И. Р. ФАЙЗУЛЛИН
Научный руководитель – К. В. ЛОГИНОВ, к. т.н., доцент
Омский государственный университет им.
КРИПТО-СТЕГАНОГРАФИЧЕСКИЙ АЛГОРИТМ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ХЭШ ФУНКЦИИ
ДЛЯ МАРКИРОВКИ НАЧАЛА СООБЩЕНИЯ
В работе рассматривается алгоритм совместного применения методов криптографической и стеганографической защиты информации. Предложен алгоритм сокрытия контейнера, усиленный шифрованием. Отличительной особенностью алгоритма является то, что в качестве маркера начала сообщения используется хэш-функция сообщений.
Постановка задачи.
Пусть дан некоторый объем данных n-бит, передаваемый по каналу информации. Необходимо, скрыть факт передачи информации по каналу связи, а так же в случае раскрытия факта передачи защитить передаваемую информацию секретным ключом.
Алгоритм шифрования и сокрытия контейнера с информацией с использованием в качестве маркера хэш-функцию.
На вход алгоритма поступает N бит открытого текста, которые необходимо встроить в поток S. Они разделяются на блоки M1,M2…Mk длиной G бит каждый. Последний блок дополняется нулями.
С каждым блоком производиться одна и та же процедура - блоки информации шифруются на секретном ключе - K алгоритмом ГОСТ E(K,Mi).
От уже зашифрованного блока рассчитывается некоторая функция H(K,E(K,Mi)) где K это секретный ключ. Функция H(X,Y) - это суперпозиция сложения блока Y по модулю 2 с последовательностью псевдослучайных чисел сгенерированных на основе секретного ключа X при помощи датчика псевдослучайных чисел, и функции MD5 (сертифицированной хэш-функции). H(X,Y)=MD5( (Y)XOR(LK(X)) где LK - обозначение датчика псевдослучайных чисел).
Результат расчета данной функции помещается в последовательность бит S перед соответствующим блоком информации, перемежаясь с блоками псевдослучайных чисел произвольной длины R<G.
Таким образом, последовательность передачи бит S содержит Q бит, где Q < 2*N бит. При помощи алгоритма BBS на ключе K генерируется псевдослучайное число длиной Q и складывается по модулю 2 с последовательностью передачи S. Затем вся эта последовательность пересылается по каналу связи.
Алгоритм дешифрования и распознания местоположения информации с использованием в качестве маркера хэш-функции.
На вход получателю подается последовательность - состоящая из Q бит. Получатель владеет секретным ключом и может воспроизвести сгенерированную отправителем при помощи BBS последовательность случайных чисел, благодаря этому он может восстановить последовательность бит, содержащую зашифрованные данные. Получатель проходит по полученной последовательности, вычисляя функцию H(K,V) где V - это выбранный из последовательности блок длинной G бит, в случае, если результат расчета функции совпадает с идущими перед блокам H бит(длина выхода функции H(X,Y)), это означает, что мы нашли блок значимой информации и его можно декодировать с помощью ГОСТ на ключе K. В результате мы восстанавливаем исходное сообщение.
Возможные применения алгоритма.
Данный подход позволяет эффективно встраивать скрытые сообщения в младшие биты видеоизображения[1]. Т. е. в качестве S можно использовать некоррелированные младшие биты видеоизображений.
Список литературы
1. , , Туринцев стеганография. М.: Солон-Пресс, 2002.
