unui container folosind controlul codului componentelor de frecvență care suferă perturbații ca urmare a transformării steganografice. Acest obiectiv a fost atins prin controlul codului de încorporare a informației: precodificarea informației încorporate cu cuvinte-cod, pentru care transformantele Walsh-Adamar au anumite proprietăți, ceea ce conduce la o anumită localizare a perturbațiilor în regiunea Walsh-Adamar a containerului ca urmare a încorporării informației. În baza suportului teoretic formulat, a fost dezvoltată o metodă steganografică pregătită pentru implementare în practică, pentru care au fost construite clase de cuvinte-cod care asigură un nivel sporit de fiabilitate a percepției mesajului stegano, precum și o rezistență semnificativă la atacurile de compresie, fapt confirmat de experimentele efectuate în această lucrare și de o analiză comparativă cu analogii actuale. Implementarea și extragerea informației adiționale are loc în spațiul containerului, ce asigură metodei steganografice cât simplitatea de realizare algoritmică, atât și operativitate înaltă.

В виду того, что большинство изображений при передаче через телекоммуникационные системы, в том числе, и в телекоммуникационных системах в энергетике подвергаются сжатию, с точки зрения практического использования стеганографических алгоритмов в реальных системах защиты информации, большой интерес представляет их способность эффективно противостоять атаке сжатием. При этом большая часть современных стеганоалгоритмов являются неустойчивыми к атакам сжатием. Целью работы является повышение устойчивости стеганографической системы к атакам сжатием с одновременным обеспечением надежности восприятия стеганосообщения путем разработки стеганографического метода, осуществляющего внедрение дополнительной информации в пространственной области контейнера с использованием кодового управления частотными составляющими, претерпевающими возмущения в результате стеганопреобразования. Поставленная цель была достигнута за счет кодового управления внедрением информации: предварительного дополнительного кодирования внедряемой информации кодовыми словами, для которых трансформанты преобразования Уолша-Адамара имеют заданные свойства, что приводит к заданной локализации возмущений в области Уолша-Адамара контейнера в результате внедрения информации. Таким образом, манипулируя свойствами применяемых кодовых слов, становится возможным обеспечить конкретные свйства стеганосообщения. На основе сформированного теоретического базиса разработан готовый к практической реализации стеганографический метод, для которого построены классы кодовых слов, обеспечивающих высокий уровень надежности восприятия стеганосообщения, а также значительную устойчивость к атакам сжатием, что подтверждается проведенными в работе экспериментами и сравнительным анализом с современными аналогами. При этом внедрение и извлечение дополнительной информации происходит в пространственной области контейнера, что обеспечивает разработанному стеганографическому методу как простоту алгоритмической реализации, так и высокое быстродействие.

Cuvinte-cheie
steganography, Walsh-Hadamard transform, code control, compression attack, JPEG,

steganografie, transformarea Walsh-Adamar, prin cod, atac de compresie, JPEG,

стеганография, преобразование Уолша-Адамара, кодовое управление, атака сжатием, JPEG