Модель стеганографического встраивания в поток сообщений с исправляющими ошибки кодом

Аннотация

Стеганографическое встраивание данных повышает защищенность секретной информации благодаря сокрытию факта наличия сообщения. Все стеганографические методы ориентированы на конкретный формат стегоконтейнера. Сетевая стеганография использует в качестве контейнеров сетевые пакеты. Для передачи сообщений по сети используются исправляющие ошибки коды, обеспечивающие целостность данных. Эта особенность сетевых пакетов создает дополнительные проблемы для стеганографических методов. В данной статье предложен метод скрытого встраивания данных в поток сообщений с исправляющими ошибки кодированием. Встроенное сообщение маскируется под дискретный шум в информационном канале. Встраивание выполняется путем инвертирования отдельных битов некоторых пакетов. Для выбора номера пакета и номера изменяемого бита используются генераторы псевдослучайной последовательности. Параметры генератора являются ключом встраивания. Извлечение сообщения выполняется принимающей стороной по известному расположению исправленных битов. Ключ встраивания также включает стартовый пакет, начиная с которого размещаются скрытые данные. Исправляющий ошибки код используется для восстановления первоначальных пакетов. Извлечение скрытого сообщения должно выполняться до восстановления пакетов. Выполнено математическое моделирование предложенной схемы и получены аналитические закономерности влияния встраивания на передачу сообщения по каналу с дискретным шумом. Проведена оценка вероятности правильной передачи пакетов без встроенного сообщения и с внедренными данными. Выполнен компьютерный эксперимент для схемы с кодом Хэмминга. Получена экспериментальная зависимость пропускной способности стеганографической схемы и целостности встроенного сообщения от вероятности ошибки на бит в зашумленном информационном канале. Результаты вычислительного эксперимента согласуются с аналитическими оценками.