Разработка и исследование модели многоканальной стеганогрфической системы скрытой передачи графических данных
ВВЕДЕНИЕ
Задача защиты информации от несанкционированного доступа решалась во все времена на протяжении истории человечества. Уже в древнем мире выделилось два основных направления решения этой задачи, существующие и по сегодняшний день: криптография и стеганография.[7] Целью криптографии является скрытие содержимого сообщений за счет их шифрования. В отличие от этого, при стеганографии скрывается сам факт существования тайного сообщения.
Слово «стеганография» имеет греческие корни и буквально означает «тайнопись». Тайнопись осуществляется самыми различными способами. Общей чертой этих способов является то, что скрываемое сообщение встраивается в некоторый безобидный, не привлекающий внимание объект. Затем этот объект открыто транспортируется адресату. При криптографии наличие шифрованного сообщения само по себе привлекает внимание противников, при стеганографии же наличие скрытой связи остается незаметным.
Развитие средств вычислительной техники в последнее десятилетие дало новый
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 8
Глава 1. АНАЛИЗ ЗАДАЧИ СКРЫТОЙ ПЕРЕДАЧИ МУЛЬТИМЕДИЙНОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ОСНОВАНИИ МЕТОДОВ СТЕГАНОГРАФИИ 10
1.1. Общие понятия о скрытой передаче на основе методов стеганографии 10
1.2. Характеристика пакетов различных сетевых протоколов, как потенциального контейнера 13
1.3. Характеристика графических данных как объекта встраивания. 15
1.3.1. Характеристика графических данных, форматов JPEG и PNG, а также стандартных размеров кадров 480p, 720p, 1080p, 2160p, как объекта встраивания. 15
1.3.2. Граничные требования по скорости передачи, задержке, вероятности потери пакета (Битовой ошибки) для графических данных различных форматов и размеров кадров 21
1.4. Предложения по комбинации контейнер – встраиваемые графические данные 23
Глава 2. МОДЕЛЬ МНОГОКОНАЛЬНОЙ СТЕГАНОГРАФИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ СКРЫТОЙ ПЕРЕДАЧИ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ДАННЫХ 24
2.1. Обоснование использования теории массового обслуживания для исследования процессов в стеганографической системе скрытой передачи мультимедийных данных 24
2.2. Формализация стеганографической системы скрытой передачи мультимедийных данных в виде многоканальной СМО с очередью 27
2.2.1. Расчет относительной пропускной способности системы 32
2.2.2. Расчет вероятности отказа в системе 32
2.2.3. Расчет времени задержки в системе 32
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ СТЕГАНОГРАФИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ СКРЫТОЙ ПЕРЕДАЧИ ГРАФИЧЕСКИХ ДАННЫХ 34
3.1. Исследование необходимого количества каналов в многоканальной стеганографической системе для скрытой передачи графических данных JPEG формата со стандартным размером кадров 480p, 720p, 1080p, 2160p 34
3.1.1. Обоснование вариантов контейнера и параметров встраиваемых графических данных 34
3.1.2. Обоснование размера буфера многоканальной стегосистемы 34
3.1.3. Исследование пропускной способности многоканальной стегосистемы в зависимости от количества каналов 36
3.1.4. Исследование длительности передачи по многоканальной стегосистеме в зависимости от количества каналов 37
3.1.5. Исследование вероятности отказа в передачи пакета в многоканальной стегосистеме в зависимости от количества каналов 38
3.1.6. Формирование итоговых предложений по параметрам многоканальной стеганографической системы 38
3.2. Исследование необходимого количества каналов в многоканальной стеганографической системе для скрытой передачи графических данных PNG формата со стандартным размером кадров 480p, 720p, 1080p, 2160p 39
3.2.1. Обоснование вариантов контейнера и параметров встраиваемых графических данных 39
3.2.2. Обоснование размера буфера многоканальной стегосистемы 39
3.2.3. Исследование пропускной способности многоканальной стегосистемы в зависимости от количества каналов 41
3.2.4. Исследование длительности передачи по многоканальной стегосистеме в зависимости от количества каналов 42
3.2.5. Исследование вероятности отказа в передачи пакета в многоканальной стегосистеме в зависимости от количества каналов 43
3.2.6. Формирование итоговых предложений по параметрам многоканальной стеганографической системы 43
Глава 4. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ПРАКТИЧЕСКОЙ ОРГАНИЗАЦИИ СТЕГАНОГРАФИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ СКРЫТОЙ ПЕРЕДАЧИ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ДАННЫХ 44
Глава 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ 47
5.1. Оценка потенциальной доходности проекта по разработке, внедрению и реализации программного продукта 47
5.1.1. Описание продукта 47
5.1.2. План маркетинга 48
5.1.3. Состав затрат на производство и реализацию программного продукта 50
5.1.4. Расчет переменных издержек 51
5.1.5. Расчет постоянных издержек 53
5.1.6. Прогноз финансовых показателей проекта 54
5.2. Расчет затрат на разработку программного продукта 57
5.2.1. Календарный план выполнения работы 57
5.2.2. Расчет себестоимости разработки продукта 58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 66
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 67
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. https://portal.tpu.ru/SHARED/a/ALEXYEFREMOV/tutoring/Tab3/MMOiSU%20lectures%20slides.pdf Томск, 2018 (дата обращения 1.12.21)
2. Алиев Т.И. Основы моделирования дискретных систем. – СПб: СПбГУ ИТМО, 2009. – 363 с.
3. Алиев Т.И. Задачи и методы проектирования дискретных систем. – СПб: Университет ИТМО, 2015. – 127 с.
4. Макаренко С. И., Бородинов Р.В. Анализ технологий обеспечения качества обслуживания в мультисервисных АТМ сетях // Информационные технологии моделирования и управления. 2012. №1 (73). С. 65-79.
5. Spreaded Transorm Dither Modulation using a Perceptual Model https://www.researchgate.net/publication/224760331_Spread_Transform_Dither_Modulation_using_a_Perceptual_Model (дата обращения: 10.05.2022).
6. Форматы изображений https://tproger.ru/translations/difference-between-image-file-formats/ (дата обращения: 10.05.2022).
7. Цифровая стеганография / B.Г. Грибунин, И.H. Оков, И.B. Туринцев — M.: COЛOH-ПPECC, 2009— 272 c. (Серия «Аспекты защиты»)
8. Цифровая стеганография: состояние и перспективы. https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovaya-steganografiya-sostoyanie-i-perspektivy (дата обращения: 10.05.2022)
9. Энциклопедия касперского https://encyclopedia.kaspersky.ru/glossary/steganofraphy/ (дата обращения: 10.05.2022)
10. Возможности по использованию заголовков пакетов сетевого уровня базовой модели сетевого взаимодействия OSI/ISO в качестве стегоконтейнера. https://openarchive.nure.ua/server/api/core/bitstreams/2c72962b-949f-4a01-baf8-576dfea122ab/content (дата обращения: 10.05.2022)
11. Применен
В случае немарковских процессов задачи исследования систем массового обслуживания значительно усложняются и требуют применения статистического моделирования, численных методов с использованием ЭВМ.
Изучение случайных процессов заключается в определении вероятностей того, что в момент времени t система находится в том или ином состоянии. Совокупность таких вероятностей, описывающих состояния системы в различные моменты времени, дают достаточно полную информацию о протекающем в системе случайном процессе. [3]
С позиции моделирования процесса массового обслуживания ситуации, когда образуются очереди заявок (требований) на обслуживание, возникают следующим образом. Поступив в обслуживающую систему, требование присоединяется к очереди других (ранее поступивших) требований. Канал обслуживания выбирает требование из находящихся в очереди, с тем, чтобы приступить к его обслуживанию. После завершения проц