Вадим Гребенников - Стеганография. История тайнописи

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.

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.

Атака с известным стегоконтейнером

Это более сильная атака, поскольку, располагая стегоконтейнером, но, не зная исходного контейнера, охранник не может однозначно установить факт существования стегоканала. Его задача в этом случае сводится к анализу переданного заключенным контейнера и определению, является ли он стеганографическим или пустым контейнером. Подобную атаку может осуществить активный или злонамеренный противник.

Атака с выбором стегоконтейнера

Такая атака предполагает, что охраннику известно некоторое множество стегоконтейнеров и, возможно, реакция заключенного на некоторые их них. Тогда задача охранника состоит в «навязывании» ему при определенных условиях какого-то конкретного стегоконтейнера и анализе полученного ответа.

Подобная атака может быть осуществлена только при наличии канала с повторением. Ее может реализовать активный или злоумышленный противник.

Атака с известным скрытым сообщением

Возможны по крайней мере 2 варианта рассматриваемой атаки:

— известен стегоконтейнер, соответствующий скрытому сообщению. В этом случае задача охранника состоит в определении секретного ключа (атака может быть осуществлена активным или злонамеренным противником);

— соответствующий скрытому сообщению стегоконтейнер неизвестен. В этом случае задача является сложной и, вообще говоря, может не иметь решения.

Атака с выбором скрытого сообщения

Это самый сильный тип атаки, которую может произвести только злонамеренный противник. Сценарий атаки сводится к следующему: охранник «подбрасывает» известное ему скрытое сообщение одного заключенного и, получив стегоконтейнер с этим сообщением, предназначенное другому, анализирует его с целью установки секретного ключа.

Кроме того, существует ряд атак, направленных на разрушение встроенного сообщения. В основном, данный тип атак применяется для разрушения или удаления ЦВЗ, реже для разрушения встроенного сообщения (хотя далее по тексту используется термин «встроенное сообщение»).