Проблема устойчивости стеганографических систем

Каждая из указанных выше задач требует определенного соотношения между устойчивостью встроенного сообщения к внешним влияниям и размером встроенного сообщения.

Для большинства современных методов, которые используются для скрытия сообщений в файлах цифрового формата имеет место зависимость надежности системы от объема встраиваемых данных, представленная на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Взаимосвязь между устойчивостью стеганосистемы и объемом скрываемого сообщения при неизменном размере файла-контейнера

Из рис. 2.2 видно, что увеличение объема встраиваемых данных значительно снижает надежность системы.

Таким образом, существует перспектива принятия оптимального решения при выборе между количеством (объемом) скрываемых данных и степенью устойчивости (скрытости) к возможной модификации (анализу) сигнала-контейнера. Путем ограничения степени ухудшения качеств контейнера, которые способен воспринимать человек, при стеганографической обработке контейнера можно достичь или высокого уровня (объема) встраиваемых данных, или высокой устойчивости к модификации (анализу), но никоим образом не обоих этих показателей одновременно, поскольку рост одного из них неизбежно приводит к уменьшению другого. Несмотря на то, что данное утверждение математически может быть продемонстрировано только для некоторых методов стеганографии (например, для скрытия путем расширения спектра), очевидно, что оно является справедливым и для других методов скрытия данных [14].

При использовании любого метода, благодаря избыточности информации, существует возможность повысить степень надежности скрытия, жертвуя при этом пропускной способностью (объемом скрываемых данных). Объем встроенных данных и степень модификации контейнера изменяется от метода к методу. Также очевиден и тот факт, что в зависимости от целей, для которых используется скрытие данных, различными являются и требования относительно уровня устойчивости системы к модификации контейнера. Как следствие, для разных целей оптимальными являются разные методы стеганографии.

Рассмотрим процесс проведения стеганоанализа — оценки перехваченного контейнера на предмет наличия в нем скрытого сообщения. Скрытие информации внутри электронного носителя требует изменений (перестройки) свойств последнего, что в той или иной степени приводит к ухудшению его характеристик или к обретению этими характеристиками несвойственных им значений. Данные характеристики могут выполнить роль "подписей", которые сигнализируют о существовании встроенного сообщения, и, таким образом, основная идея стеганографии — скрытие факта существования секретной информации — не будет выполненной.

Стеганоанализ на предмет наличия скрытой информации может приобретать разные формы: обнаружение наличия (детектирование), извлечение и, наконец, удаление или разрушение скрытых данных [40]. Кроме того, нарушитель может поверх уже существующей скрытой информации встроить определенную дезинформацию. Более детально атаки на стеганосистемы и противодействие им рассмотрены в главе 3.