Математична модель стеганографії, що використовує неоптимальні рішення в алгоритмах стиснення даних

Анотація

Вступ. Захист доступу до інформації в цифрову епоху вимагає розроблення цифрових інструментів для шифрування та приховування інформації від усіх, хто не повинен мати до неї доступ. Хоча шифрування чудово запобігає доступу до інформації неавторизованими особами, воно дозволяє людям знати, що за перетворенням щось приховано. Натомість, стеганографія дає змогу приховати сам факт приховування інформації. На жаль, поширені типи стеганографії покладаються на зміну вихідного сигналу, залишаючи малопомітні сліди маніпуляцій із даними, які можна відстежити та виявити. Метою цієї статті є надання моделі, яка має потенціал для збереження вихідного сигналу в повному обсязі, замість цього покладаючись на зміну способу представлення вихідного сигналу в цифрових носіях у такий спосіб, щоб мати можливість кодувати секретні дані у вихідний потік.
Методи. Проведено теоретичний аналіз стеганографічних підходів до алгоритмів стиснення даних. Досліджено методи збереження вихідного потоку даних.
Результати. Розроблено нову модель, яка використовує процеси прийняття рішень в алгоритмах стиснення даних для кодування стеганографічних даних у результуючому потоці даних. У схемах стиснення даних без втрат можливо досягти ідеального відтворення вихідного потоку даних, що унеможливлює виявлення шляхом аналізу основного сигналу, закодованого в алгоритмах стиснення даних.
Висновки. Потреба в інформаційній безпеці із часом зростає, а напруженість між країнами призводить до нових збройних конфліктів по всьому світу. Можливість вбудовувати та приховано надсилати дані за допомогою стеганографії може забезпечити конкурентну економічну, політичну та/або військову перевагу. Розроблену модель можна застосувати для подальшого розроблення конкретних методів стеганографічного кодування даних, стійких до аналізу та виявлення за допомогою існуючих підходів, що спираються на статистичний аналіз потоку базового сигналу.