Аннотация: Предметом исследования являются стеганографические методы защиты информации. Существуют два основных способа защиты передаваемой информации – криптографический и стеганографический. Криптографические методы скрывают только содержание передаваемой информации. При этом факт передачи зашифрованной информации может привлечь внимание злоумышленника, который может применить успешные криптографические атаки направленные на потерю конфиденциальности. Стеганографические методы скрывают не только содержание передаваемой информации, но и сам факт ее передачи. Стеганография и криптография являются взаимодополняемыми методами, комбинированное применение которых позволяет существенно повысить безопасность передаваемых данных. Поэтому актуальным является развитие не только криптографических, но и стеганографических методов защиты информации, которые должны обладать высокой стойкостью к обнаружению процесса передачи информации. Методологической основой исследования являются пассивные методы анализа обнаружения передачи вложенной в изображение информации, к которым относятся статистические и визуальные методы. Новизна исследования заключается в разработке стеганографической системы защиты информации на основе предложенного оригинального алгоритма встраивания информации с перекрытием блоков изображения по строкам и столбцам. Показано, что данная стеганографическая система сохраняет свою стойкость к пассивным стегоаналитическим атакам при перекрытия блоков до 24х24 пикселя и при данном значении перекрытия обладает большей стойкостью по сравнению со стандартным и улучшенным стеганографическим методом на основе прямого расширения спектра.

Abstract: The research subject is the steganographic methods of information protection. There are two key ways to protect information – cryptographic and steganographic. Cryptographic methods conceal only the contents of the transmitted information. At that, the fact of transmission of the codified data can draw the attention of an intruder who can use the successful cryptographic attacks, aimed at the loss of confidentiality. Steganographic methods hide not only the contents of the information sent, but also the very fact of sending. Steganography and cryptography are complementary methods, which, used together, can significantly increase the safety of the transmitted data. Therefore, it is necessary to develop not only cryptographic, but also steganographic methods of data protection, which should be resistant to the detection of the process of sending. The research methodology contains the passive methods of analysis of detection of the information, embedded in the image, including statistical and visual methods. The novelty of the study consists in the development of the steganographic system of data protection on the base of the proposed original algorithm of embedding the information by the coverage of the image block in lines and columns. The authors demonstrate that this steganographic system maintains its resistance to passive steganoanalytic attacks when the blocks up to 24x24 pixels are covered, and with this coverage degree it is more resistant than the standard and the advanced steganographic methods based on the direct spectrum broadening. 

Аннотация: Предметом исследования являются стеганографические методы защиты информации, которые способны скрывать не только содержание передаваемой информации, но и сам факт ее передачи. В работе рассматривается важная проблема создания стеганографических систем защиты информации (ССЗИ) – передача информации с высокой скрытностью, которая является наиболее важным свойством данных систем. Под скрытностью понимается не только визуальная или слуховая неотличимость цифрового медиа ресурса от медиа ресурса со встроенной информацией, но и статистическая неотличимость. Методологической основой исследования является объективная метрика искажения изображений, к которой относится общепринятая величина – пиковое отношение сигнал/шум. Новизна исследования заключается в том, что предложен метод увеличения скрытой передачи информации за счет минимально возможного искажения изображений с максимальным его заполнением встроенными данными. Были проанализированы основные наиболее часто используемые в настоящее время ССЗИ. В результате анализа было установлено, что наиболее перспективным в плане использования в стеганографии является метод на основе прямого расширения спектра, поскольку он обладает рядом преимуществ по сравнению с другими рассмотренными методами. Проблема высокой скрытности передачи информации вызванная недопустимо большими искажениями контейнера при встраивании информации была решена предложенным методом. С помощью пикового отношения сигнал/шум было исследовано искажение цифровых изображений со встроенной разными методами информацией. В результате установлено, что наилучшие результаты показал предложенный метод.

Abstract: The research subject is the steganographic methods of data protection, able to hide not only the contents of the transmitted information, but also the very fact of transmission. The authors consider an important problem of creation of steganographic systems of information protection – the high secrecy of information transmission, which is the most important characteristic of such systems. The secrecy is understood not only as a visual or sound indistinguishability of a digital media file from the media file with embedded information, but also the statistical indistinguishability. The research methodology is based on the objective metric of image distortion, including the generally accepted figure – peak signal to noise ratio. The scientific novelty of the study consists in the proposed method of increase of the hidden transmission of information using the minimal possible image distortion with its maximal filling with embedded data. The authors analyze the most widely used steganographic systems of information protection. The authors ascertain that the most promising method of steganography is the method of direct spectrum broadening, since it has particular advantages compared with other methods. The problem of a high level of secrecy of information transmission, connected with the unacceptably high level of a container distortion upon the hidden data embedding is solved using this method. Based on the peak signal to noise ratio, the authors study the distortion of digital images with hidden information, embedded using different methods. The proposed method demonstrates the best results. 

Аннотация: Предметом исследования является стеганографическая система защиты информации (ССЗИ) на основе метода прямого расширения спектра с минимально возможным изменением пикселей изображения и его максимальном заполнении. Особое внимание в статье уделяется проблеме создания ССЗИ со слепым декодером, поскольку оригинальное изображение сильно влияет на возможность правильного извлечения встроенной информации. Авторами подробно рассматриваются такие аспекты темы как применение процесса авторегрессии и корректирующих кодов для уменьшения количества ошибок извлечения встроенной информации. Методологической основой исследования являются методы теории помехоустойчивого кодирования, методы обработки цифровых изображений, методы математической статистики. Новизна исследования заключается в том, что определен оптимальный размер блока (32х32 пикселя), при котором двумерный процесс авторегрессии (АР) позволяет получить максимальный прирост в количестве правильно извлеченных встроенных бит. Кроме того исследована эффективность применения БЧХ кода, кода Рида-Соломона и LDPC кода для восстановления встроенных данных. Показано, что LDPC код с алгоритмом «мягкого» принятия решения Belief propagation является наиболее эффективным для уменьшения количества ошибок извлечения встроенной информации стеганографическим методом на основе прямого расширения спектра.

Abstract: The subject of the research is the steganographic information protection system (SIPS) based on the method of the direct spectrum spread with minimum change of image pixels and maximum image fill. Special attention is paid to the problem of creating a SIPS with a blind decoder because the original image strongly influences the correct extraction of in-built information. The authors examine such aspects of the topic as the application of the autoregression process and error-correcting codes in order to reduce the number of errors during extraction of in-built information. The methodological basis of the research involves methods from the theory of noise-resistant coding, methods of digital image processing, and methods of mathematical statistics. The novelty of the research is caused by the fact that the author defines the optimum block size (32x32 pixels) that enables the two-dimensional autoregression process (AP) to provide the maximum number of correctly extracted in-built bits. Moreover, the authors analyze efficiency of applying BCH Code, Reed-Solomon code and LDPC code for restoration of in-built data. They demonstrate that LDPC code combined with the algorithm of 'soft' decision making 'Belief propagation' option is the most efficient for reducing the number of errors when extracting in-built information by the stenographic method on the basis of the direct spectrum spread.