Сучасні методи квантової стеганографії

У даній статті проведено дослідження існуючих методів квантової стеганографії. Запропоновано класифікацію сучасних квантово-стеганографічних методів з точки зору застосовуваних стегоконтейнерів, а також проведено якісний аналіз їх переваг та недоліків з позицій ефективності та можливості практичної реалізації

СУЧАСНІ МЕТОДИ КВАНТОВОЇ СТЕГАНОГРАФІЇ

У даній статті проведено дослідження існуючих методів квантової стеганографії. Запропоновано класифікацію сучасних квантово-стеганографічних методів з точки зору застосовуваних стегоконтейнерів, а також проведено якісний аналіз їх переваг та недоліків з позицій ефективності та можливості практичної реалізації

Сучасні методи квантової стеганографії

У даній статті проведено дослідження існуючих методів квантової стеганографії. Запропоновано класифікацію сучасних квантово-стеганографічних методів з точки зору застосовуваних стегоконтейнерів, а також проведено якісний аналіз їх переваг та недоліків з позицій ефективності та можливості практичної реалізації

СУЧАСНІ СТЕГАНОГРАФІЧНІ МЕТОДИ ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ

У роботі представлена систематизація та класифікація сучасних напрямів стеганографії, наведені переваги та недоліки конкретних стеганографічних методів. Виконане дослідження спрямоване на полегшення пошуку існуючих стеганографічних методів та засобів в науковій літературі з метою розробки нових ефективних систем захисту інформації

Забезпечення надійності функціонування комп'ютерних лінгвістичних стегосистем в умовах протидії інфомраційній пропаганді

The article reviews the existing methods for improving the functional reliability of computer linguistic stegosystems. Since it was found during the study that quantum steganography is promising direction, especially in the context of counteracting the information propaganda, therefore these approaches are the ones that are considered for solving the problem. The analysis of existing developments proves the lack of a full-fledged practical implementation of such an approach in steganography. An assumption is put forward in the work that the reason is in absence of unity of the corpuscular-wave characteristics in the process of hiding the stegomessage. It is being proved in the article that at the moment such an approach can only be realized in computer linguistic steganography, by combining it with quantum steganography. The analysis found that textual steganography basing on quantum laws is at the initial stage of development, and studies are conducted only in the field of random interval methods. The concept of quantum-semantic linguistic steganography is introduced to solve the problem in the work. Existing disadvantages of quantum steganography methods, namely, the inability to reproduce the plurality of worlds or the text's vulnerability to systems of automatic semantic modification, are proposed to be corrected by using the method of linguistic-combinatorial modeling of difficult-formalized systems and the principles of cybernetic hermeneutics for interaction with quantum states, and intensional logic to solve the problem of quantum entanglement to save quantum dualism for the formalization and implementation of the idea of the quantum-semantic steganography in practice. In turn, the implementation of affine transformations in relation to the function describing the subjective semantic line of the text will provide a process of counteracting the information propaganda. The use of the digital watermarking methods for decryption the change of semantic states in formation of the text by subjective semantic line will help to reduce the probability of detecting the fact of the stegomessage transmission.В статье проводится обзор существующих методов повышения надежности функционирования компьютерных лингвистических стегосистем. Поскольку в ходе исследования выявлено, что перспективным направлением, особенно в условиях противодействия информационной пропаганде является квантовая стеганография, поэтому рассматриваются именно эти подходы для решения поставленной задачи. Анализ существующих разработок доказывает отсутствие полноценной практической реализации подобного подхода в стеганографии. В работе выдвигается предположение, что причина в отсутствии единства корпускулярно-волновых характеристик в процессе сокрытия стегосообщения. В статье доказывается, что на данный момент, подобный подход возможно реализовать только в компьютерной лингвистической стеганографии путем ее сочетания с квантовой стеганографией. Анализ выявил, что текстовая стеганография на основе квантовых законов находится на начальном этапе развития, а исследования проводятся только в области методов произвольного интервала. Для решения поставленной в работе задачи вводится понятие квантово-семантической лингвистической стеганографии. Существующие недостатки методов квантовой стеганографии, а именно невозможность практического воспроизведения множественности миров или уязвимость текста к системам автоматической семантической модификации предлагается исправить путем использования методики лингво-комбинаторного моделирования сложноформализованных систем и принципов кибернетической герменевтик для взаимодействия с квантовыми состояниями, а интенсиональной логики для решения проблемы квантовой запутанности с целью сохранения квантового дуализма для формализации и внедрения идеи квантово-семантической стеганографии на практике. В свою очередь, реализация аффинных преобразований относительно функции, описывающей субъективную семантическую линию текста обеспечит процесс противодействия информационной пропаганде. Использование же методов ЦВЗ для расшифровки изменения семантических состояний при формировании текста согласно субъективной семантической линии поможет уменьшить вероятность обнаружения факта передачи стегосообщения.В статті проводиться огляд існуючих методів підвищення надійності функціонування комп’ютерних лінгвістичних стегосистем. Оскільки, в ході дослідження виявлено, що перспективним напрямком, особливо в умовах протидії інформаційній пропаганді є квантова стеганографія, тому розглядаються саме ці підходи для вирішення поставленої задачі. Аналіз існуючих розробок доводить відсутність повноцінної практичної реалізації подібного підходу в стеганографії. В роботі висувається припущення, що причина у відсутності єдності корпускулярно-хвилевих характеристик в процесі приховування стегоповідомлення. В статті доводиться, що на даний момент подібний підхід можливо реалізувати лише в комп’ютерній лінгвістичній стеганографії шляхом її поєднання з квантовою стеганографією. Аналіз виявив, що текстова стеганографія на основі квантових законів знаходиться на початковому етапі розвитку, а дослідження проводяться лише в області методів довільного інтервалу. Для вирішення поставленої в роботі задачі вводиться поняття квантово-семантичної лінгвістичної стеганографії. Існуючі недоліки методів квантової стеганографії, а саме неможливість практичного відтворення множинності світів чи вразливість тексту до систем автоматичної семантичної модифікації пропонується виправити шляхом використання методики лінгво-комбінаторного моделювання важкоформалізованих систем та засад кібернетичної герменевтик для взаємодії з квантовими станами, а інтенсіональної логіки для вирішення проблеми квантової заплутаності з метою збереження квантового дуалізму для формалізації та впровадження ідеї квантово-семантичної стеганографії на практиці. В свою чергу реалізація афінних перетворень стосовно функції, що описує суб’єктивну семантичну лінію тексту забезпечить процес протидії інформаційній пропаганді. Використання ж методів ЦВЗ для розшифровки зміни семантичних станів при формуванні тексту за суб’єктивною семантичною лінією допоможе зменшити імовірність виявлення факту передачі стегоповідомлення.В статті проводиться огляд існуючих методів підвищення надійності функціонування комп’ютерних лінгвістичних стегосистем. Оскільки, в ході дослідження виявлено, що перспективним напрямком, особливо в умовах протидії інформаційній пропаганді є квантова стеганографія, тому розглядаються саме ці підходи для вирішення поставленої задачі. Аналіз існуючих розробок доводить відсутність повноцінної практичної реалізації подібного підходу в стеганографії. В роботі висувається припущення, що причина у відсутності єдності корпускулярно-хвилевих характеристик в процесі приховування стегоповідомлення. В статті доводиться, що на даний момент подібний підхід можливо реалізувати лише в комп’ютерній лінгвістичній стеганографії шляхом її поєднання з квантовою стеганографією. Аналіз виявив, що текстова стеганографія на основі квантових законів знаходиться на початковому етапі розвитку, а дослідження проводяться лише в області методів довільного інтервалу. Для вирішення поставленої в роботі задачі вводиться поняття квантово-семантичної лінгвістичної стеганографії. Існуючі недоліки методів квантової стеганографії, а саме неможливість практичного відтворення множинності світів чи вразливість тексту до систем автоматичної семантичної модифікації пропонується виправити шляхом використання методики лінгво-комбінаторного моделювання важкоформалізованих систем та засад кібернетичної герменевтик для взаємодії з квантовими станами, а інтенсіональної логіки для вирішення проблеми квантової заплутаності з метою збереження квантового дуалізму для формалізації та впровадження ідеї квантово-семантичної стеганографії на практиці. В свою чергу реалізація афінних перетворень стосовно функції, що описує суб’єктивну семантичну лінію тексту забезпечить процес протидії інформаційній пропаганді. Використання ж методів ЦВЗ для розшифровки зміни семантичних станів при формуванні тексту за суб’єктивною семантичною лінією допоможе зменшити імовірність виявлення факту передачі стегоповідомлення

Secure covert communications over streaming media using dynamic steganography

Streaming technologies such as VoIP are widely embedded into commercial and industrial applications, so it is imperative to address data security issues before the problems get really serious. This thesis describes a theoretical and experimental investigation of secure covert communications over streaming media using dynamic steganography. A covert VoIP communications system was developed in C++ to enable the implementation of the work being carried out. A new information theoretical model of secure covert communications over streaming media was constructed to depict the security scenarios in streaming media-based steganographic systems with passive attacks. The model involves a stochastic process that models an information source for covert VoIP communications and the theory of hypothesis testing that analyses the adversary‘s detection performance. The potential of hardware-based true random key generation and chaotic interval selection for innovative applications in covert VoIP communications was explored. Using the read time stamp counter of CPU as an entropy source was designed to generate true random numbers as secret keys for streaming media steganography. A novel interval selection algorithm was devised to choose randomly data embedding locations in VoIP streams using random sequences generated from achaotic process. A dynamic key updating and transmission based steganographic algorithm that includes a one-way cryptographical accumulator integrated into dynamic key exchange for covert VoIP communications, was devised to provide secure key exchange for covert communications over streaming media. The discrete logarithm problem in mathematics and steganalysis using t-test revealed the algorithm has the advantage of being the most solid method of key distribution over a public channel. The effectiveness of the new steganographic algorithm for covert communications over streaming media was examined by means of security analysis, steganalysis using non parameter Mann-Whitney-Wilcoxon statistical testing, and performance and robustness measurements. The algorithm achieved the average data embedding rate of 800 bps, comparable to other related algorithms. The results indicated that the algorithm has no or little impact on real-time VoIP communications in terms of speech quality (< 5% change in PESQ with hidden data), signal distortion (6% change in SNR after steganography) and imperceptibility, and it is more secure and effective in addressing the security problems than other related algorithms