Офіційний веб сайт

Підвищення рівня кібернетичного захисту інформаційно-комунікаційних систем методами комплексного стегоаналізу цифрових зображень

м19

Представлено Національним технічним університетом України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського".

Автор: Прогонов Д.О., к.т.н.

Автором запропоновано оригінальне представлення процесу вбудовування стегоданих у зображення-контейнер як внесення спотворень у окремі складові зображення, що відповідають власним шумам, контурам та текстурам об’єктів на зображенні.

Розроблено методику стегоаналізу цифрових зображень, що заснована на комплексному використанні як відомих методів статистичного, так і потужних методів структурного аналізу, зокрема, варіограмного, флуктуаційного та мультифрактального аналізу. Показано, що проведення судового стегоаналізу згідно запропонованої методики дозволяє не тільки з високою точністю виявляти стеганограми, а й оцінювати їх параметри (ступінь заповнення контейнеру стегоданими та енергію прихованих повідомлень), визначати особливості використаного стеганографічного методу (область приховання повідомлень, кількість та тип перетворень контейнеру та стегоданих).

 Створено комплекс прикладних програм для підтримки реалізації запропонованої методики, що може бути інтегрованим з сучасними системами моніторингу та управління ресурсами інформаційно-комунікаційних систем.

Застосування розробленого програмного комплексу дозволяє підвищити рівень захисту інформаційно-комунікаційних систем державних організацій та приватних корпорацій від витоку інформації з обмеженим доступом навіть у випадку обмеженості або відсутності апріорних даних щодо застосовуваної атакуючою стороною методики формування стеганографічного каналу.

 

Кількість публікацій: 59, в т.ч. за тематикою роботи 8 статей (2 – у зарубіжних виданнях), 36 тез доповідей. Загальна кількість посилань на публікації автора складає 13 (згідно з базою даних SCOPUS), h-індекс = 2.

Надіслати коментар

Коментарі

Козіна Г.Л.

Зростання рівня терористичної загрози у світі обумовлює нагальність заходів, спрямованих на запобігання поширенню екстремістської літератури, виявленню та попередженню роботі терористичних груп. Успішне вирішення даної задачі потребує ефективної протидії функціонуванню прихованих (стеганографічних) систем зв’язку, що використовуються зловмисниками для обміну повідомленнями, синхронізації дій та несанкціонованої передачі конфіденційних даних державних установ і промислових груп.
Постійне зростання об’ємів даних, що оброблюються у соціальних мережах, сервісах електронної пошти, службах обміну та зберігання інформації, суттєво ускладнює надійне виявлення факту передачі прихованих повідомлень (стеганограм) та потребує розробки новітніх високоточних методів стегоаналізу, здатних працювати в режимі реального часу або наближеного до нього.
Для забезпечення високої вірогідності виявлення стеганограм незалежно від області приховання повідомлень (стегоданих) у зображення-контейнер, Прогоновим Д.О. було запропоновано використовувати оригінальне представлення процесу формування стеганограм, як внесення спотворень в декілька компонентів зображення-контейнеру, що відповідають власним шумам та текстурному заповненню об’єктів на зображенні. Визначення даних спотворень потребувало розробки багаторівневої моделі цифрових зображень та створення швидких алгоритмів оцінювання її статистичних, кореляційних і фрактальних характеристик з використанням потужних методів структурного аналізу – варіограмного, флуктуаційного та мультифрактального аналізу.
Комплексне застосування запропонованої моделі зображень та розроблених алгоритмів визначення її параметрів дало можливість автору розробити комплексний метод виявлення стеганограм незалежно від області приховання повідомлень у ЗК. Вагомою перевагою запропонованого методу є забезпечення високої точності визначення наявності прихованих повідомлень (більше 0,9) при скороченні на 35-40% тривалості обробки зображень у порівнянні з сучасними методами статистичного стегоаналізу.
Підтримую наукову працю «Підвищення рівня кібернетичного захисту інформаційно-комунікаційних систем методами комплексного стегоаналізу цифрових зображень» Прогонова Дмитра Олександровича, і вважаю, що вона заслуговує на присудження премії Президента України для молодих вчених.

Канд. фіз.-мат. наук, доцент кафедри захисту інформації Запорізького національного технічного університету
Козіна Г.Л.

Дудикевич В.Б.

Особлива увага служб державної безпеки приділяється протидії розвідувальній діяльності, що потребує розробки систем раннього виявлення прихованих (стеганографічних) каналів зв’язку між агентами та центрами керування. Вирішення даної задачі ускладнюється обмеженістю або відсутністю даних щодо алгоритмів приховання повідомлень (стегоданих) та області вбудовування стегоданих у файли-контейнери, зокрема цифрові зображення. Це потребує пошуку ефективних універсальних методів стегоаналізу зображень, що дозволять з високою імовірністю виявляти як широкий спектр відомих стеганографічних алгоритмів, так і апріорно невідомі методи приховання повідомлень.
Прогоновим Д.О. була розроблена багаторівнева модель цифрових зображень, що дає можливість досліджувати зміни декількох складових зображення-контейнера, зокрема власних шумів та текстур об’єктів, обумовлені вбудовуванням стегоданих. Для визначення кореляційних та фрактальних характеристик компонентів зображення Прогоновим Д.О. було проведено адаптацію потужних методів структурного аналізу сигналів – варіограмного, флуктуаційного та мультифрактального аналізу.
На основі запропонованої моделі та створених швидких алгоритмів оцінки її характеристик, автором створено комплекс прикладних програм для виявлення стеганограм, а також проведення реконструкції процесу вбудовування стегоданих у зображення-контейнер. Даний комплекс може бути використаним в якості складової частини вітчизняних систем протидії роботі стеганографічних систем зв’язку.
Робота пройшла апробацію на численних міжнародних та всеукраїнських конференціях, її результати опубліковані у авторитетних періодичних виданнях.
Вважаю, що цикл наукових робіт «Підвищення рівня кібернетичного захисту інформаційно-комунікаційних систем методами комплексного стегоаналізу цифрових зображень» Прогонова Д.О., що висунутий на здобуття премії Президента України для молодих учених, є актуальною роботою та заслуговує на присудження премії Президента України для молодих вчених.

Заслужений винахідник України, доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри захисту інформації, керівник Західного регіонального навчально-наукового центру захисту інформації Національного університету «Львівська політехніка»
Дудикевич В.Б.

Володимир Максимович

В останні десятиліття великого поширення набула практика використання державними структурами та приватними корпораціями методів несилового впливу на критичну інфраструктуру противника (конкурента) для досягнення переваги у економічній, політичній або військовій сферах. Особливу небезпеку становить використання новітніх систем прихованого (стеганографічного) зв’язку для несанкціонованої передачі конфіденційних даних державних установ та підприємств. Особливістю даних методів є використанням декількох типів перетворень файлу-контейнеру, зокрема цифрового зображення, та прихованих повідомлень, що суттєво ускладнює виявлення заповнених зображень-контейнерів (стеганограм) та визначення ефективних методів їх деструкції. Тому актуальною та важливою є задача розробки високоточних методів виявлення стеганограм за умови обмеженості або відсутності апріорних даних щодо використаного стеганографічного методу.
Для вирішення даної задачі автором розроблено новітню методику пасивного стегоаналізу цифрових зображень та проведено її реалізацію у вигляді комплексу прикладних програм. Вагомою перевагою запропонованої методики, у порівнянні з відомими методами стегоаналізу, є висока точність (більше 0.95) виявлення стеганограм широкого класу стеганографічних методів незалежно від області приховання повідомлень, ступеня заповнення зображення-контейнеру стегоданими та енергії вбудованих даних.
Вважаю, що цикл робіт «Підвищення рівня кібернетичного захисту інформаційно-комунікаційних систем методами комплексного стегоаналізу цифрових зображень» заслуговує високої оцінки, а її автор, Прогонов Д.О., вартий присудження премії Президента України для молодих вчених.

Д.т.н., професор, завідувач кафедри «Безпека інформаційних технологій» Національного університету «Львівська політехніка»
Максимович В.М.

Лужецький В.А.

Останнім часом набуває поширення практика застосування методів цифрової стеганографії у злочинних цілях, зокрема для прихованої передачі зловмисниками конфіденційних даних державних установ та приватних підприємств, обміну даними і синхронізації дій між терористичними угрупуваннями. Тому актуальною та важливою задачею є пошук ефективних методів виявлення факту приховання повідомлень при передачі даних у глобальних і локальних обчислювальних мережах.
Цикл наукових праць Прогонова Д.О. присвячений розробці новітніх методів універсального (сліпого) стегоаналізу, що дозволяють з високою вірогідністю виявляти приховані повідомлення за умови обмеженості або відсутності апріорних даних щодо особливостей використаного стеганографічного методу. Для досягнення поставленої мети автором запропоновано використовувати багаторівневу модель цифрових зображень, яка забезпечує можливість досліджувати зміни не тільки власних шумів, а й контурів об’єктів та їх текстурного заповнення, обумовлені прихованням повідомлень. Також Прогоновим Д.О. проведено модифікацію відомих методів структурного аналізу сигналів – варіограмного, флуктуаційного та мультифрактального аналізу – для виявлення слабких змін статистичних, кореляційних і фрактальних характеристик зображень-контейнерів внаслідок приховання повідомлень з використанням сучасних стеганографічних алгоритмів.
Прогоновим Д.О. розроблено методику проведення стегоаналізу цифрових зображень, що дозволяє не тільки виявляти стеганограми, а й визначати особливості використаного стеганографічного методу – тип перетворень зображення-контейнеру, ступінь заповнення контейнеру стегоданими, енергію прихованих повідомлень. Врахування даної інформації при проведенні стегоаналізу цифрових зображень дозволяє обирати ефективні методи деструкції прихованих повідомлень при мінімальних візуальних змінах зображення-контейнеру.
Загалом робота виконана на високому науково-технічному рівні, отримані результати відповідають світовому рівню, а у ряді випадків перевищують його. Вважаю, що цикл наукових робіт «Підвищення рівня кібернетичного захисту інформаційно-комунікаційних систем методами комплексного стегоаналізу цифрових зображень» Прогонова Д.О. заслуговує на присудження премії Президента України для молодих вчених.

Д.т.н., професор, завідувач кафедри захисту інформації Вінницького національного технічного університету
В.А. Лужецький

Кіріченко Л.О.

Важливою складовою успішного проведення атак на інформаційні ресурси конкурента (противника) є забезпечення надійного зв’язку між центрами керування, зловмисниками та botnet-мережами інфікованих комп’ю-терів, що потребує використання прихованих (у тому числі стеганографічних) каналів передачі даних. Надійна деструкція стегоданих, вбудованих згідно сучасних багатоетапних методів, потребує попереднього визначення області приховання повідомлень, оцінки ступеня заповнення контейнеру стегоданими та енергії прихованих повідомлень. Тому актуальною та важливою задачею є пошук нових підходів до виявлення стеганограм, а також реконструкції процесу формування стеганограм у випадку обмеженості або відсутності апріорних даних щодо області вбудовування стегоданих.
Для вирішення поставленої задачі Прогоновим Д.О. запропоновано проводити аналіз змін не тільки стандартних статистичних характеристик зображення-контейнеру, а й змін його тонкої структури, обумовлених вбудовуванням стегоданих. На основі потужних методів структурного аналізу зображень автором розроблено швидкі алгоритми визначення статистичних, кореляційних та фрактальних характеристик окремих компонент цифрових зображень-контейнерів та стеганограм.
Створені алгоритми та методи Прогоновим Д.О. інтегровано в єдиний комплекс прикладних програм. Варто зазначити також високу практичну цінність розробленого комплексу прикладних програм, що дозволяє автома-тизувати процес виявлення і деструкції стеганограм та може бути інтегрованим в існуючі системи моніторингу та контролю інформаційно-телекомунікаційних мереж.
Підтримую цикл наукових робіт «Підвищення рівня кібернетичного захисту інформаційно-комунікаційних систем методами комплексного стегоаналізу цифрових зображень» Прогонова Д.О., і вважаю, що робота заслуговує на присудження премії Президента України для молодих вчених.

Доктор технічних наук, професор, професор кафедри прикладної математики Харківського національного університету радіоелектроніки
Кіріченко Л.О.

Залишити новий коментар

Вміст цього поля є приватним і не буде доступний широкому загалу.
CAPTCHA
Для запобігання від спаму, щоб залишити коментар введіть будь ласка символи,які зображені нижче. Дякуємо за розуміня.