Стеганографические методы скрытия данных в аудиосигналах

1.

2.

Стеганографияэто
наука
о
скрытой
передаче информации путём сохранения в тайне
самого факта передачи.
Цель стеганографии- скрыть факт существования
секретного сообщения.
Особое развитие получили цифровые методы
стеганографии в аудиосреде. Скрытие данных в
аудиосигналах является особенно перспективным,
поскольку слуховая система человека работает в
сверхшироком динамическом диапазоне.

3.

Возьмем произвольный текст в кодировке windows1251 и зашифруем его в Wav-файл и извлечем его
обратно без искажений. Если заменять Байт звука
Байтом текста, то мы получим очень сильное
искажение звука.
Поэтому наиболее удобно заменять только 1 бит
каждого сэмпла на 1 бит Текста. Такая подмена будет
незаметна для слуховой системы человека.
Задача, заключается в том чтобы распознать область в
которую можно производить запись и записать файлсообщение нулями и единицами, разместив эти биты
поверх самых младших - восьмых битов каждого
сэмпла в звуковом файле.

4.

Структура BMP-файла состоит из следующих частей:
• RIFF заголовок;
• WAV заголовок и его структура;
• Заголовок данных;
• Звуковые данные;

5.

Смещение от
начала файла
0h
4h
Длина
Описание
4h
4h
Идентификатор формата ('RIFF')
Длина блока данных (длина файла - 8h)
8h
4h
0ch
4h
10h
14h
16h
18h
4h
2h
2h
2h/4h
1ah/1ch
2h/4h
1ch/20h
2h
1eh/22h
20h/24h
24h/28h
28h/2ch
2h
4h
4h
Идентификатор блока звуковых данных ('WAVE')
Идентификатор подблока заголовка ('fmt" - с пробелом в
конце)
000ch/0010h - длина подблока заголовка
01h - тип формата представления данных
Число каналов (1 - моно, 2 - стерео)
Частота дискретизации, Гц
Скорость передачи данных, байт/с (произведение числа
каналов, частоты дискретизации и разрядности в байтах)
Число байт для представления одного отсчета (1 - 8 бит
моно, 1 - 16 бит стерео)
Разрядность, бит (8, 16)
Идентификатор подблока данных ('data')
Длина звуковых данных
Звуковые данные

6.

Загружаем WAV-файл.
Определяется позиция начала звуковых данных.
Определяется количество сэмплов.
Определяем количество байтов в Исходном Тексте.
В первые сорок сэмплов запишем количество символов
Исходного Текста.
6. Определяем позицию смещения для записи в биты.
7. Организовываем два цикла:
• Внешний: обход по битам сэмплов;
• Внутренний: обход по битам символа.
8. В циклах заменяем последний бит сэмпла инверсией бита
текста последовательно (т.е. если бит текста равен 1, то в бит
сэмпла записываем 0). Пропуская при этом последние биты
сэмплов, которые попали под область смещения.
9. Сохраняем полученный результат.
1.
2.
3.
4.
5.

7.

1. Загружаем WAV-файл.
2. Определяется позицию начала звуковых данных.
3. Из первых сорок сэмплов считываем последние биты,
преобразовав их, получаем количество символов Исходного
Текста.
4. Определяем позицию смещения для считывания нужных битов
сэмплов.
5. Организуем цикл обхода по битам сэмплов, учитывая при этом
смещение. Количество итераций в цикле равно количеству
символов умноженное на восемь.
6. Применяем инверсию к полученным последним битам.
7. Сохраняем полученный результат.

8.

1. Сообщение не должно превосходить размер WAV-файла.
2. В сообщении должны использоваться только символы
кириллицы, латиницы, а также цифры от 0 до 9.
3. Контейнер не имеет сжатия.
4. В контейнере должно выделяться 8 бит на семпел.

9.

Исходный
WAV-файл.
WAV-файл,
содержащий
Исходный Текст

10.

Исходный
WAV-файл.
WAV-файл,
с измененными
средними битами

11.

Исходный
WAV-файл.
WAV-файл,
с измененными
старшими битами

12.

Стегоанализ – сравнительно новое направление исследований в
сфере стеганографии. Стегоанализом, по аналогии с
криптоанализом, называется задача, обратная по отношению к
стеганографии, и заключается в обнаружении подозрительного
контейнера.
Известно, что файлы аудио форматов могут служить хорошим
контейнером для стеганографической передачи данных, так как
обладают необходимой информационной избыточностью.

13.

В рамках настоящей курсовой работы
предложен алгоритм, реализующий метод замены
наименее значащих битов для файлов с
расширением wav. Была изучена предметная
область, сформулирована постановка задачи,
рассмотрен формат WAV файла, проанализирован
метод наименее значимого бита. На основе
анализа закономерностей изменения младших
битов разработан алгоритм преобразования
секретной информации, сохраняемой в младших
битах.