Стеганография. История тайнописи

2. Активный противник, который может модифицировать отправляемые заключенными данные. Например, он может модифицировать текст, не видоизменяя его семантическое содержание. Реальный пример активного охранника — это цензура телеграмм правительством США во время Второй мировой войны: семантическое содержание телеграмм не могло быть изменено, но цензоры слегка видоизменяли точную редакцию текста, заменяли слова на синонимы, что разрушало возможные тайные послания.

3. Злоумышленный противник, который может не только видоизменять сообщения заключенных, но и составлять новое из нескольких или переписать послание целиком. В этом случае заключенным можно надеяться на что угодно, только не на обретение свободы! К счастью, реальные ситуации, когда начинает действовать злобный охранник, достаточно редки, поэтому случай злобного охранника чаще всего не рассматривается.

Как уже было отмечено, к основным угрозам безопасности стегосистем относятся: обнаружение стеганографического канала, извлечение, разрушение и подмена скрытого сообщения. Заметим, что в качестве вырожденного случая существует еще одна угроза, а именно — запрет на какую бы то ни было передачу посланий.

Обнаружение стеганографического канала является угрозой «нижнего уровня». Она может быть осуществлена любым типом противника. Если Вилли способен обнаружить стеганографический канал, то говорят, что стегосистема является нестойкой. Защита от этой угрозы считается основной задачей стеганографии.

Извлечение скрытого сообщения состоит в том, что противник не только определяет существование канала стеганографической связи, но и вычленяет скрытое сообщение. Эта угроза может быть осуществлена активным или злоумышленным противником.

Разрушение скрытого сообщения подразумевает внесение в стегоконтейнер таких допустимых (не нарушающих требования естественности контейнера) изменений, которые не позволят получателю извлечь встроенное сообщение. Такая угроза может быть осуществлена как активным, так и злоумышленным противником.

Подмена скрытого сообщения, являясь наиболее сильной угрозой стеганографической системе, может быть осуществлена только злоумышленным противником. Суть ее состоит в извлечении имеющегося в стегоконтейнере скрытого сообщения и размещении вместо него другого (ложного) сообщения.

Наиболее сложной в реализации является угроза обнаружения канала стеганографической связи. Далее, в порядке уменьшения сложности следуют:

— подмена скрытого сообщения (для осуществления которого в общем случае необходимо знать как алгоритм сокрытия, так и секретный ключ);

— извлечение скрытого сообщения (для чего нужно знать алгоритм сокрытия);

— разрушение скрытого сообщения (которое возможно произвести, не зная ни алгоритм сокрытия, ни тем более стегоключ).

На первый взгляд кажется странным то, что наиболее сложную с точки зрения реализации угрозу (обнаружение канала стеганографической связи) может осуществить даже наиболее слабый (пассивный) противник.

На самом деле здесь нет никакого противоречия, так как это возможно лишь в том случае, когда отправитель нарушает требование естественности контейнера, что и вызывает подозрение противника. В противном случае, задача обнаружения канала стеганографической связи является сложной.

Атаки на стегосистему

Под угрозой безопасности информационной системы понимается совокупность условий и факторов, создающих опасность функционированию и развитию информационной системы. Реализация такой угрозы называется атакой.

Главной целью любой атаки на стегосистему является, прежде всего, — обнаружение канала стеганографической связи. Максимально достижимым результатом при реализации атаки — получение полной информации о стегосистеме.

Атака с известным контейнером

Это самая слабая из всех возможных атак. Имея в распоряжении исходный контейнер, охранник после его сравнения с контейнером, посланным заключенным, может сделать вывод о существовании стегоканала. Подобную атаку может произвести пассивный противник.

Несколько сложнее следующая разновидность этой атаки — заключенные используют канал с повторением, при этом в каждый контейнер, помимо скрытого сообщения, могут быть внесены некоторые случайные изменения. Тогда задача охранника состоит в определении того, что содержится в контейнере — случайная шумовая последовательность или скрытое сообщение.

Атака с выбором контейнера

В этом случае охранник сам выбирает тип контейнера (наиболее удобный для него с точки зрения последующего анализа) и создает условия, при которых заключенные могут воспользоваться для передачи скрытого сообщения только этим контейнером.

Как и в предыдущем типе атаки, сравнение исходного и полученного от заключенного контейнеров может помочь охраннику сделать вывод о наличии или отсутствии стеганографического канала. Атаку может осуществить пассивный противник.