LSB 스테가노그래피

옛날 옛적에 나는 내 글을 썼다. 허브의 첫 번째 게시물. 그리고 그 게시물은 매우 흥미로운 문제, 즉 스테가노그래피에 전념했습니다. 물론, 그 오래된 주제에서 제안된 해결책은 진정한 의미의 스테가노그래피라고 할 수는 없습니다. 파일 형식의 게임일 뿐이지만 그럼에도 불구하고 꽤 흥미로운 게임입니다.

오늘은 조금 더 깊게 파고들어 LSB 알고리즘에 대해 살펴보도록 하겠습니다. 관심이 있으시면 고양이 아래에 오신 것을 환영합니다. (컷 아래에는 트래픽이 있습니다: 약 XNUMXMB입니다.)

우선 간략한 소개가 필요합니다. 암호화의 목적이 비밀 정보를 읽을 수 없게 만드는 것이라는 것은 누구나 알고 있습니다. 물론 암호화에는 그 용도가 있지만 데이터 보호에 대한 또 다른 접근 방식이 있습니다. 정보를 암호화할 필요는 없지만 정보가 없는 척합니다. 이것이 바로 스테가노그래피가 발명된 이유입니다. Wikipedia는 "스테가노그래피(그리스어 στεγανοσ - 숨겨진 그리스어 γραψΩ - 문자 그대로 "비밀 쓰기"라고 씁니다)는 전송 사실을 비밀로 유지하여 숨겨진 정보 전송의 과학이라고 확신합니다.

물론 암호화와 스테가노그래피 방법의 결합을 금지하는 사람은 아무도 없습니다. 더욱이 실제로 그들은 이것을 수행하지만 우리의 임무는 기본을 이해하는 것입니다. Wikipedia 기사를주의 깊게 연구하면 스테가노그래피 알고리즘에 소위가 포함되어 있음을 알게 될 것입니다. 컨테이너와 메시지. 컨테이너는 비밀 메시지를 숨기는 데 도움이 되는 정보입니다.

우리의 경우 컨테이너는 BMP 형식의 이미지입니다. 먼저 이 파일의 구조를 살펴보겠습니다. 파일은 파일 헤더, 이미지 헤더, 팔레트, 이미지 자체의 4개 부분으로 나눌 수 있습니다. 우리의 목적을 위해서는 헤더에 쓰여진 내용만 알면 됩니다.

헤더의 처음 4바이트는 BM 서명이고, 바이트 단위의 파일 크기는 더블 워드로 기록되고, 다음 24바이트는 예약되어 있으며 XNUMX을 포함해야 하며, 마지막으로 또 다른 더블 워드에는 헤더 시작 부분의 오프셋이 포함됩니다. 파일을 이미지의 실제 바이트로 변환합니다. XNUMX비트 bmp 파일에서 각 픽셀은 XNUMX개의 BGR 바이트로 인코딩됩니다.

이제 우리는 이미지를 얻는 방법을 알았습니다. 남은 것은 필요한 정보를 이미지에 어떻게 쓸 수 있는지 이해하는 것뿐입니다. 이를 위해서는 LSB 방법이 필요합니다. 이 방법의 본질은 다음과 같습니다. 색상 인코딩을 담당하는 바이트에서 최하위 비트를 대체합니다. 비밀 메시지의 다음 바이트가 11001011이고 이미지의 바이트가...11101100 01001110 01111100 0101100111...이라면 인코딩은 다음과 같습니다. 비밀 메시지 바이트를 4개의 11비트 부분(00, 10, 11, 111011)으로 분할하고 이미지의 하위 비트를 결과 조각으로 대체합니다: ...XNUMX11 01001100 01111110 0101100111… 이러한 교체는 일반적으로 사람의 눈에는 눈에 띄지 않습니다. 더욱이, 많은 오래된 출력 장치는 이러한 사소한 변경 사항조차 표시할 수 없습니다.

2개의 최하위 비트뿐만 아니라 그 수에 관계없이 변경할 수 있다는 것은 분명합니다. 다음과 같은 패턴이 있습니다. 더 많은 비트를 변경할수록 더 많은 정보를 숨길 수 있으며 이로 인해 원본 이미지에 더 많은 간섭이 발생합니다. 예를 들어 다음은 두 개의 이미지입니다.

최선을 다했음에도 불구하고 둘 사이의 차이를 볼 수 없었습니다. 그럼에도 불구하고 두 번째 이미지에는 설명된 방법을 사용하여 루이스 캐롤의 시 "스나크 사냥"이 숨겨져 있습니다. 여기까지 읽었다면 아마도 구현에 대해 배우고 싶을 것입니다. 매우 간단하지만 모든 것이 Delphi에서 수행된다는 점을 즉시 경고하겠습니다. 여기에는 두 가지 이유가 있습니다. 1. 저는 델파이가 좋은 언어라고 생각합니다. 2. 이 프로그램은 컴퓨터 비전의 기초에 대한 강좌를 준비하는 과정에서 탄생한 것으로, 제가 이 강좌를 가르치는 학생들은 아직 델파이 외에는 아무것도 모릅니다. 구문에 익숙하지 않은 분들을 위해 한 가지 설명이 필요합니다. shl x는 x만큼 왼쪽으로 비트 단위 이동하고, shr x는 x만큼 오른쪽으로 비트 단위로 이동합니다.

문자열에 저장된 텍스트를 컨테이너에 쓰고 하위 XNUMX바이트를 대체한다고 가정합니다.
녹음 코드:

i:=1 ~ length(str) do
    시작하다
      l1:=byte(str[i]) shr 6;
      l2:=byte(str[i]) shl 2; l2:=l2 shr 6;
      l3:=byte(str[i]) shl 4; l3:=l3 shr 6;
      l4:=byte(str[i]) shl 6; l4:=l4 shr 6;
 
      f.ReadBuffer(tmp,1);
      f.Position:=f.Position-1;
      tmp:=((tmp shr 2) shl 2)+l1;
      f.WriteBuffer(tmp,1);
 
      f.ReadBuffer(tmp,1);
      f.Position:=f.Position-1;
      tmp:=((tmp shr 2) shl 2)+l2;
      f.WriteBuffer(tmp,1);
 
      f.ReadBuffer(tmp,1);
      f.Position:=f.Position-1;
      tmp:=((tmp shr 2) shl 2)+l3;
      f.WriteBuffer(tmp,1);
 
      f.ReadBuffer(tmp,1);
      f.Position:=f.Position-1;
      tmp:=((tmp shr 2) shl 2)+l4;
      f.WriteBuffer(tmp,1);
 
    끝;

읽을 코드:

i:=1에서 MsgSize로 수행
    시작하다
      f.ReadBuffer(tmp,1);
      l1:=tmp shl 6;
      f.ReadBuffer(tmp,1);
      l2:=tmp shl 6; l2:=l2 shr 2;
      f.ReadBuffer(tmp,1);
      l3:=tmp shl 6; l3:=l3 shr 4;
      f.ReadBuffer(tmp,1);
      l4:=tmp shl 6; l4:=l4 shr 6;
      str:=str+char(l1+l2+l3+l4);
    끝;

음, 정말 게으른 사람들을 위해- 프로그램 및 해당 소스 코드에 대한 링크.

감사합니다.

출처 : habr.com