СПОСОБ СКРЫТОЙ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ Российский патент 2015 года по МПК G06F21/10 H04N7/08 H04L9/00 

Описание патента на изобретение RU2552145C2

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано для организации скрытой передачи конфиденциальной информации по открытым каналам связи.

Известен способ внедрения дополнительной информации в цифровые изображения, в котором для противодействия некоторым методам анализа при записи информации используется только часть младших значащих битов в байтах цветового представления исходного изображения, оставшиеся биты используются для последующей коррекции наиболее важных статистических параметров (См. Provos N. Defending Against Statistical Steganalysis, Proceeding of the 10 USENIX Security Symposium, 2001, p.323-335).

Недостатком способа является то, что корректирующие изменения приводят к дополнительному искажению цифрового изображения и уменьшают пропускную способность стеганоканала использованием части свободного пространства под корректирующую информацию. К тому же корректирующие исправления, направленные на противодействие какому-либо из методов статистического анализа за счет коррекции одного из параметров, могут привести к еще большему искажению других параметров и, как следствие, к более вероятному обнаружению скрытого канала другими методами анализа. В частности, искажения, вносимые внедрением дополнительной информации и корректирующими изменениями при использовании указанного способа, могут быть заметны при проведении визуального анализа битовых слоев полученного изображения.

Известен также способ внедрения дополнительной информации в цифровые изображения по патенту РФ №2288544, опубл. 27.11.2006, бюл. №33), заключающийся в том, что исходное цифровое изображение раскладывают на битовые слои, для записи дополнительной информации выбирают один из полученных битовых слоев, который представляют в виде битовой последовательности, запись дополнительной информации осуществляют с помощью кода, при этом в полученной битовой последовательности биты, расположенные на границах всех переходов одинаковых последовательностей нулей и единиц, заменяют в соответствии с битами записываемой дополнительной информации, оставшиеся биты нижележащих битовых слоев при необходимости используют для коррекции исходного изображения или для записи другой дополнительной информации.

Недостатком данного способа является необходимость коррекции статистических характеристик, которая приводит к увеличению времени обработки изображения, а также к снижению объема встраиваемой информации. При этом увеличение объема встраиваемой информации достигается за счет использования старших битовых слоев, что приводит к еще большему изменению исходного изображения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ встраивания сообщения в цифровое изображение по патенту РФ №2407216, опубл. 20.12.2010 г, бюл. №35, заключающийся в замене наименее значащего бита в байтах исходного цифрового изображения, при этом наименее значащему биту в байтах исходного цифрового изображения присваивают флаговое значение «единица» при совпадении части битов байта сигнала цифрового изображения и битов сигнала сообщения либо флаговое значение «ноль» при несовпадении, при этом корректировку статистики распределения наименее значащих битов производят по оставшейся их части, не используемой в качестве флаговых значений.

Недостатком данного способа является низкая скрытность передачи конфиденциальной информации по открытым каналам связи из-за искажений статистических параметров цифрового изображения при встраивании сообщения.

Техническим результатом заявленного технического решения является повышение скрытности передачи конфиденциальной информации за счет отсутствия непосредственного встраивания сообщения в цифровое изображение и передачи цифрового изображения и маркерного пакета сообщения по разным каналам связи.

В заявленном изобретении технический результат достигается тем, что в известном способе встраивания сообщения в цифровое изображение присваивают флаговое значение «единица» при совпадении части битов байта сигнала цифрового изображения и битов сигнала сообщения либо флаговое значение «ноль» при несовпадении, дополнительно формируют массив {F} для запоминания флаговых значений. Записывают полученные флаговые значения в массив {F} после сравнения части битов байта сигнала цифрового изображения и битов сигнала сообщения. Формируют маркерный пакет сообщения после заполнения массива {F} флаговыми значениями, при этом считывают флаговые значения из массива {F} и записывают их в информационное поле пакета. Передают маркерный пакет и пакет с цифровым изображением по разным каналам связи.

Новая совокупность существенных признаков позволяет достичь указанного технического результата за счет отсутствия непосредственного встраивания сообщения в цифровое изображение и передачи цифрового изображения и маркерного пакета сообщения по разным каналам связи.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного способа условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного объекта, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность отличительных существенных признаков, обусловливающих тот же технический результат, который достигнут в заявляемом способе. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показано:

фиг.1 - блок-схема алгоритма, реализующего заявленный способ скрытой передачи информации;

фиг.2 - чертеж, поясняющий процесс формирования битовой последовательности маркерного сообщения {F};

фиг.3 - блок-схема алгоритма, реализующего способ извлечения сообщения из цифрового изображения.

Реализация заявленного способа объясняется следующим образом. Формируют массивы для запоминания битовой последовательности цифрового изображения {Ci}, где i=1, 2…К, битовой последовательности сообщения {Tj}, где j=1, 2…N, битовой последовательности маркерного сообщения {Fj}, где i=1, 2…К (фиг.1, блок 1). Далее производят заполнение массивов {С} и {Т} битовыми последовательностями (фиг.1, блоки 2, 3). Производят установку счетчиков в начальное состояние i=1 и j=1 (фиг.1, блок 4). Последовательно считывают из соответствующих массивов значения Ci и Tj и сравнивают их (фиг.1, блоки 5, 6). Если битовые значения совпадают, то флаговое значение Fi устанавливают в «единицу» и увеличивают значения счетчиков i и j на единицу (фиг.1, блоки 7, 9, 10).

Если битовые значения не совпадают, то флаговое значение Fi устанавливают в «ноль» и увеличивают на единицу только значение счетчика i (фиг.1, блоки 8, 10). После того как вся битовая последовательность сообщения нашла свое отражение в битовой последовательности цифрового изображения (фиг.1, блок 11) осуществляют формирование пакета маркерного сообщения, содержащего данные массива {F} (фиг.1, блок 12), для чего в информационное поле пакета сетевого уровня последовательно записывают данные из массива {F}. Далее формируют пакет информационного сообщения содержащего цифровое изображение (фиг.1, блок 13), для чего в информационное поле пакета сетевого уровня последовательно записывают данные из массива {С}. После чего осуществляют передачу пакетов по разным каналам связи (фиг.1, блок 14).

Рассмотрим пример формирования битовой последовательности маркерного сообщения. На фиг.2 представлены битовые последовательности сообщения и цифрового изображения. Для наглядности примера, сообщение и цифровое изображение группируются по два бита. Далее последовательно сравнивают два бита сообщения с двумя битами цифрового изображения. Если биты не равны, то в массив последовательности маркерного сообщения {F} записывают ноль и берут для сравнения следующие два бита цифрового изображения. Если биты равны, то в массив последовательности маркерного сообщения {F} записывают единицу, а для сравнения берут следующие два бита и сообщения, и цифрового изображения. После того как всем битам последовательности сообщения было поставлено в соответствие флаговое значение в массиве {F}, формируют пакет маркерного сообщения содержащего данные массива.

Процесс извлечения сообщения из цифрового изображения с помощью маркерного сообщения представлен на фиг.3 и объясняется следующим образом. Формируют массивы для запоминания битовой последовательности цифрового изображения {PQ}, где i=1, 2…К, битовой последовательности маркерного сообщения {PFf}, где i=1, 2…N, битовой последовательности сообщения {PTj}, где j=1, 2…N (фиг.3, блок 1). Далее осуществляют прием из разных каналов связи пакетов информационного сообщения и маркерного сообщения (фиг.3, блок 2, 4). Данные этих пакетов записывают в соответствующие массивы (фиг.3, блок 3, 5). Производят установку счетчиков в начальное состояние i=1 и j=1 (фиг.1, блок 6). Последовательно считывают из соответствующих массивов значения PQ и PF (фиг.1, блок 7). Если значение флага PFj равно единице (фиг.1, блок 8), то значение битовой последовательности PQ записывают в ячейку массива PTj (фиг.1, блок 9) и увеличивают на единицу значения счетчиков i и j (фиг.1, блок 10, 11). Если значение флага PFj равно нулю, то увеличивают на единицу только значение счетчика i (фиг.1, блок 11). После того как все флаговые значения были считаны (фиг.1, блок 12), принимают решение о приеме сообщения (фиг.1, блок 13).

Таким образом, заявленный способ за счет отсутствия непосредственного встраивания сообщения в цифровое изображение и передачи цифрового изображения и маркерного пакета сообщения по разным каналам связи позволяет повысить скрытность передачи конфиденциальной информации, обеспечивая тем самым достижение технического результата.

Похожие патенты RU2552145C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ МАСКИРОВАНИЯ ПЕРЕДАВАЕМОЙ ИНФОРМАЦИИ 2017
  • Бухарин Владимир Владимирович
  • Закалкин Павел Владимирович
  • Кирьянов Александр Владимирович
  • Стародубцев Юрий Иванович
RU2660641C1
Способ скрытного информационного обмена 2020
  • Стародубцев Юрий Иванович
  • Закалкин Павел Владимирович
  • Кирьянов Александр Владимирович
  • Вершенник Елена Валерьевна
  • Иванов Сергей Александрович
  • Васюков Дмитрий Юрьевич
  • Никитин Валерий Валерьевич
RU2746219C1
Способ скрытного информационного обмена 2018
  • Бречко Александр Александрович
  • Вершенник Алексей Васильевич
  • Вершенник Елена Валерьевна
  • Мартынюк Иван Анатольевич
  • Стародубцев Юрий Иванович
RU2708354C1
СПОСОБ ВСТРАИВАНИЯ СООБЩЕНИЯ В ЦИФРОВОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ 2009
  • Захаркин Сергей Вячеславович
  • Иванов Иван Владимирович
  • Кирюхин Дмитрий Александрович
  • Воропаев Максим Викторович
  • Болбенков Александр Владичевич
RU2407216C1
СПОСОБ ВСТРАИВАНИЯ СЖАТОГО СООБЩЕНИЯ В ЦИФРОВОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ 2011
  • Захаркин Сергей Вячеславович
  • Юрлов Александр Владимирович
  • Болбенков Александр Владичевич
  • Кирюхин Дмитрий Александрович
  • Конышев Михаил Юрьевич
  • Люлин Александр Николаевич
  • Иванов Иван Владимирович
RU2467486C1
СПОСОБ ВСТРАИВАНИЯ СООБЩЕНИЯ В ЦИФРОВОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ФОРМАТА JPEG 2000 2012
  • Радаев Сергей Владимирович
  • Кирюхин Дмитрий Александрович
  • Двилянский Алексей Аркадьевич
  • Люлин Александр Николаевич
  • Иванов Иван Владимирович
RU2517337C1
СПОСОБ ВСТРАИВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ В ИЗОБРАЖЕНИЕ, СЖАТОЕ ФРАКТАЛЬНЫМ МЕТОДОМ, НА ОСНОВЕ СФОРМИРОВАННОЙ БИБЛИОТЕКИ ДОМЕНОВ 2013
  • Двилянский Алексей Аркадьевич
  • Кирюхин Дмитрий Александрович
  • Снаров Михаил Михайлович
  • Еменка Константин Геннадьевич
  • Чириков Владимир Евгеньевич
  • Трапашко Владимир Сергеевич
  • Швытов Константин Владимирович
  • Чурбанов Андрей Николаевич
  • Иванов Иван Владимирович
RU2530339C1
СПОСОБ ВСТРАИВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ В ГРАФИЧЕСКИЙ ФАЙЛ, СЖАТЫЙ ФРАКТАЛЬНЫМ МЕТОДОМ 2015
  • Иванов Владимир Алексеевич
  • Снаров Михаил Михайлович
  • Двилянский Алексей Аркадьевич
  • Иванов Иван Владимирович
  • Кирюхин Дмитрий Александрович
  • Крюков Марк Сергеевич
  • Ксенофонтов Алексей Андреевич
  • Щуров Константин Сергеевич
RU2602670C1
СПОСОБ ШИФРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ 2015
  • Гайворонский Борис Юрьевич
RU2584454C1
Способ встраивания информации в цветное изображение 2020
  • Кривошеев Игорь Александрович
  • Линник Максим Анатольевич
  • Кожевникова Татьяна Владимировна
RU2738250C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 552 145 C2

Реферат патента 2015 года СПОСОБ СКРЫТОЙ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к способу скрытой передачи конфиденциальной информации по открытым каналам связи. Техническим результатом является повышение скрытности передачи конфиденциальной информации. Присваивают флаговое значение «единица» при совпадении части битов байта сигнала цифрового изображения и битов сигнала сообщения либо флаговое значение «ноль» при несовпадении. Формируют массив {F} для запоминания флаговых значений, записывают полученные флаговые значения в массив {F} после сравнения части битов байта сигнала цифрового изображения и битов сигнала сообщения. Считывают флаговые значения из массива {F}. Формируют маркерный пакет сообщения, для чего записывают в информационное поле пакета флаговые значения из массива {F}. Передают маркерный пакет и пакет с цифровым изображением по разным каналам связи. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 552 145 C2

Способ скрытой передачи информации, заключающийся в том, что присваивают флаговое значение «единица» при совпадении части битов байта сигнала цифрового изображения и битов сигнала сообщения либо флаговое значение «ноль» при несовпадении, отличающийся тем, что формируют массив {F} для запоминания флаговых значений, записывают полученные флаговые значения в массив {F} после сравнения части битов байта сигнала цифрового изображения и битов сигнала сообщения, считывают флаговые значения из массива {F}, формируют маркерный пакет сообщения, для чего записывают в информационное поле пакета флаговые значения из массива {F}, передают маркерный пакет и пакет с цифровым изображением по разным каналам связи.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2015 года RU2552145C2

СПОСОБ ВСТРАИВАНИЯ СООБЩЕНИЯ В ЦИФРОВОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ 2009
  • Захаркин Сергей Вячеславович
  • Иванов Иван Владимирович
  • Кирюхин Дмитрий Александрович
  • Воропаев Максим Викторович
  • Болбенков Александр Владичевич
RU2407216C1
Станок для изготовления деревянных ниточных катушек из цилиндрических, снабженных осевым отверстием, заготовок 1923
  • Григорьев П.Н.
SU2008A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
ДВУХКОМПОНЕНТНОЕ ВСТРАИВАНИЕ СООБЩЕНИЙ В ИЗОБРАЖЕНИЕ 2006
  • Харинов Михаил Вячеславович
RU2331085C2
СПОСОБ ПОИСКА ИЗОБРАЖЕНИЙ ФОРМАТА JPEG, СОДЕРЖАЩИХ ЦИФРОВОЙ ВОДЯНОЙ ЗНАК 2005
  • Баранов Владимир Алексеевич
  • Гатилов Олег Вячеславович
  • Скурнович Алексей Валентинович
  • Харченко Сергей Васильевич
  • Иванов Иван Владимирович
  • Кирюхин Дмитрий Александрович
RU2301447C2
Способ и приспособление для нагревания хлебопекарных камер 1923
  • Иссерлис И.Л.
SU2003A1

RU 2 552 145 C2

Авторы

Баленко Ольга Александровна

Кирьянов Александр Владимирович

Нижегородов Антон Валентинович

Стародубцев Геннадий Юрьевич

Стародубцев Юрий Иванович

Ядров Алексей Николаевич

Даты

2015-06-10Публикация

2013-02-26Подача