Research of statistical methods of steganalysis of digital images

Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2023
Předmět:
Zdroj: Сборник научных трудов Центра военно-стратегических исследований НУОУ имени Ивана Черняховского; №1(77) 2023; 130-135
Збірник наукових праць Центру воєнно-стратегічних досліджень НУОУ імені Івана Черняховського; №1(77) 2023; 130-135
Collection of the scientific papers of the Centre for Military and Strategic Studies of the National Defence University of Ukraine; №1(77) 2023; 130-135
ISSN: 2304-2699
2304-2745
Popis: The practice of using terrorist state methods of influencing critical infrastructure facilities of Ukraine through the use of steganographic communication systems has become more widespread. The principle of operation of steganographic communication systems is to integrate covert communication channels into existing data flows in information and telecommunication systems. To search for and neutralize such systems in the process of data processing, various methods of steganalysis are used. Given this, an important and urgent task is to study the existing methods of steganalysis, determine their features, advantages and disadvantages in order to further improve them. The article studies three statistical methods of steganalysis of digital images. The method for estimating the number of transitions of the values of the least significant bits in neighboring elements of the container shows a good data processing speed and a low error rate. At the same time, its effectiveness is significantly reduced in the absence of the original image and it is not capable of detecting low-bit steganographic inserts. The accuracy of RS-analysis depends on the level of noise in the image-container, but with low noise it can reliably detect messages in different data formats (text, image, sound). Also, the RS-analysis technique is difficult to calculate. The method of analyzing the distribution of pairs of values by the Chi-square criterion can detect steganography at different levels (the level of bits, blocks, files), but its effectiveness is significantly reduced in the absence of the original image.
На фоне российской вооруженной агрессии против Украины все большее распространение приобретает практика использования государством-террористом методов влияния (в том числе не силового) на критическую инфраструктуру нашего государства – объекты, уничтожение или повреждение которых может иметь тяжелые последствия для населения, экономики, стабильного функционирования органов. государственной власти. Для проведения указанных атак широкое применение нашли стеганографические системы связи (ССС), принцип работы которых заключается в интегрировании скрытых каналов связи в существующие потоки данных в информационно-телекоммуникационных системах. Для поиска и нейтрализации ССС в процессе обработки данных, передаваемых в ИТКС, используются различные методы стегоанализа. Учитывая это, важной и актуальной задачей является исследование существующих методов стегоанализа, определение их особенностей, преимуществ и недостатков с целью дальнейшего совершенствования. В статье проведены исследования трех статистических методов стегоанализа цифровых изображений. Метод оценки числа переходов значений младших битов в соседних элементах контейнера показывает хорошую скорость обработки данных и низкий уровень ошибок. В то же время, его эффективность существенно уменьшается при отсутствии оригинала изображения и он оказывается не способным к обнаружению низкобитовых стеганографических вставок. Точность RS-анализа зависит от уровня зашумленности изображения-контейнера, но при малой зашумленности позволяет надежно обнаруживать сообщения в разных форматах данных (текст, изображение, звук). Также методика RS-анализа сложна в вычислении. Метод анализа распределения пар значений по критерию Хи-квадрат может выявлять стеганографию на разных уровнях (уровень битов, блоков, файлов), но его эффективность существенно уменьшается при отсутствии оригинала изображения.
На фоні російської збройної агресії проти України все більшого розповсюдження набуває практика використання державою-терористом методів впливу (в тому числі несилового) на критичну інфраструктуру нашої держави – об’єкти, знищення або пошкодження яких може мати тяжкі наслідки для населення, економіки, стабільного функціонування органів державної влади. Для проведення зазначених атак широке застосування знайшли стеганографічні системи зв’язку (ССЗ), принцип роботи яких полягає в інтегруванні скритих каналів зв’язку у вже існуючі потоки даних в інформаційно-телекомунікаційних системах. Для пошуку та нейтралізації ССЗ в процесі обробки даних, які передаються в ІТКС, використовуються різноманітні методи стегоаналізу. З огляду на це важливим та актуальним завданням є дослідження існуючих методів стегоаналізу, визначення їх особливостей, переваг та недоліків з метою подальшого удосконалення. в статті проведено дослідження трьох статистичних методів стегоаналізу цифрових зображень. Метод оцінки числа переходів значень молодших бітів у сусідніх елементах контейнера показує добру швидкість обробки даних та низький рівень помилок. В той же час його ефективність суттєво зменшується за відсутності оригіналу зображення та він виявляється не здатним до виявлення низькобітових стеганографічних вставок. Точність RS-аналізу залежить від рівня зашумленості зображення-контейнеру, але при малій зашумленості дозволяє надійно виявляти повідомлення в різних форматах даних (текст, зображення, звук). Також методика RS-аналізу є складною в обчисленні. Метод аналізу розподілу пар значень за критерієм Хі-квадрат може виявляти стеганографію на різних рівнях (рівень бітів, блоків, файлів), але його ефективність суттєво зменшується за відсутності оригіналу зображення.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: