ÿþP O L I T E C H N I K A B I A AO S T O C K A
W Y D Z I A A I N F O R M A T Y K I
K A T E D R A S y s t e m ó w K o m p u t e r o w y c h
P R A C A D Y P L O M O W A M A G I S T E R S K A
T E M A T : A n a l i z a a l g o r y t m ó w u k r y w a n i a w d zw i k u
W Y K O N A W C A : M a r c i n T o m a s z e w s k i
I m i i n a z w i s k o
P O D P I S : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
P R O M O T O R : d r i n |. E u g e n i a B u s Bo w s k a
I m i i n a z w i s k o
B I A AY S T O K 2 0 0 6 r .
S p i s t r e [c i
W s t p
1 . W p r o w a d z e n i e d o s t e g a n o g r a f i i
1 . 1 . R y s h i s t o r y c z n y
1 . 2 . I d e a u k r y w a n i a d a n y c h
1 . 3 . S y s t e m a t y k a s t e g a n o g r a f i i
1 . 4 . W y b ó r k o n t e n e r a
2 . W y b r a n e m e d i a
2 . 1 . T e k s t
2 . 2 . O b r a z y i m u l t i m e d i a
2 . 3 . P r o t o k o By s i e c i o w e
3 . D zw i k j a k o k o n t e n e r
3 . 1 . H A S ( H u m a n A u d i t o r y S y s t e m )
3 . 2 . Z a Bo |e n i a b e z p i e c z n e g o s t e g o - s y s t e m u
3 . 3 . W y b r a n e m e t o d y
3 . 3 . 1 . L S B
3 . 3 . 2 . D S S S
3 . 3 . 3 . D o d a w a n i e s z u m ó w
3 . 3 . 4 . M o d u l a c j a f a z y
3 . 3 . 5 . A u t o k o r e l a c j a
3 . 4 . P o d s u m o w a n i e
4 . A n a l i z a m e t o d u k r y w a n i a w d zw i k u
4 . 1 . Zr o d o w i s k o b a d a D
4 . 1 . 1 . B o r l a n d c + + B u i l d e r
4 . 1 . 2 . A p l i k a c j a S t e g o S o u n d
4 . 2 . B a d a n e a l g o r y t m y
4 . 3 . P r ó b k i d a n y c h
4 . 4 . W y n i k i p o s z c z e g ó l n y c h a n a l i z
Z a k o Dc z e n i e i w n i o s k i
B i b l i o g r a f i a
2
W s t p
C e l e m n i n i e j s z e j p r a c y j e s t z a p r e z e n t o w a n i e i s t n i e j c y c h t e c h n i k i m e t o d
s t e g a n o g r a f i c z n y c h z e s z c z e g ó l n y m n a c i s k i e m n a a l g o r y t m y w y k o r z y s t u j c e j a k o
k o n t e n e r d zw i k c y f r o w y .
W p r a c y z o s t a By p r z e p r o w a d z o n e a n a l i z y p o r ó w n a w c z e d w ó c h w y b r a n y c h
a l g o r y t m ó w s t e g a n o g r a f i c z n y c h , k t ó r y c h c e l e m b y Bo o k r e [l e n i e k t ó r a z n i c h
z a p e w n i a w y |s z y s t o p i e D b e z p i e c z e Ds t w a p r z y p o m o c y b a d a n i a a m p l i t u d y d zw i k u .
P r z e p r o w a d z o n e b a d a n i a m i a By r ó w n i e | n a c e l u s p r a w d z e n i e c z y s t y l m u z y c z n y
k o n t e n e r a m a z n a c z e n i e d l a b e z p i e c z e Ds t w a u k r y w a n y c h d a n y c h .
3
1 . W p r o w a d z e n i e d o s t e g a n o g r a f i i
S t e g a n o g r a f i a j e s t n a u k , k t ó r e j c e l e m j e s t o p r a c o w y w a n i e m e c h a n i z m ó w
u k r y w a n i a d a n y c h p r z e d n i e p o w o Ba n y m i o c z a m i . N a j l e p s z d e f i n i c j w y s n u B
D u n c a n S e l l a r s w " A n I n t r o d u c t i o n T o S t e g a n o g r a p h y " :
" T h e g o a l o f s t e g a n o g r a p h y i s t o h i d e m e s s a g e s i n s i d e o t h e r h a r m l e s s m e s s a g e s i n a
w a y t h a t d o e s n o t a l l o w a n y e n e m y t o e v e n d e t e c t t h a t t h e r e i s a s e c o n d s e c r e t
p r e s e n t " [ 1 ]
C e l e m s t e g a n o g r a f i i j e s t u k r y c i e w i a d o m o [c i w e w n t r z i n n e j w i a d o m o [c i w t a k i
s p o s ó b , a b y p r z e c i w n i k n a w e t n i e b y B w s t a n i e w y k r y , |e w y s t p u j e d r u g a , s e k r e t n a
i n f o r m a c j a .
P r o b l e m s t e g a n o g r a f i c z n y z o s t a B p r e c y z y j n i e o k r e [l o n y p r z e z S i m m o n s a n a
p r z y k Ba d z i e " p r o b l e m u w i zn i ó w " .
A l i c e i B o b s i e d z w w i z i e n i u , w o d d z i e l n y c h c e l a c h , b e z m o |l i w o [c i
p r y w a t n e j r o z m o w y . A b y u z g o d n i p l a n u c i e c z k i m u s z w y k o r z y s t a o t w a r t y k a n a B
k o m u n i k a c y j n y w p o s t a c i l i s t ó w , k t ó r e p o d l e g a j c e n z u r z e . C e n z o r W e n d y n i e
p r z e p u [c i |a d n e j w i a d o m o [c i z a s z y f r o w a n e j l u b t e | w y d a j c e j s i n i e b e z p i e c z n . W
p r z y p a d k u j e d n e g o , s i l n i e m o n i t o r o w a n e g o k a n a Bu k o m u n i k a c y j n e g o k l a s y c z n a
k r y p t o g r a f i a j e s t n i e s k u t e c z n a , w i a d o m o [ m u s i b y t a k p r z e m y c o n a , a b y s p r a w n e
o k o W e n d y n i e z a u w a |y Bo n i c n i e b e z p i e c z n e g o . T u d o g r y w c h o d z i s t e g a n o g r a f i a ,
u m o |l i w i a j c a w i zn i o m s w o b o d n w y m i a n i n f o r m a c j i . [ 2 ]
1 . 1 . R y s h i s t o r y c z n y
T e r m i n s t e g a n o g r a f i a p o c h o d z i z j z y k a g r e c k i e g o . D o s Bo w n i e z n a c z y
" u k r y t e p i s m o " o d s Bó w s t e g a n o s - u k r y t y i g r a p h o s - p i s m o .
H i s t o r i a u k r y w a n i a i n f o r m a c j i s i g a d a l e k i c h c z a s ó w p r z e d C h r y s t u s e m ,
p i e r w s z y u d o k u m e n t o w a n y p r z y p a d e k u |y c i a t e c h n i k s t e g a n o g r a f i c z n y c h p o j a w i a
4
s i w p i s m a c h H e r o d o t a ( 4 8 4 - 4 2 5 p . n . e . ) , k t ó r y o p i s u j e h i s t o r i H i s t i a u s a
u w i z i o n e g o p r z e z p e r s k i e g o w Ba d c D a r i u s a . H e r o d o t d o k Ba d n i e o p i s u j e s p o s ó b w
j a k i H i s t i a u s p r z e k a z a B i n f o r m a c j o s w o i m p o Bo |e n i u d o s w e g o s z w a g r a .
W i a d o m o [ z o s t a Ba u k r y t a p o d w Bo s a m i n i e w o l n i k a , k t ó r y z o s t a B w y s Ba n y z n i c n i e
z n a c z c y m i n i e w z b u d z a j c y m j a k i c h k o l w i e k p o d e j r z e D l i s t e m z e s t r o n y s t r a |y
D a r i u s a . N i e w o l n i k o w i z g o l o n o w Bo s y , w n a s t p n e j k o l e j n o [c i n a s k ó r z e g Bo w y
H i s t i a u s w y t a t u o w a B m u p r a w d z i w w i a d m o [. G d y w Bo s y o d r o s By , n i e w o l n i k b e z
t r u d u p r z e s z e d B p r z e z p e r s k i e s t r a |e , k t ó r e n i e w y k r y By |a d n y c h t a j n y c h i n f o r m a c j i
w p r z e w o |o n y m p r z e z n i e w o l n i k a l i [c i e . [ 1 ]
N a p r z e s t r z e n i w i e l u l a t t e c h n i k i s t e g a n o g r a f i c z n e r o z p r z e s t r z e n i By s i
z n a c z n i e , w z r o s Ba r ó |n o r o d n o [ s t o s o w a n y c h m e t o d t a j n e g o p r z e k a z y w a n i a
i n f o r m a c j i . D o t e g o c e l u w y k o r z y s t y w a n e b y By n p . t a b l i c z k i d r e w n i a n e p o k r y t e
w a r s t w w o s k u s Bu |c e d o n a u k i p i s a n i a . I n f o r m a c j a b y Ba g r a w e r o w a n a n a d r e w n i e
a n a s t p n i e p o k r y w a n a r ó w n w a r s t w w o s k u , d o s k o n a l e w y g Ba d z a j c
p o w i e r z c h n i d e s z c z ó Bk i i s k u t e c z n i e p r z y k r y w a j c w i a d o m o [. Z d a r z a By s i
p r z y p a d k i z w i n i c i a l i s t u w k u l k i p o k r y c i e j e j w o s k i e m , k t ó r a w n a s t p n e j
k o l e j n o [c i p o By k a n a b y Ba p r z e z p o s Ba Dc a .
W m i a r u p By w u c z a s u , k i e d y s z t u k a p i s a n i a s t a Ba s i b a r d z i e j p o w s z e c h n a , a j a k o
m a t e r i a By b y By w y k o r z y s t y w a n e j u | p a p i e r i i n k a u s t , t e c h n i k i s t e g a n o g r a f i c z n e
e w o l u o w a By . P o j a w i By s i s p e c j a l n i e s p r e p a r o w a n e s u b s t a n c j e , z w a n e a t r a m e n t a m i
s y m p t a y c z n y m i , k t ó r y m i m o |n a b y Bo n a p i s a w i a d o m o [ w s p o s ó b n i e w i d o c z n y .
W d a l e k i c h C h i n a c h l u b E g i p c i e p o p u l a r n y s t a B s i s o k z c y t r y n y . N a p i s w y k o n a n y
s o k i e m z c y t r y n y p o w y s c h n i c i u c a Bk o w i c i e z n i k a B. J a k o a t r a m e n t y s y m p a t y c z n e
w y k o r z y s t y w a n o r ó w n i e | m l e k o j a k i w n i e k t ó r y c h p r z y p a d k a c h u r y n .
W i a d o m o [c i n a p i s a n e p o w y |s z y m i s u b s t a n c j a m i o d c z y t y w a n o p o u p r z e d n i m
p o d g r z a n i u p a p i e r u . W y s o k a t e m p e r a t u r a u t l e n i a Ba w g i e l z a w a r t y w s u b s t a n c j a c h
o r g a n i c z n y c h u |y t y c h j a k o a t r a m e n t , p r z e z c o l i t e r y c i e m n i a By i s t a w a By s i
w i d o c z n e . O r g a n i c z n e a t r a m e n t y s y m p a t y c z n e m i a By d w i e d u |e w a d y - b y By Ba t w e
d o w y k r y c i a o r a z i s t n i a Bo d u |e r y z y k o u s z k o d z e n i a p a p i e r u p o d c z a s p o d g r z e w a n i a
m a t e r i a Bu . Z n a c z n i e b a r d z i e j z a a w a n s o w a n e t e c h n i k i w y k o r z y s t y w a By s u b s t a n c j e
n i e o r g a n i c z n e . W o k . 2 5 0 r o k u p r z e d C h r y s t u s e m F i l o n z B i z a n c j u m z a s t o s o w a B
k w a s g a r b a r s k i d o n a p i s a n i a t a j n e j w i a d o m o [c i . P o d g r z e w a n i e m a t e r i a Bu n i c n i e
5
d a w a Bo , i n f o r m a c j a n a d a l p o z o s t a w a Ba u k r y t a p r z e d n i e o d p o w i e d n i m i o s o b a m i . A b y
j o d c z y t a , n a l e |a Bo p a p i e r p o k r y s o l a m i |e l a z a , k t ó r e w c h o d z i By w r e a k c j
c h e m i c z n z k w a s e m , p r z e z c o p o s t a w i o n e z n a k i c i e m n i a By u w i d a c z n i a j c p i s m o .
N i e s t e t y t e c h n i k a t a t e | b y Ba n i e d o s k o n a Ba - c z a s p o m i d z y n a p i s a n i e m w i a d o m o [c i
a j e j o d c z y t a n i e m m u s i a B b y s t o s u n k o w o k r ó t k i .
P i e r w s z p r a c o p i s u j c m e t o d y u k r y w a n i a w i a d o m o [c i b y Ba
S t e g a n o g r a p h i c a n a p i s a n a w 1 6 6 5 r o k u p r z e z G a s p a r i S c h o t t i , k t ó r y o p a r B j n a
p o d s t a w i e b a d a D n i e m i e c k i e g o m n i c h a J o h a n n e s a T r i t h e m i u s a . P r a k t y c z n i e k a |d e
k o l e j n e o p r a c o w a n i e o d w o By w a Bo s i d o S t e g a n o g r a p h i c i u z u p e Bn i a j c z a w a r t e w
n i e j w i a d o m o [c i . P o w s t a Ba w 1 8 8 3 r o k u C r y p t o g r a p h i e m i l i t a i r e p r z e d s t a w i a w i e l e
r e g u B, b d c y c h p o d w a l i n a m i d z i s i e j s z e j s t e g a n o g r a f i i . N a p i s a n a 2 4 l a t a p ó zn i e j w
1 9 0 7 r o k u L e s F i l i g r a n e s C h a r l e s a B i q u e t a p r z e z w i e l e l a t b y Ba p o d s t a w z n a k ó w
w o d n y c h .
N a j w i k s z y r o z w ó j s t e g a n o g r a f i i n a s t p i B w c z a s i e D r u g i e j W o j n y Zw i a t o w e j ,
z w Ba s z c z a z e s t r o n y n i e m i e c k i e g o w y w i a d u . P r z y k Ba d e m m o |e b y p r z e c h w y c o n a
p r z e z w y w i a d a m e r y k a Ds k i p o z o r n i e b e z p i e c z n a d e p e s z a :
A p p a r e n t l y n e u t r a l ' s p r o t e s t i s t h o r o u g h l y d i s c o u n t e d a n d i g n o r e d . I s m a n h a r d h i t .
B l o c k a d e i s s u e a f f e c t s p r e t e x t f o r e m b a r g o o n b y - p r o d u c t s , e j e c t i n g s u e t s a n d
v e g e t a b l e o i l s . [ 3 ]
C z y t a j c j e d y n i e d r u g l i t e r k a |d e g o s Bo w a o t r z y m a n o :
P e r s h i n g s a i l s f o r m N Y J u n e 1 . [ 3 ]
M e t o d a z a p i s y w a n i a k l u c z o w y c h d l a w y w i a d u i n f o r m a c j i p o l e g a j c a n a
o d c z y c i e p o s z c z e g ó l n y c h z n a k ó w w i a d o m o [c i b y Ba w i e l o k r o t n i e w y k o r z y s t y w a n a .
D o p i e r o w m o m e n c i e w y n a l e z i e n i a s y s t e m u m i k r o k r o p e k t e c h n i k a t a p o s z Ba d o
l a m u s a . W g . J . E d g a r a H o o v e r a , d y r e k t o r a F B I b y Bo t o " a r c y d z i e Bo w r o g i e g o
w y w i a d u " . T e c h n i k a t a z o s t a Ba z d r a d z o n a p r z e z b y Be g o a g e n t a n i e m i e c k i e g o a p a r a t u
s z p i e g o w s k i e g o , g d y b y n i e t e n f a k t , p r a w d o p o d o b n i e a m e r y k a n i e n i g d y n i e
d o w i e d z i e l i b y s i o t y m s y s t e m i e .
6
M i k r o k r o p k i b y By t o z d j c i a w y k o n a n e w b a r d z o w y s o k i e j r o z d z i e l c z o [c i
m i n i a t u r y z o w a n e d o r o z m i a r ó w z w y k Be j k r o p k i u m i e s z c z a n e j n p . w l i [c i e l u b
z n a c z k a c h p o c z t o w y c h . W y s e l e k c j o n o w a n i e m i k r o k r o p k i i j e j w i e l o k r o t n e
p o w i k s z e n i e p o z w a l a Bo o d c z y t a t a j n y p r z e k a z . T e c h n i k a t a p o z w a l a Ba n a
p r z e s Ba n i e b a r d z o d u |e j i l o [c i d a n y c h , Bc z n i e z m a p a m i , s z k i c a m i l u b p l a n a m i ,
b d c y m i p r a w d z i w y m r a r y t a s e m d l a w r o g i e g o w y w i a d u .
W c z a s i e t r w a j c e j w o j n y o b o w i z u j c a c e n z u r a s t a r a Ba s i o g r a n i c z y n i e t y l k o
w y d a w a n e p u b l i k a c j e , a l e r ó w n i e | w s z e l k i e g o t y p u r e b u s y c z y k r z y |ó w k i , b d c e
d o s k o n a By m m e d i u m d l a t e c h n i k u k r y w a n i a w i a d o m o [c i . W d o b i e I I W o j n y
Zw i a t o w e j , g d y w U S A p r a s a c o d z i e n n a d o c i e r a Ba d o n i e k t ó r y c h o b s z a r ó w k r a j u z
o p ó zn i e n i e m n a w e t t y g o d n i o w y m , b a r d z o p o p u l a r n e s t a Bo s i w y s y Ba n i e
d z i e n n i k ó w l u b t y g o d n i k ó w r o d z i n i e z a m i e s z k a Be j w r e j o n a c h o t r u d n e j d o s t p n o [c i
d o p r a s y . O t w o r z y Bo t o k o l e j n e m o |l i w o [c i d l a u k r y w a n i a i n f o r m a c j i , z w Ba s z c z a , |e
p o c z t a b y Ba w i e l o k r o t n i e p o d d a w a n a c e n z u r z e . S y s t e m t e n z w a n y s z y f r e m
k s i |k o w y m p o l e g a B n a d z i u r k o w a n i u c i e n k i g B p o s z c z e g ó l n y c h l i t e r w s Bo w a c h
z a w a r t y c h w g a z e t a c h . A d r e s a t w i a d o m o [c i o d c z y t y w a B w y p u n k t o w a n e l i t e r y
s k Ba d a j c c a Be s Bo w a i z d a n i a .
S t e g a n o g r a f i a a n a l o g o w a j e d n a k o d d a Ba p o l e n a r z e c z s t e g a n o g r a f i i c y f r o w e j , k t ó r a
p o w s t a Ba w m o m e n c i e u p o w s z e c h n i e n i a s i l i c z c y c h m a s z y n c y f r o w y c h . P o w s t a By
n o w e , o g r o m n e m o |l i w o [c i , n o w e m e c h a n i z m y n i e z w y k l e t r u d n e d o w y k r y c i a b e z
p r z e p r o w a d z e n i a s z c z e g ó Bo w y c h a z a r a z e m c z a s o c h Bo n n y c h a n a l i z .
1 . 2 . I d e a u k r y w a n i a
I d e a u k r y w a n i a j e s t j e d n a i p o d s t a w o w a p o t e n c j a l n y a g r e s o r n i e m o |e
d o w i e d z i e s i o i s t n i e n i u t a j n e j w i a d o m o [c i . K r y p t o g r a f i a n i e d y s p o n u j e
n a r z d z i a m i u m o |l i w i a j c y m i t o w i a d o m o [ m i m o |e b e z p i e c z n i e z a s z y f r o w a n a
j e s t w i d o c z n a a t o j u | w y s t a r c z a j c o d u |e z a g r o |e n i e .
W p r z y p a d k u o p i s a n e g o p r z e z H e r o d o t a z d a r z e n i a s t e g a n o g r a f i a b y Ba
j e d y n y m n a r z d z i e m u m o |l i w i a j c y m p r z e k a z a n i e w i a d o m o [c i . T y l k o i w y Bc z n i e
w i a d o m o [ n i e w i d o c z n a m o g Ba z o s t a p r z e p u s z c z o n a p r z e z s t r a |e D a r i u s a .
C z a s a m i j a w n e i s t n i e n i e i n f o r m a c j i , m i m o |e b e z p i e c z n i e z a s z y f r o w a n e j j u |
j e s t z a g r o |e n i e m d l a n i e j . P o p r z e c h w y c e n i u z a s z y f r o w a n y c h i n f o r m a c j i m o |n a j e
7
z n i s z c z y w s p o s ó b n i e o d w r a c a l n y u n i e m o |l i w i a j c d o s t a r c z e n i e i c h d o o d b i o r c y .
M i m o f a k t u , |e s z y f r n i e z o s t a B z Ba m a n y t r a n s m i s j a z o s t a Ba p r z e r w a n a i w y m i a n a
d a n y c h n i e d o s z Ba d o s k u t k u . K a |d a w i a d o m o [ z a s z y f r o w a n a w z b u d z a p o d e j r z e n i a
i n f o r m a c j a m u s i b y n a p r a w d w a |n a s k o r o z o s t a Ba z a m k n i t a p r z e d
n i e p o w o Ba n y m i o c z a m i , i n f o r m a c j a s k u t e c z n i e u k r y t a , k t ó r a n i e j e s t w i d o c z n a n i e
w z b u d z i |a d n e g o z a i n t e r e s o w a n i a . Z d j c i a z w a k a c j i , z d j c i a s w o j e g o p s a l u b k o t a
n i e z a i n t e r e s u j n i k o g o p o z a i c h w Ba [c i c i e l e m , d l a t e g o t e | u m i e s z c z a j c w n i c h
d a n e m o |n a z a p e w n i i m b a r d z o w y s o k i p o z i o m b e z p i e c z e Ds t w a f a k t e m , |e n i e
w z b u d z a j z a i n t e r e s o w a n i a o s ó b t r z e c i c h .
K o l e j n c e c h m e c h a n i z m ó w s t e g a n o g r a f i c z n y c h j e s t m o |l i w o [
z n a k o w a n i a p l i k ó w g r a f i c z n y c h l u b m u l t i m e d i a l n y c h w c e l u z a z n a c z e n i a n p .
p r a w a u t o r s k i c h . W k o m p o n o w a n i e t z w . Z n a k u w o d n e g o ( a n g . W a t e r m a r k ) d o
s y g n a Bu k o n t e n e r a w t a k i s p o s ó b , a b y n i e m o |l i w e b y Bo j e g o u s u n i c i e b e z z n a c z n e j
u t r a t y j a k o [c i z a p e w n i a o c h r o n p r a w a u t o r s k i c h . J e s t t o w y k o r z y s t y w a n e m i n . W
s y s t e m a c h z a r z d z a n i a p r a w a m i D R M ( a n g . D i g i t a l R i g h t s M a n a g e m e n t ) .
1 . 3 . S y s t e m a t y k a s t e g a n o g r a f i i
T a j n a w i a d o m o [ m o |e z o s t a o s a d z o n a p r a k t y c z n i e w k a |d y m t y p i e
s y g n a Bu . J e d n a k |e w z a l e |n o [c i o d f o r m a t u s y g n a Bu s t o s o w a n e s r ó |n e t e c h n i k i j e j
u m i e s z c z a n i a . W i e l e m e d i ó w c h a r a k t e r y z u j e s i r ó |n y m i c e c h a m i , w i c n i e m o |n a
s p r e c y z o w a j e d n e g o u n i w e r s a l n e g o a l g o r y t m u p a s u j c e g o d o k a |d e g o m e d i u m .
R ó |n e c e c h y s y g n a Bu p r z y k r y w a j c e g o w p By w a j n a d o b ó r n i e t y l k o a l g o r y t m u , a l e
r ó w n i e | n a w y b ó r m i e j s c a o s a d z e n i a d a n y c h . Z e w z g l d u n a t c e c h s t e g a n o g r a f i
k o m p u t e r o w m o |n a p o d z i e l i n a s z e [ g Bó w n y c h k l a s :
" s u b s t i t u t i o n s y s t e m s z a s t p o w a n i e n i e i s t o t n y c h e l e m e n t ó w
k o n t e n e r a p o s z c z e g ó l n y m i t a j n y m i d a n y m i .
" t r a n s f o r m d o m a i n t e c h n i q u e s o s a d z e n i e i n f o r m a c j i w
z m o d y f i k o w a n e j p r z e s t r z e n i s y g n a Bu , n p . w d z i e d z i n i e
c z s t o t l i w o [c i o w e j
" s p r e a d s p e c t r u m t e c h n i q u e s r o z s z e r z a n i e w i d m a s y g n a Bu c z s t o
w y k o r z y s t y w a n e w d zw i k a c h
8
" s t a t i s t i c a l m e t h o d s - u k r y w a n i e i n f o r m a c j i p o p r z e z z m o d y f i k o w a n i e z
g ó r y o k r e [l o n y c h c e c h s t a t y s t y c z n y c h k o n t e n e r a .
" d i s o r t i o n t e c h n i q u e s z a n i e c z y s z c z a n i e s y g n a Bu p o p r z e z d o d a n i e
b i a Be g o s z u m u z a w i e r a j c e g o t a j n e i n f o r m a c j e
" c o v e r g e n e r a t i o n m e t h o d s o s a d z a n i a w i a d o m o [c i w m o m e n c i e
t w o r z e n i a k o n t e n e r a . S y g n a B p r z y k r y w a j c y j e s t s p e c j a l n i e t w o r z o n y
w c e l a c h s t e g a n o g r a f i c z n y c h . [ 4 ]
A b y z a s t o s o w a n i e t e c h n i k s t e g a n o g r a f i c z n y c h z a p e w n i a Bo w y s o k i p o z i o m
b e z p i e c z e Ds t w a n a l e |y o d p o w i e d n i o p r z y g o t o w a s y g n a B b d c y k o n t e n e r e m
w i a d o m o [c i . U |y c i e n i e o d p o w i e d n i e g o s y g n a Bu m o |e n i e z a p e w n i
b e z p i e c z e Ds t w a , a w r c z n a r a z i d a n e n a w y k r y c i e . P r z y k Ba d e m zl e w y b r a n e g o
m e d i u m m o |e b y d o s k o n a l e b i a By o b r a z u m i e s z c z e n i e w n i m n a w e t
n a j d o s k o n a l s z t e c h n i k p o r c j i d a n y c h s p o w o d u j e z a c h w i a n i e d o s k o n a Bo [c i b i e l i i
m o d y f i k a c j e m o g b y w i d o c z n e n a w e t g o By m o k i e m t a k a s y t u a c j a j e s t
n i e d o p u s z c z a l n a . S i Ba s t e g a n o g r a f i i n i e l e |y j e d n a k j e d y n i e p o s t r o n i e s y g n a Bu
p r z y k r y w a j c e g o . B e z p i e c z n y s t e g o s y s t e m m u s i s p e Bn i n a s t p u j c e w a r u n k i :
" k o n t e n e r n i e m o |e z o s t a z m o d y f i k o w a n y w s p o s ó b n a t y l e z n a c z n y ,
|e z m i a n y b d w i d o c z n e o k i e m n i e u z b r o j o n y m .
" s t r u k t u r a k o n t e n e r a m u s i p o z o s t a n i e n a r u s z o n a p r z y j e d n o c z e s n y m
u p a k o w a n i u d a n y c h z e w n t r z n y c h
" o s a d z o n a i n f o r m a c j a m u s i b y o d p o r n a n a u s z k o d z e n i a l u b c e l o w e
p r z e t w a r z a n i e s y g n a Bu p o p r z e z e d y c j , s a m p l o w a n i e , k o m p r e s j
s t r a t n
" u k r y t a w i a d o m o [ ( a p r z y n a j m n i e j j e j f r a g m e n t ) m u s i b y m o |l i w a d o
w y o d r b n i e n i a n a w e t w p r z y p a d k u u t r a t y c z [c i k o n t e n e r a . [ 1 ]
K a |d y s t e g o s y s t e m n a r a |o n y j e s t n a u s z k o d z e n i a j a k i c e l o w e a t a k i z e s t r o n y
p o t e n c j a l n y c h a g r e s o r ó w . P r z y k Ba d e m n i e c e l o w e g o u s z k o d z e n i a o s a d z o n e j
i n f o r m a c j i j e s t p o t r a k t o w a n i e o b r a z u p o s i a d a j c e g o u k r y t y p r z e k a z o s a d z o n y p r o s t
t e c h n i k L S B d o w o l n y m e d y t o r e m g r a f i c z n y m n p . z a s t o s o w a n i e o p c j i s h a r p e n ,
a n g . W y o s t r z a n i e . J e s t t o j e d e n z c z [c i e j w y k o r z y s t y w a n y c h f i l t r ó w , z w Ba s z c z a
p r z y o b r ó b c e g r a f i k i d o p i e r o c o z m n i e j s z o n e j . P r z y p r o s t y c h t e c h n i k a c h
9
u k r y w a j c y c h m o |e t o s k u t e c z n i e z n i s z c z y t a j n i n f o r m a c j .
D o a t a k u n a s t e g o s y s t e m m o |e d o j [ w d w ó c h p r z y p a d k a c h . W p i e r w s z y m
g Bó w n r o l z a g r a B p r z y p a d e k a t a k u j c y s p r a w d z a j c d u | i l o [ d a n y c h
p r z y p a d k i e m n a t r a f i B n a k o n t e n e r z d a n y m i . J e s t t o p r z y p a d e k b a r d z o r z a d k o
s p o t y k a n y i r a c z e j n i e p r a w d o p o d o b n y . D r u g i p r z y p a d e k j e s t b a r d z i e j r e a l n y .
A t a k u j c y m i a B p o d s t a w y s d z i , |e p r z e c h w y c o n y s y g n a B z a w i e r a c o [ u k r y t e g o ,
n p n i e p o k o j c e s z u m y i z a k Bó c e n i a w s y g n a l e d zw i k o w y m . J e |e l i t o b d z i e m i a Bo
m i e j s c e w ó w c z a s s t e g o s y s t e m m o |n a u z n a j u | z a b l i s k i k o m p r o m i t a c j i . C a Bk o w i t a
k o m p r o m i t a c j a s y s t e m u s t e g a n o g r a f i c z n e g o n a s t p i w ó w c z a s , g d y a t a k u j c y s y s t e m
s k u t e c z n i e w y o d r b n i d a n e . K l a s y c z n y a t a k n a s t e g o s y s t e m p r z e b i e g a t r z y e t a p o w o :
" w y k r y c i e ( a n g . D e t e c t i o n ) a t a k u j c y m o |e z n a l e z s i w t r z e c h
s t a n a c h n a e t a p i e w y k r y w a n i e o s a d z o n e j i n f o r m a c j i :
o m o |e w y k r y o s a d z o n i n f o r m a c j o z n a c z a t o p e Bn
k o m p r o m i t a c j s y s t e m u
o m o |e n i e w y k r y i n f o r m a c j i p o p e Bn i a j c b Bd I I t y p u
w ó w c z a s s t e g o s y s t e m n i e z o s t a j e s k o m p r o m i t o w a n y i
o s a d z o n e i n f o r m a c j e p o z o s t a j b e z p i e c z n e
o m o |e n i e p o p r a w n i e w y k r y o s a d z o n i n f o r m a c j p o p e Bn i a j c
b Bd I t y p u s t e g o s y s t e m j e s t n a g r a n i c y k o m p r o m i t a c j i ,
j e d n a k i n f o r m a c j a j e s t n a d a l b e z p i e c z n a . [ 4 ]
K o n s t r u u j c a l g o r y t m s t e g a n o g r a f i c z n y d |y s i d o o s i g n i c i a
p r a w d o p o d o b i e Ds t w a w y s t p i e n i a b Bd u I I t y p u r ó w n e g o 1 .
P r a w d o p o d o b i e Ds t w o w y k r y c i a z a l e |y z a r ó w n o o d u |y t e j t e c h n i k i
o s a d z a n i a d a n y c h j a k i o d j a k o [c i i t y p u m e d i u m p r z y k r y w a j c e g o .
J e |e l i z o s t a n i e w y b r a n y n i e o d p o w i e d n i s y g n a B, t a k i w k t ó r y m
Ba t w o j e s t z a u w a |y z a n i e c z y s z c z e n i a w p r o w a d z o n e p r z e z
f u n k c j s t e g a n o g r a f i c z n t o p r a w d o p o d o b i e Ds t w o w y k r y c i a
z n a c z n i e w z r a s t a . D y s p o n u j c p e w n b a z w i e d z y o s t a t y s t y c e
d a n e g o t y p u s y g n a Bu m o |n a p r z e p r o w a d z i a t a k s t a t y s t y c z n y ,
p r z y n o s z c y d o b r e e f e k t y . U d o w o d n i o n o r ó w n i e |, |e n i e k t ó r e
a p l i k a c j e s t e g a n o g r a f i c z n e o s a d z a j c i n f o r m a c j n a r a |a j j n a
Ba t w e w y k r y c i e p r z e z a t a k u j c e g o . A p l i k a c j e t e d z i a Ba j w s p o s ó b
1 0
s z a b l o n o w y i z n a j c s p o s ó b j e j d z i a Ba n i a w i a d o m o g d z i e i c z e g o
s z u k a n i e k t ó r e w r c z z a p i s u j i n f o r m a c j e o s o b i e w p l i k u
w y n i k o w y m .
N a e t a p i e w y k r y w a n i a o s a d z o n e j i n f o r m a c j i m o |n a p o s Bu |y s i
n a s t p u j c y m i m e t o d a m i a t a k u :
" s t e g o - o n l y a t t a c k m e t o d a o b a r d z o n i s k i e j s k u t e c z n o [c i z e
w z g l d u n a d u | i l o [ d o s t p n y c h m e t o d s t g a n o g r a f i c z n y c h .
P o s i a d a n i e s a m e g o s t e g o s y s t e m u n i e g w a r a n t u j e p o p r a w n o [c i
w y k r y c i a c z e g o k o l w i e k
" k n o w n c o v e r a t t a c k a t a k u j c y m a d o s t p z a r ó w n o d o
s t e g o s y s t e m u j a k i p i e r w o t n e j w e r s j i k o n t e n e r a
n i e p o s i a d a j c e g o u k r y t y c h d a n y c h
" k n o w n m e s s a g e a t t a c k a t a k u j c y d y s p o n u j e p e Bn t r e [c i
u k r y t e g o p r z e k a z u a t a k m a j c y n a c e l u s k o m p r o m i t o w a n i e
a l g o r y t m u .
" C h o s e n s t e g o a t t a c k a l g o r y t m j e s t z n a n y d l a a g r e s o r a |a d n a
w i a d o m o [ n i e j e s t b e z p i e c z n a , p r a w d o p o d o b i e Ds t w o
s k o m p r o m i t o w a n i a r ó w n e 1 .
" c h o s e n m e s s a g e a t t a c k a t a k p o l e g a j c y n a p o d d a w a n i u p r ó b k i
w c z e [n i e j p r z y g o t o w a n y c h i n f o r m a c j i d z i a Ba n i u r ó |n y c h
a l g o r y t m ó w s t e g a n o g r a f i c z n y c h w c e l u w y k r y c i a p o d o b i e Ds t w a
l u b w z o r c a d o z n a n e j m e t o d y . T e c h n i k a a t a k u p r z y p o m i n a j c a
m e t o d Ba m a n i a h a s e B b r u t e - f o r c e .
" k n o w n s t e g o a t t a c k a t a k u j c y d y s p o n u j e k o m p l e t n w i e d z
n a t e m a t u z y t e g o a l g o r y t m u m , p o s i a d a p r z e c h w y c o n y
s t e g o s y s t e m j a k i o r y g i n a l n y s y g n a B u |y t y j a k o m e d i u m
p r z y k r y w a j c e . [ 4 ]
" W y o d r b n i a n i e ( a n g . E x t r a c t i o n ) j e |e l i n a e t a p i e w y k r y w a n i a n i e
z o s t a B p o p e Bn i o n y b Bd I t y p u i s t n i e j e w y s o k i e p r a w d o p o d o b i e Ds t w o
w y o d r b n i e n i a i p o p r a w n e g o o d c z y t a n i a u k r y t y c h i n f o r m a c j i z
k o n t e n e r a .
1 1
" U s u w a n i e ( a n g . D e l e t i o n ) m o |e z d a r z y s i , |e a t a k u j c y p o
w y o d r b n i e n i u i n f o r m a c j i z k o n t e n e r a b d z i e s t a r a B s i z n i s z c z y
p r z e k a z , n i e w z b u d z a j c p o d e j r z e D z a r ó w n o u n a d a w c y j a k i o d b i o r c y
p r z e k a z u , l u b i n f o r m a c j t s f a Bs z o w a . A t a k u j c y m o |e u s i Bo w a
z n i s z c z y w i a d o m o [ w m o m e n c i e g d y n i e u d a m u s i p o p r a w n i e i c h
w y o d r b n i i o d c z y t a . P r z y w y k o r z y s t a n i u w i e l u t e c h n i k z n i s z c z e n i e
u k r y t y c h d a n y c h j e s t p r o c e s e m s t o s u n k o w o p r o s t y m i n i e z b y t
c z a s o c h Bo n n y m .
W p r a k t y c e w y s t p u j t r z y t y p y a l g o r y t m ó w s t e g a n o g r a f i c z n y c h , k t ó r y c h
p o d o b i e Ds t w o z a s a d y d z i a Ba n i a m o |n a z a u w a |y d o a l g o r y t m ó w k r y p t o g r a f i c z n y c h :
" P r o s t y a l g o r y t m s t e g a n o g r a f i c z n y ( a n g . P u r e s t e g a n o g r a p h y ) .
D e f i n i c j a 1 :
" = < C , M , D , E > , g d z i e C j e s t z b i o r e m m o |l i w y c h k o n t e n e r ó w ( a n g .
C o v e r s ) , M j e s t z b i o r e m w i a d o m o [c i , p r z y c z y m m u s i z a c h o d z i
w Ba s n o [ | C | e"| M | . E : C x M ’! C j e s t f u n k c j o s a d z a j c a w i a d o m o [ w
k o n t e n e r z e , D : C ’! M j e s t f u n k c j w y o d r b n i a j c , p r z y z a c h o w a n i u
w Ba s n o [c i : D ( C ( m , c ) ) = m , g d z i e d l a k a |d e g o m " M i k a |d e g o c "C
n a z y w a m y p r o s t y m a l g o r y t m e m s t e g a n o g r a f i c z n y m . [ 4 ]
C e c h g Bó w n p r o s t e g o a l g o r y t m u s t e g a n o g r a f i c z n e g o j e s t t o , |e w c z e [n i e j ,
p o m i d z y n a d a w c i o d b i o r c w i a d o m o [c i n i e m u s i d o j [ d o w y m i a n y l u b
u z g o d n i e n i a k l u c z a w y s t a r c z y z n a j o m o [ a l g o r y t m u p r z e z o b i e s t r o n y . A b y
a l g o r y t m b y B b e z p i e c z n y m u s i b y u t r z y m a n y w [c i s Be j t a j e m n i c y , u j a w n i e n i e j e g o
z a s a d y d z i a Ba n i a s p o w o d u j e t o t a l n k o m p r o m i t a c j .
F o r m a l n i e o s a d z a n i e p r z e b i e g a n a s t p u j c o :
E : C x M ’! C
G d z i e C j e s t z b i o r e m w s z y s t k i c h m o |l i w y c h k o n t e n e r ó w z a [ M z b i o r e m
w i a d o m o [c i . P r o c e s w y o d r b n i a n i a t o : D : C ’! M . P r z y c z y m k o n i e c z n e j e s t
s p e Bn i e n i e z a l e |n o [c i
| C | e"| M |
1 2
Z a l e t p r o s t e g o a l g o r y t m u s t e g a n o g r a f i c z n e g o j e s t f a k t , |e p r z e d w y s Ba n i e m
i n f o r m a c j i n i e m u s i n a s t p i p r z e k a z a n i e k l u c z a o t w a r t y m k a n a Be m i n f o r m a c y j n y m ,
g d z i e m o |e b y n a r a |o n y n a p r z e c h w y c e n i e p r z e z o s o b y t r z e c i e . J e d n a k |e s t a Bo [
a l g o r y t m u z n a c z c o o d b i j a s i n a j e g o b e z p i e c z e Ds t w i e . D y s p o n u j c o d p o w i e d n i o
d u | i l o [c i d a n y c h d o a n a l i z y m o |n a z r e k o n s t r u o w a s t r u k t u r a l g o r y t m u , j a k t o
m a m i e j s c e p r z y Ba m a n i u p r o s t y c h s z y f r ó w p o d s t a w i e n i o w y c h l u b
p r z e d s t a w i e n i o w y c h .
" A l g o r y t m z k l u c z e m p r y w a t n y m
D e f i n i c j a 2 :
" = < C , M , K , D k , E k > , g d z i e C j e s t z b i o r e m m o |l i w y c h k o n t e n e r ó w , M j e s t
z b i o r e m t a j n y c h w i a d o m o [c i , g d z i e m u s i w y s t p i w Ba s n o [ | C | e"| M | , K j e s t
z b i o r e m k l u c z y p r y w a t n y c h , E k : C x M x K ’! C i D k : C x K ’! M z z a c h o w a n i e m
z a l e |n o [c i D k ( E k ( c , m , k ) ) = m d l a k a |d e g o m " M , k a |d e g o c "C i k a |d e g o k " K
n a z y w a m y a l g o r y t m e m s t e g a n o g r a f i c z n y m z k l u c z e m p r y w a t n y m . [ 4 ]
R y s . 1 . O s a d z a n i e i w y o d r b n i a n i e z w y k o r z y s t a n i e m k l u c z a p r y w a t n e g o
A b y u n i e z a l e |n i s i o d s a m e g o a l g o r y t m u , u w a |a j c a b y n i e z o s t a B z Ba m a n y
l u b o d t a j n i o n y w p r o w a d z o n o a l g o r y t m y s t e g a n o g r a f i c z n e b a z u j c e n a k l u c z u
p r y w a t n y m . W y s t p u j e t u p e w n e p o d o b i e Ds t w o d o a l g o r y t m ó w k r y p t o g r a f i c z n y c h
s y m e t r y c z n y c h , g d z i e i s t n i a B j e d e n k l u c z z a r ó w n o d o s z y f r o w a n i a j a k i
d e s z y f r o w a n i a w i a d o m o [c i .
W a r u n k i e m k o n i e c z n y m d o s p e Bn i e n i a j e s t w c z e [n i e j s z a p r o p a g a c j a k l u c z a
z a r ó w n o n a d a w c a j a k i o d b i o r c a m u s z p o s i a d a i d e n t y c z n y . P r z e s y Ba n i e o t w a r t y m
i n i e b e z p i e c z n y m k a n a Be m w i |e s i z r y z y k i e m p r z e c h w y c e n i a k l u c z a . A b y
1 3
z m i n i m a l i z o w a t e r y z y k o m o |n a p o s Bu |y s i a l g o r y t m a m i k r y p t o g r a f i c z n y m i
s Bu |c y m i d o u s t a l a n i a k l u c z y n a o d l e g Bo [.
A l g o r y t m D i f f i e - H e l l m a n a :
p u b l i c z n i e z n a n e s p , k t ó r a j e s t w y s t a r c z a j c o d u | l i c z b p i e r w s z , o r a z
g e n e r a t o r a l f a d l a Z p . P r o t o k ó B m a n a s t p u j c p o s t a :
1 . A l i c e w y b i e r a Z a , B o b w y b i e r a Z b , g d z i e Z a , Z b d" p - 2 . l i c z b y Z a i Z b
s t r z y m a n e w t a j e m n i c y .
Z a
2 . A l i c e p r z e s y Ba B o b o w i l i c z b C a = ± m o d p , B o b p r z e s y Ba A l i c e
Z b
l i c z b C b = ± m o d p .
Z a Z b
3 . j a k o u z g o d n i o n y k l u c z p r z y j m o w a n a j e s t l i c z b a k = ± m o d p .
A l i c e o b l i c z a k j a k o ( C b ) Z a m o d p , B o b k o r z y s t a z r ó w n o [c i
k = ( C a ) Z b m o d p
A l g o r y t m D i f f i e - H e l l m a n a m i m o |e n i e k o r z y s t a z |a d n e g o s z y f r o w a n i a p r z y
p r z e k a z y w a n i u w a r t o [c i o b l i c z o n y c h p r z e z A l i c e i B o b a u z n a w a n y j e s t z a m e t o d
w z g l d n i e b e z p i e c z n . A g r e s o r p o d s Bu c h u j c y t r a n s m i s j p o m i d z y A l i c e i B o b e m
n i e j e s t w s t a n i e o b l i c z y k l u c z a k m i m o z n a j o m o [c i d a n y c h p u b l i c z n y c h . A b y
o b l i c z y k l u c z k , a t a k u j c y m u s i a Bb y w y l i c z y l o g a r y t m d y s k r e t n y d o w y z n a c z e n i a
l i c z b Z a i Z b z C a i C b , g d z i e n i e z n a n y j e s t j e s z c z e e f e k t y w n y a l g o r y t m w y z n a c z a n i a
l o g a r y t m u d y s k r e t n e g o . [ 5 ]
A l g o r y t m D i f f i e - H e l l m a n a n i e j e s t j e d y n y m a l g o r y t m e m w y m i a n y k l u c z a .
I s t n i e j j e g o o d m i a n y , r ó w n i e d o b r z e n a d a j c e s i d o u s t a l e n i a k l u c z y
s t e g a n o g r a f i c z n y c h t a k i e j a k : p r o t o k ó B S T S ( S t a d i o n - T o - S t a t i o n ) l u b p r o t o k ó B M T I
( M a t s u m o t o T a k a s h i m a I m a i ) . [ 5 ]
S t a Be u |y w a n i e j e d n e g o k l u c z a w i |e s i z n i e b e z p i e c z e Ds t w e m j e g o u t r a t y
l u b o d k r y c i a p r z e z o s o b y n i e p o w o Ba n e . L e p s z y m r o z w i z a n i e m s k l u c z e
j e d n o r a z o w e - i c h b e z p i e c z e Ds t w o j e s t z n a c z n i e w y |s z e n i | j e d n e g o , s t a Be g o
k l u c z a , g d y | n a w e t w p r z y p a d k u o d k r y c i a k l u c z a p r z e z o s o b y t r z e c i e , p r a k t y c z n i e
n i e i s t n i e j e p r a w d o p o d o b i e Ds t w o o d s z y f r o w a n i a d a n y c h z a k o d o w a n y c h i n n y m i
k l u c z a m i . W a d k l u c z y j e d n o r a z o w y c h j e s t k o n i e c z n o [ p o s i a d a n i a k a r t y k o d ó w
l u b k s i |k i k o d o w e j ( j a k n p . w p r z y p a d k u E n i g m y ) . W a l g o r y t m a c h
s t e g a n o g r a f i c z n y c h i s t n i e j e m o |l i w o [ z a s t o s o w a n i a k l u c z a j e d n o r a z o w e g o p o p r z e z
1 4
k l u c z s e s j i .
K l u c z s e s j i j e s t o b l i c z a n y z f u n k c j i : K = H ( f e a t u r e ) [ 4 ]
G d z i e H j e s t n i e z m i e n n , z g ó r y o k r e [l o n f u n k c j , n a t o m i a s t f e a t u r e j e s t
p e w n n i e z m i e n n c e c h k o n t e n e r a . C e c h a t a m u s i b y t a k w y b r a n a , a b y o s a d z a n i e
w i a d o m o [c i n i e z a b u r z y Bo j e j w t y m p r z y p a d k u w y o d r b n i e n i e i n f o r m a c j i s t a n i e
s i n i e m o |l i w e , g d y | n i e b d z i e s p o s o b u n a o b l i c z e n i e k l u c z a s e s j i p r z e z a d r e s a t a .
C e c h t m o |e b y n p d Bu g o [ s y g n a Bu d zw i k o w e g o , r o z m i a r k o n t e n e r a w b a j t a c h ,
r o z d z i e l c z o [ u |y t e g o o b r a z u , l u b k o m b i n a c j a t y c h c e c h r a z e m .
Z a s t o s o w a n i e k l u c z a s e s j i z a p e w n i a b a r d z o w y s o k i p o z i o m b e z p i e c z e Ds t w a .
P r a k t y c z n i e k a |d y s t e g o s y s t e m t w o r z o n y j e s t n a b a z i e i n n e g o k l u c z a , n i e m a
p o t r z e b y w c z e [n i e j s z e g o u s t a l a n i a l u b w y m i a n y k l u c z y p o m i d z y a d r e s a t e m i
n a d a w c . N i e z b d n e n a t o m i a s t j e s t u s t a l e n i e f u n k c j i H ( ) i c e c h y .
" A l g o r y t m z k l u c z e m p u b l i c z n y m
I s t n i e j p e w n e s y t u a c j e g d z i e u |y c i e j e d n e g o k l u c z a d o o s a d z a n i a
w i a d o m o [c i , j a k i d o w y o d r b n i a n i a n i e z a p e w n i a o d p o w i e d n i e g o p o z i o m u
b e z p i e c z e Ds t w a , l u b w p r z y p a d k u g d y r o z p r o p a g o w a n i e k l u c z a c z y t e | j e g o
u s t a l e n i e j e s t z b y t n i e b e z p i e c z n e , s t e g o s y s t e m m o |e z o s t a p r z e d w c z e [n i e
s k o m p r o m i t o w a n y .
Z u p e Bn i e j a k w p r z y p a d k u k r y p t o g r a f i i s y m e t r y c z n e j p o s i a d a j c w i e d z n a
t e m a t u |y t e g o a l g o r y t m u i d y s p o n u j c o d p o w i e d n i i l o [c i d a n y c h w e j [c i o w y c h d o
a n a l i z y , a t a k u j c y j e s t w s t a n i e o d t w o r z y k l u c z .
W 1 9 9 0 r o k u w t e n s p o s ó b u d a Bo s i z Ba m a k r y p t o g r a f i c z n y a l g o r y t m
s y m e t r y c z n y D E S , p r z e z w i e l e l a t u z n a w a n y z a n i e Ba m l i w y m e t o d a m i i n n y m i n i |
b r u t e - f o r c e . E l i B i h a m i A d i s h a m i r o p r a c o w a l i m e t o d k r y p t o a n a l i z y r ó |n i c o w e j
b a z u j c e j n a t y m , |e z n a n y b y B a l g o r y t m i d y s p o n o w a n o d u | i l o [c i d a n y c h
w e j [c i o w y c h ( w p r z y p a d k u 1 6 r u n d o w e g o D E S w y m a g a n e b y By 2 5 5 z n a n e t e k s t y
j a w n e ) d l a z Ba m a n i a k l u c z a . T r z y l a t a p ó zn i e j n a s t p i B k o l e j n y p r z e Bo m , M a t u s i
o p r a c o w a B m e t o d k r y p t o a n a l i z y l i n i o w e j , b a z u j c e j n a l i n i o w e j a p r o k s y m a c j i d o
o d g a d n i c i a k l u c z a . [ 5 ]
U |y c i e j e d n e g o k l u c z a d o s z y f r o w a n i a a d r u g i e g o k l u c z a d o
o d s z y f r o w y w a n i a d o s t a Bo m i a n o k r y p t o g r a f i i a s y m e t r y c z n e j . W s t e g a n o g r a f i i
1 5
a s y m e t r y c z n e j j e d e n k l u c z p r z e z n a c z o n y j e s t d o o s a d z a n i a w i a d o m o [c i , n a t o m i a s t
d r u g i d o j e j w y o d r b n i a n i a .
K l u c z z a p o m o c k t ó r e g o n a s t p u j e o s a d z a n i a i n f o r m a c j i w k o n t e n e r z e n o s i
m i a n o k l u c z a p u b l i c z n e g o b d c e g o d o s t p n y m k a |d e m u . K l u c z s Bu |c y d o
w y o d r b n i a n i a d a n y c h j e s t k l u c z e m p r y w a t n y m , z n a n y m j e d y n i e d l a a d r e s a t a
w i a d o m o [c i . P a r k l u c z y p u b l i c z n y - p r y w a t n y n a l e |y w y g e n e r o w a p r z e d
r o z p o c z c i e m t r a n s m i s j i .
D e f i n i c j a 3 :
S t e g o s y s t e m z k l u c z e m p u b l i c z n y m j e s t p o t r ó j n y m z Bo |e n i e m p r o b a b i l i s t y c z n y c h
a l g o r y t m ó w S = ( S G , S E , S D ) , g d z i e S G ( 1 k ) g e n e r u j e p a r k l u c z y ( p k , s k ) " P K x S K .
S G ( 1 k ) ’!{ p k , s k }
S E b i e r z e p u b l i c z n y k l u c z p k n a l e |c y d o P K o r a z t e k s t j a w n y m n a l e |c y d o { 0 , 1 } .
F u n k c j a S E z w r a c a w i a d o m o [ u k r y t s :
S E ( p k , m ) = s
S D w y k o r z y s t u j c p r y w a t n y k l u c z s k n a l e |c y d o S K i s t e g o s y s t e m s , z w r a c a
w y o d r b n i o n w i a d o m o [ m .
S D ( s k , s ) = m [ 4 ]
S t a n d a r d o w o k l u c z p u b l i c z n y j e s t k l u c z e m m o c n o r o z p o w s z e c h n i o n y m i
z n a n y m s z e r o k i e m u k r g u l u d z i . W i a d o m o [ o s a d z o n a / z a s z y f r o w a n a z a p o m o c
k l u c z a p u b l i c z n e g o d a n e j o s o b y m o |e z o s t a w y o d r b n i o n a / o d s z y f r o w a n a j e d y n i e
p r z e z w Ba [c i c i e l a k l u c z a p u b l i c z n e g o , p o s i a d a j c e g o r ó w n i e | k l u c z p r y w a t n y .
A b y t e c h n i k i s t e g a n o g r a f i c z n e j b y By j e s z c z e s k u t e c z n i e j s z e i b a r d z i e j
b e z p i e c z n e m o |n a p o s i Bk o w a s i a l g o r y t m a m i k r y p t o g r a f i c z n y m i . P r z e d
o s a d z e n i e m d o k o n t e n e r a w i a d o m o [ j e s t s z y f r o w a n a w y b r a n y m a l g o r y t m e m i
d o p i e r o s z y f r o g r a m j e s t u m i e s z c z a n y w s y g n a l e p r z y k r y w a j c y m i t r a n s m i t o w a n y
d o o d b i o r c y .
W c z e [n i e j s z e u |y c i e k r y p t o g r a f i i , o p r ó c z z m n i e j s z e n i a p r a w d o p o d o b i e Ds t w a
p r a w i d Bo w e g o o d c z y t a n i a o s a d z o n e g o p r z e k a z u p o p r z e z p o d w o j e n i e s i By s y s t e m u ,
z w i k s z a r ó w n i e | p r a w d o p o d o b i e Ds t w o p o p e Bn i e n i a b Bd u I I t y p u p r z y a t a k u n a
s t e g o s y s t e m . A g r e s o r n i e w i e d z c o f a k c i e w y k o r z y s t a n i a s i By s z y f r o w a n i a , n a w e t
p o p r a w i d Bo w y m w y o d r b n i e n i u d a n y c h o t r z y m a p r z y p a d k o w o w y g l d a j c y c i g
1 6
z n a k ó w . P r a w d o p o d o b i e Ds t w o d o m y [l e n i a s i j a k i e g o a l g o r y t m u s z y f r u j c e g o
u |y t o j e s t b l i s k i e 0 .
1 . 4 . W y b ó r k o n t e n e r a
O d p r a w i d Bo w e g o w y b o r u s y g n a Bu p r z e z n a c z o n e g o n a k o n t e n e r w d u |e j
m i e r z e z a l e |y s k u t e c z n o [ u k r y w a n i a d a n y c h . I d e a l n y k o n t e n e r t o t a k i , k t ó r y z o s t a B
s t w o r z o n y b e z p o [r e d n i o w c e l u u k r y c i a w n i m d a n y c h i j e s t [c i [l e p r y w a t n y d l a
j e g o w Ba [c i c i e l a . N i e i s t n i e n i e |a d n e j i n n e j k o p i i u n i e m o |l i w i w y k o r z y s t a n i e a t a k u
t y p u K n o w n - C o v e r - A t t a c k . P r z y g o t o w a n i e k o n t e n e r a z a l e |y o d t y p u i w i e l k o [c i
d a n y c h j a k i e m a p r z e c h o w y w a . N i e d o p u s z c z a l n e s s y g n a By m a Bo z r ó |n i c o w a n e
t a k i e j a k o b r a z j e d n o l i c i e k o l o r o w y l u b o b a r d z o n i s k i m k o n t r a [c i e i r ó |n o r o d n o [c i
b a r w , s y g n a B d zw i k o w y p o s i a d a j c y p r a w i e p Ba s k a m p l i t u d , d zw i k s t w o r z o n y z
n i e w i e l k i e j i l o [c i m a Bo z r ó |n i c o w a n y c h a m p l i .
W s k a z a n e j e s t , a b y s y g n a B k o n t e n e r a j a k i d a n e d o u k r y c i a s p e Bn i a By w j a k
n a j w i k s z y m s t o p n i u z a l e |n o [ f u n k c j i p o d o b i e Ds t w a ( a n g . S i m i l a r i t y f u n c t i o n )
D e f i n i c j a 4 :
N i e c h C b d z i e n i e p u s t y m z b i o r e m , F u n k c j a s i m : C 2 ’! ( - ", 1 ] , j e s t n a z y w a n a
f u n k c j p o d o b i e Ds t w a d l a C , j e |e l i d l a x , y n a l e |c e g o d o C z a c h o d z i :
S i m ( x , y ) = 1 x = y
D l a x < > y s i m ( x , y ) < 1
D l a s y s t e m ó w s t e g a n o g r a f i c z n y c h :
s i m ( C ( E ( c , m ) ) z b i e g a d o 1 , d l a k a |d e g o c "C i m " M , g d z i e C t o z b i ó r
w s z y s t k i c h m o |l i w y c h k o n t e n e r ó w , E ( c , m ) j e s t f u n k c j o s a d z a j c w i a d o m o [ m
w k o n t e n e r z e c . [ 4 ]
I m w i k s z e p o d o b i e Ds t w o s t e g o s y s t e m u i k o n t e n e r a t y m s y g n a B k o n t e n e r a
z o s t a B m n i e j z m o d y f i k o w a n y p o p r z e z o s a d z a n i e i p r z e p r o w a d z e n i e s t e g o a n a l i z y
b d z i e z n a c z c o u t r u d n i o n e .
P r z y d o b o r z e m e d i u m n a l e |y p a m i t a o s p e Bn i e n i u z a l e |n o [c i :
| C | e"| M |
W p r z e c i w n y m w y p a d k u w i a d o m o [ n i e z o s t a n i e p r a w i d Bo w o u k r y t a l u b
m o |e u l e c z n i s z c z e n i u c a Bo [ l u b j e j c z [.
1 7
2 . W y b r a n e m e d i a
W r a z z r o z w o j e m t e c h n o l o g i i c y f r o w e j s t e g a n o g r a f i a m u s i a Ba e w o l u o w a .
O p r a c o w a n i e c y f r o w y c h n o [n i k ó w i n f o r m a c j i s t w o r z y Bo o l b r z y m i e m o |l i w o [c i d l a
u k r y w a n i a i n f o r m a c j i . D a n e n i e b y By j u | r e p r e z e n t o w a n e a n a l o g o w o p o s i a d a j c
z n a c z n i e m n i e j s z e m o |l i w o [c i , s p o s o b y o s a d z a n i a j a k i w y o d r b n i a n i a d a n y c h
u l e g By p e Bn e j a u t o m a t y z a c j i , w y m a g a n y n a k Ba d p r a c y z m n i e j s z y B s i d o o p e r a c j i
k i l k u m i n u t o w y c h . T o c o k i e d y [ w y m a g a Bo s p o r e j d a w k i w i e d z y , w y o b r a zn i i
n i e m a Be j i l o [c i c z a s u z o s t a Bo z r e d u k o w a n e d o a u t o m a t y c z n y c h p r o g r a m ó w
w y k o n u j c y c h w s z y s t k i e |m u d n e c z y n n o [c i z a c z Bo w i e k a . S a m s y g n a B c y f r o w y
s t w o r z y B k o l e j n e m o |l i w o [c i - o p r a c o w y w a n e t e c h n i k i s t e g a n o g r a f i c z n e s c o r a z
d o s k o n a l s z e p o d w z g l d e m b e z p i e c z e Ds t w a i n i e z m i e n n o [c i k o n t e n e r a . P r o s t e
z a s a d y o s z u k i w a n i a l u d z k i c h z m y s Bó w z o s t a By w z b o g a c o n e o s k o m p l i k o w a n e
r e g u By m a t e m a t y c z n e p o z w a l a j c e u z y s k a l e p s z e e f e k t y w s t o s u n k u d o e r y
p r z e d k o m p u t e r o w e j . R ó |n o r o d n o [ c y f r o w y c h f o r m a t ó w d a n y c h s t w o r z y Bo w r c z
n i e o g r a n i c z o n e m o |l i w o [c i d l a s t e g a n o g r a f ó w . K a |d a i n f o r m a c j a z a p i s a n a c y f r o w o ,
n i e z a l e |n i e o d j e j f o r m a t u n a d a j e s i w m n i e j s z y m l u b w i k s z y m s t o p n i u d o b y c i a
k o n t e n e r e m n a i n n w i a d o m o [, z a l e |n i e o d j e j k o n s t r u k c j i .
2 . 1 . T e k s t
T e k s t j a w n y j e s t j e d n y m z n a j s t a r s z y c h m e d i ó w w y k o r z y s t y w a n y c h w
s t e g a n o g r a f i i . P o z o r n i e n i e s k o m p l i k o w a n a w i a d o m o [ z a p i s a n a n a s k r a w k u p a p i e r u
l u b w f o r m i e e l e k t r o n i c z n e j m o |e n i e [ p e w n d a w k i n f o r m a c j i n i e j a w n e j .
P o d c z a s I I W o j n y Zw i a t o w e j s t e g a n o g r a f i a t e k s t o w a w y k o r z y s t y w a Ba s p e c j a l n i e
p r e p a r o w a n e w i a d o m o [c i , g d z i e p r z y z n a j o m o [c i a l g o r y t m u l u b k l u c z a m o |n a b y Bo
w y o d r b n i i n n a , n i e j a w n w i a d o m o [. P r z y k Ba d e m h i s t o r y c z n y m m o |e b y
z a p i s y w a n i e w i a d o m o [c i w [c i [l e o k r e [l o n y c h l i t e r a c h k a |d e g o s Bo w a .
T e k s t j a k o k o n t e n e r p o s i a d a j e d n a k s p o r e o g r a n i c z e n i a :
- j e s t w s t a n i e p o m i e [c i n i e w i e l k i l o [ d a n y c h
- w y k r y c i e i n f o r m a c j i t r a n s p o r t o w a n e j w t e k [c i e j a w n y m j e s t Ba t w e d o w y k o n a n i a ,
n a w e t b e z s p e c j a l i s t y c z n e g o o p r o g r a m o w a n i a
- b a r d z o Ba t w o u s z k o d z i l u b c a Bk o w i c i e z n i s z c z y i n f o r m a c j w n i m z a p i s a n .
1 8
A l g o r y t m y s t e g a n o g r a f i c z n e b a z u j c e n a k o n t e n e r a c h t e k s t o w y c h m o |n a
z a k w a l i f i k o w a d o d w ó c h g r u p :
1 . a l g o r y t m y o s a d z j c e i n f o r m a c j w s p o s ó b d a j c y m o |l i w o [ p r z e c h o w y w a n i e
s t e g o s y s t e m u w f o r m i e n i e c y f r o w e j ( n p . J a k o w y d r u k o w a n y a r k u s z p a p i e r u )
2 . a l g o r y t m y w y Bc z n i e c y f r o w e .
D o p i e r w s z e j k a t e g o r i i z a l i c z a s i g r u p m e c h a n i z m ó w z a p r o p o n o w a n y c h p r z e z J .
T . B r a s s i l a o k r e [l a n y c h j a k o l i n e - s h i f t - c o d i n g , w o r d - s h i f t - c o d i n g , f e a t u r e - c o d i n g ,
m e t o d s e m a n t y c z n i s y n t a k t y c z n . D o g r u p y d r u g i e j z a l i c z a s i a l g o r y t m b i a By c h
z n a k ó w .
2 . 1 . 1 . L i n e s h i f t c o d i n g
A l g o r y t m l i n e - s h i f t - c o d i n g o p i e r a s i n a p r e c y z y j n y m m a n i p u l o w a n i e m
p o Bo |e n i a w i e r s z a t e k s t u w s t o s u n k u d o w i e r s z y n a d i p o d n i m . P r z e s u n i c i e
p o w i n n o m i e s t a B w a r t o [ i w y n o s i o k . 1 / 3 0 0 c a l a . Z a l e t t e g o a l g o r y t m u j e s t f a k t ,
|e u k r y t a i n f o r m a c j a n i e z o s t a n i e z n i s z c z o n a n a w e t p o w y d r u k o w a n i u d o k u m e n t u .
B a d a n i a d o w i o d By , |e m o |l i w e j e s t p o p r a w n e w y o d r b n i e n i e o s a d z o n e j w i a d o m o [c i
n a w e t z 1 0 p o k o l e n i a o r y g i n a Bu p r z y f o t o k o p i o w a n i u d o k u m e n t u . N a t o m i a s t
p o d s t a w o w w a d j e s t t o , |e p r a w d o p o d o b i e Ds t w o w y k r y c i a i n f o r m a c j i p r z e z
n i e p o w o Ba n e o s o b y j e s t b a r d z o w y s o k i e i n i e w y m a g a s p e c j a l i s t y c z n y c h n a r z d z i .
A l g o r y t m z a k Ba d a , |e p r z e s u n i c i u u l e g a j t y l k o w y b r a n e w i e r s z e t e k s t u , w i c d a n y
w i e r s z m o |e z n a l e z s i w j e d n y m z t r z e c h s t a n ó w : [ 6 ]
S = { 0 , - 1 , 1 }
g d z i e S = 0 b r a k p r z e s u n i c i a w i e r s z a
S = 1 p r z e s u n i c i e w y b r a n e g o w i e r s z a w g ó r
S = - 1 p r z e s u n i c i e w y b r a n e g o w i e r s z a w d ó B.
A b y u m o |l i w i p r a w i d Bo w e w y o d r b n i e n i e d a n y c h z t e k s t u n a l e |y z a Bo |y , |e
p o Bo |e n i e n i e w s z y s t k i c h w i e r s z y m o |e u l e c z m i a n i e . Z a Bo |o n o , |e w i e r s z e p a r z y s t e
p o z o s t a j w s t a n i e S = 0 , n a t o m i a s t j e d y n i e w i e r s z e n i e p a r z y s t e m o g p r z y j s t a n
S = 1 l u b S = - 1 . N i e z a c h o w u j c t e j z a s a d y n i e b d z i e m o |n a o k r e [l i p u n k t u
o d n i e s i e n i a d o o b l i c z e n i a p r z e s u n i c i a . P r z y k Ba d o w o b d c e w s s i e d z t w i e w i e r s z e :
w i e r s z 1 - s t a n S = - 1
w i e r s z 2 - s t a n S = - 1
1 9
w i e r s z 3 - s t a n S = - 1
s n i e p o p r a w n i e z a k o d o w a n e . N i e m o |l i w e j e s t j a s n e o k r e [l e n i e i c h s t a n u . R ó w n i e
d o b r z e k a |d y z n i c h m o |e b y w s t a n i e S = 0 j a k i S = 1 .
J e |e l i j e d n a k w i e r s z 1 i 3 b d w s t a n i e S = 0 , w ó w c z a s a n a l i z u j c d o k u m e n t m o |n a
z a u w a |y , |e w i e r s z 2 j e s t n a p e w n o w s t a n i e S = - 1 .
L i n e - s h i f t - c o d i n g b a z u j e n a s Bo w a c h k o d o w y c h . S Bo w o k o d o w e j e s t z d e f i n i o w a n y m
z b i o r e m w a r t o [c i p r z e s u n i c i a p o s z c z e g ó l n y c h w i e r s z y d o k u m e n t u , w t e n s p o s ó b
m o |n a o d d a r e p r e z e n t a c j b i t o w , n p . :
S = - 1 w a r t o [ b i t o w a 1
S = 1 w a r t o [ b i t o w a 0
O z n a c z a n i e s Bó w k o d o w y c h j e s t d o w o l n e i z a l e |n e o d i m p l e m e n t a c j i
a l g o r y t m u . Z a p o m o c 1 9 w i e r s z y t e k s t u m o |n a o k r e [l i 2 1 9 s Bó w k o d o w y c h c o d a j e
w a r t o [: 5 2 4 5 8 8 w s z y s t k i c h m o |l i w y c h s Bó w k o d o w y c h .
S y s t e m y w y o d r b n i a j c e o s a d z o n i n f o r m a c j m o g o p i e r a s i n a j e d n e j z d w ó c h
m e t o d :
" b a s e l i n e d e t e c t i o n d e c i s i o n r u l e
N i e c h w i e r s z e i - 1 o r a z i + 1 n i e b d p r z e m i e s z c z o n e w p i o n i e ( s t a n S = 0 ) ,
w i e r s z i b d z i e w s t a n i e S = { - 1 , 1 } , n i e c h l b d z i e o d l e g Bo [c i p o m i d z y
w i e r s z a m i i - 1 o r a z i , o r a z o d l e g Bo [c i p o m i d z y w i e r s z a m i i o r a z i + 1
w ó w c z a s r e g u Ba w y k r y w a n i a p r z e s u n i c i a w i e r s z a p r z y j m u j e p o s t a :
j e |e l i l ( i - 1 , i ) > l ( i , i + 1 ) w ó w c z a s w i e r s z j e s t w s t a n i e S = - 1
j e |e l i l ( i - 1 , i ) < l ( i , i + 1 ) w ó w c z a s w i e r s z j e s t w s t a n i e S = 1
j e |e l i l ( i - 1 , i ) = l ( i , i + 1 ) w ó w c z a s w i e r s z j e s t w s t a n i e S = 0 [ 6 ]
" c e n t r o i d d e t e c t i o n d e c i s i o n r u l e
N i e c h S i - 1 o r a z S i b d c e n t r o i d a m i p o m i d z y w i e r s z a m i i - 1 o r a z i , a t a k |e
w i e r s z a m i i + 1 o r a z i w d o k u m e n c i e k o n t e n e r a . N i e c h t i - 1 o r a z t i b d o d p o w i e d n i m i
c e n t r o i d a m i p o m i d z y w i e r s z a m i w n i e z m o d y f i k o w a n y m d o k u m e n c i e k o n t e n e r a ,
w ó w c z a s r e g u Ba m a p o s t a :
j e |e l i s i - 1 t i - 1 > s i t i w ó w c z a s w i e r s z j e s t w s t a n i e S = - 1
j e |e l i s i - 1 t i - 1 < s i t i , w ó w c z a s w i e r s z j e s t w s t a n i e S = 1
w p o z o s t a By m p r z y p a d k u w i e r s z b d z i e w s t a n i e S = 0 .
2 0
W y k o r z y s t u j c r e g u B b a s e l i n e d e t e c t i o n d e c i s i o n r u l e i s t n i e j e p e w n e
p r a w d o p o d o b i e Ds t w o n i e p r a w i d Bo w e g o z i n t e r p r e t o w a n i a s t a n ó w b a d a n e g o w i e r s z a .
S t a n S = - 1 m o |e z o s t a o d c z y t a n y j a k o s t a n S = 1 i o d w r o t n i e , c o m o |e s p o w o d o w a
b Bd I t y p u w p r o c e s i e w y k r y w a n i a o s a d z o n e j i n f o r m a c j i . R e g u Ba b a z u j c a n a
c e n t r o i d z i e j e s t n i e p o d a t n a n a t e g o t y p u b Bd .
P r z e p r o w a d z a j c a t a k n a s t e g o s y s t e m o p a r t y n a a l g o r y t m i e l i n e - s h i f t - c o d i n g
m o |n a p o s Bu |y s i a n a l i z p r o f i l u z a l e |n o [c i p o m i d z y p o Bo |e n i e m w i e r s z y w
d o k u m e n c i e . P o s i a d a j c w y k r e s z Ba t w o [c i m o |n a z a u w a |y o d c h y l e n i a o d n o r m y .
R y s . 2 p r z y k Ba d o w y p r o f i l z a l e |n o [c i p o m i d z y w i e r s z a m i
2 . 1 . 2 . w o r d - s h i f t - c o d i n g
W o d r ó |n i e n i u o d l i n e - s h i f t - c o d i n g t a m e t o d a o p i e r a s i n a m a n i p u l o w a n i u
p o Bo |e n i e m n i e c a Be g o w i e r s z a w p i o n i e , a l e p o Bo |e n i e m p o j e d y n c z y c h s Bó w l u b
b l o k ó w s Bó w w w i e r s z u w z g l d e m o s i X . N a j l e p i e j d o t e g o c e l u n a d a j s i
d o k u m e n t y w y r ó w n a n e d o o b u k r a w d z i s t r o n y , a c z k o l w i e k g d y n i e m a
s p e Bn i o n e g o t e g o w a r u n k u u |y c i e w o r d - s h i f t - c o d i n g j e s t r ó w n i e | m o |l i w e .
S p r e c y z o w a n o d w i e o d m i a n y :
" w k a |d y m w i e r s z u d o k u m e n t u o d n a j d y w a n a j e s t n a j w i k s z a i
n a j m n i e j s z a o d l e g Bo [ p o m i d z y s Bo w a m i . N a s t p n i e n a j w i k s z a
o d l e g Bo [ j e s t p o m n i e j s z a n a o s t a B w a r t o [, n a t o m i a s t n a j m n i e j s z a
p o w i k s z a n a o w a r t o [ i d e n t y c z n .
" W i e r s z d o k u m e n t u d z i e l o n y j e s t n a t r z y b l o k i s Bó w . P r z e s u n i c i o m
p o d l e g a j e d y n i e b l o k [r o d k o w y w z g l d e m b l o k u s k r a j n i e l e w e g o l u b
2 1
s k r a j n i e p r a w e g o .
R y s . 3 . p r z y k Ba d o w e p r z e s u n i c i e w l e w o s Bo w a f o r
M e t o d a m a n i p u l o w a n i a p o z y c j s Bó w w w i e r s z u r ó w n i e | b a z u j e n a s Bo w a c h
k o d o w y c h . S Bo w o k o d o w e m o |e z a t e m b y z a p i s a n e z a p o m o c 3 s t a n ó w .
S = 0 g d y s Bo w o n i e u l e g Bo p r z e s u n i c i u
S = 1 g d y s Bo w o u l e g Bo p r z e s u n i c i u w l e w o
S = - 1 g d y s Bo w o u l e g Bo p r z e s u n i c i u w p r a w o
I l o [ s Bó w k o d o w y c h m o |l i w y c h d o z a p i s a n i a w d a n y m w i e r s z u d o k u m e n t u
j e s t [c i [l e z w i z a n a z r o d z a j e m u |y t e g o a l g o r y t m u o r a z d Bu g o [c i w i e r s z a n i e w
k a |d y m m o |n a z m o d y f i k o w a p o Bo |e n i e t a k i e j s a m e j i l o [c i s Bó w .
W o r d - s h i f t - c o d i n g j e s t m e t o d b e z p i e c z n i e j s z o d l i n e - s h i f t - c o d i n g . I s t n i e j e
m n i e j s z e p r a w d o p o d o b i e Ds t w o w y k r y c i a p r z e s u n i c i a p o j e d y n c z y c h s Bó w l u b
b l o k ó w s Bó w n i | c a Be g o w i e r s z a . J e d n a k |e w r a z z e w z r o s t e m b e z p i e c z e Ds t w a
o s a d z o n e j i n f o r m a c j i w z r a s t a r y z y k o j e j u s z k o d z e n i a . J a k w p r z y p a d k u l i n e - s h i f t -
c o d i n g m o |l i w e b y Bo p o p r a w n e w y o d r b n i e n i e w i a d o m o [c i z 1 0 p o k o l e n i a
f o t o k o p i i d o k u m e n t u , t a k w p r z y p a d k u w o r d - s h i f t - c o d i n g n i e m o |l i w e t o j u | j e s t w
p r z y p a d k u d r u g i e g o p o k o l e n i a .
A b y m ó c o d c z y t a o s a d z o n i n f o r m a c j n a l e |y p o s i a d a z a r ó w n o
s t e g o s y s t e m j a k i o r y g i n a l n y d o k u m e n t , k t ó r y z o s t a B u |y t y j a k o k o n t e n e r . W
p r z e c i w n y m w y p a d k u n i e s p o s ó b o k r e [l i p r z e s u n i c i e k t ó r y c h s Bó w z o s t a Bo
z m i e n i o n e . R o z s z e r z a j c t e n k l a s y c z n y a l g o r y t m o m o |l i w o [ w y k o r z y s t a n i a k l u c z a
m o |n a w y e l i m i n o w a k o n i e c z n o [ p o s i a d a n i a d o k u m e n t u o r y g i n a l n e g o . W t y m
p r z y p a d k u k l u c z m o |e o p i s y w a , k t ó r e s Bo w a l u b b l o k i s Bó w m o g u l e c
p r z e s u n i c i u . [ 7 ]
2 2
2 . 1 . 3 . F e a t u r e - c o d i n g
N a j p o p u l a r n i e j s z y m k o d o w a n i e m z a p o m o c w y b r a n y c h c e c h j e s t
w y k o r z y s t a n i e w y s o k o [c i l i t e r n a l e |c y c h d o z b i o r u :
L = { b , d , f , h , k , l , t }
A l g o r y t m f e a t u r e - c o d i n g w t y m p r z y p a d k u o p i e r a s i n a z m i a n i e w y s o k o [c i
z n a k ó w n a l e |c y c h d o z b i o r u L . S Bo w o k o d o w e m o |e z o s t a z a p i s a n e j a k o
w y d Bu |e n i e l u b s k r ó c e n i e w y s o k o [c i p o s z c z e g ó l n y c h z n a k ó w . Z n a k m o g
z n a j d o w a s i w s t a n a c h [ 6 ]
S = 0 j e |e l i w y s o k o [ p o z o s t a j e n i e z m i e n i o n a
S = 1 j e |e l i w y s o k o [ u l e g Ba z m i a n i e .
D z i k i c z e m u m o |n a s Bo w a k o d o w e z a p i s y w a b i n a r n i e .
P r o c e s o s a d z a n i a d a n y c h t m e t o d p r z e b i e g a d w u e t a p o w o :
1 . w y s o k o [c i w s z y s t k i c h z n a k ó w z e z b i o r u L s z w i k s z a n e l u b z m n i e j s z a n e o
l o s o w w a r t o [ w c e l u u t r u d n i e n i a o s o b i e n i e p o w o Ba n e j o k r e [l e n i a i c h
w y s o k o [c i w s t a n i e S = 0 .
2 . S Bo w o k o d o w e j e s t z a p i s y w a n e p o p r z e z m o d y f i k a c j w y s o k o [c i w y b r a n y c h
z n a k ó w z e z b i o r u L p o p r z e z z w i k s z e n i e l u b z m n i e j s z e n i e .
M e t o d a t a z a p e w n i a d o [ w y s o k i p o z i o m b e z p i e c z e Ds t w a u k r y t y c h d a n y c h ,
g d y | n i e w i e l k a z m i a n a w y s o k o [c i z n a k ó w j e s t i g n o r o w a n a p r z e z l u d z k i m ó z g .
J e d n a k w c e l u p r a w i d Bo w e g o w y o d r b n i e n i a i n f o r m a c j i n i e z b d n y j e s t d o k u m e n t
o r y g i n a l n y . U |y c i e k l u c z a s t e g a n o g r a f i c z n e g o m o |e w y e l i m i n o w a k o n i e c z n o [
p o s i a d a n i a n i e m o d y f i k o w a n e g o o r y g i n a Bu d o k u m e n t u k l u c z m o |e [c i [l e
w s k a z y w a n a z n a k i w k t ó r y c h z a p i s a n e j e s t s Bo w o k o d o w e .
R y s . 4 . D z i a Ba n i e a l g o r y t m u f e a t u r e - c o d i n g .
2 3
2 . 1 . 4 . M e t o d a b i a By c h z n a k ó w
J e s t t o j e d y n a m e t o d a u k r y w a n i a d a n y c h w t e k [c i e j a w n y m , k t ó r a n i e m o |e
b y w y k o r z y s t y w a n a d o d o k u m e n t ó w p r z e z n a c z o n y c h d o d r u k u . W y s t p o w a n i e
b i a By c h z n a k ó w w t e k [c i e j e s t w i d o c z n e d l a c z Bo w i e k a j e d y n i e w t e d y , g d y s o n e
u m i e s z c z o n e p o m i d z y z n a k a m i l u b s Bo w a m i o r a z g d y w y s t p u j n a p o c z t k u
w i e r s z a . B i a Be z n a k i u l o k o w a n e n a k o Dc u w i e r s z a s d l a c z Bo w i e k a n i e w i d o c z n e
w y j t k i e m j e s t d o k u m e n t , w k t ó r y m t e k s t j e s t w y r ó w n a n y d o o b u m a r g i n e s ó w w
t y m p r z y p a d k u n i e j e s t z a l e c a n e u |y w a n i e t e j m e t o d y .
P o p r z e z d o d a n i e o k r e [l o n e j l i c z b y b i a By c h z n a k ó w t a k i c h j a k s p a c j a n a
k o n i e c w i e r s z a m o |l i w e j e s t o s a d z e n i e s Bo w a k o d o w e g o b i n a r n i e . I l o [ s p a c j i
o k r e [l a m a k s y m a l n i l o [ b i t ó w m o |l i w d o o s a d z e n i a w j e d n y m w i e r s z u :
2 s p a c j e r e p r e z e n t u j 1 b i t , g d z i e 1 s p a c j a o z n a c z a 0 b i n a r n e , 2 s p a c j e 1 b i n a r n e
4 s p a c j e r e p r e z e n t u j 2 b i t y
8 s p a c j i r e p r e z e n t u j e 3 b i t y . [ 1 ]
W i e r s z 1 _ _
W i e r s z 2 _
W i e r s z 3 _ _
Z a k Ba d a j c , |e z n a k _ r e p r e z e n t u j e s p a c j , n a p o w y |s z y c h 3 w i e r s z a c h
z a k o d o w a n o b i n a r n i e 1 0 1 .
I m w i c e j z n a k ó w s p a c j i z o s t a n i e u |y t a , t y m Ba t w i e j j e s t w y k r y , l u b
u s z k o d z i s k o n s t r u o w a n y w t e n s p o s ó b s t e g o s y s t e m .
M o |l i w a d o o s a d z e n i a i l o [ d a n y c h j e s t m o c n o o g r a n i c z o n a , z a k Ba d a j c
k o d o w a n i e t y l k o 2 z n a k a m i s p a c j i n a w i e r s z , w d o k u m e n c i e z Bo |o n y m z 8 0 w i e r s z y
m o |n a o s a d z i j e d y n i e 1 0 b a j t ó w d a n y c h :
i l _ w i e r s z y
I =
8
Z a m i a s t z n a k ó w s p a c j i m o |n a u |y w a d o w o l n y c h i n n y c h b i a By c h z n a k ó w ,
n i e w i d o c z n y c h d l a c z Bo w i e k a .
P r z e z s w o j p r o s t o t m e c h a n i z m u k r y w a n i a d a n y c h p o s i a d a b a r d z o d u |e
o g r a n i c z e n i a :
2 4
1 . j e s t Ba t w y d o w y k r y c i a
2 . b a r d z o d u |a p o d a t n o [ n a u s z k o d z e n i a
3 . n i e w i e l k a m o |l i w a i l o [ d a n y c h d o u k r y c i a
4 . w i e l k o [ k o n t e n e r a z n a c z n i e w z r a s t a
2 . 1 . 5 . m e t o d a s y n t a k t y c z n a
M e t o d a s y n t a k t y c z n a b a z u j e n a l u d z k i e j t e n d e n c j i d o p o p e Bn i a n i a b Bd ó w
o r t o g r a f i c z n y c h , g r a m a t y c z n y c h i i n t e r p u n k c y j n y c h .
Z a k Ba d a j c , |e o b i e k o n s t r u k c j e s g r a m a t y c z n i e p o p r a w n e :
1 ) c h l e b , m a s Bo i m l e k o
2 ) c h l e b , m a s Bo , i m l e k o
m o |n a z a Bo |y , i | w d o k u m e n c i e o r y g i n a l n y m , z a w s z e u |y w a n a j e s t f o r m a 1 ) , w
k t ó r e j n i e w y s t p u j e p r z e c i n e k p r z e d s p ó j n i k i e m i . K o n s t r u u j c s t e g o s y s t e m
o p a r t y m n a i n t e r p u n k c j i z a k Ba d a s i , |e :
b i n a r n e 0 o k r e [l o n e j e s t j a k o b r a k p r z e c i n k a p r z e d s p ó j n i k i e m ( k o n s t r u k c j a 1 ) )
b i n a r n e 1 o k r e [l a n e j e s t j a k o w y s t p o w a n i e p r z e c i n k a p r z e d s p ó j n i k i e m
( k o n s t r u k c j a 2 ) ) . [ 8 ]
Z a p i s u j c w k o n t e n e r s Bo w o k o d o w e n a l e |y z m o d y f i k o w a u s t a w i e n i e
p r z e c i n k a p r z e d s p ó j n i k i e m i w o d p o w i e d n i c h m i e j s c a c h t e k s t u k o n t e n e r a .
P e w n o d m i a n t e j m e t o d y s y n t a k t y c z n e j j e s t t e c h n i k a b a z u j c a n a b Bd a c h .
J e |e l i p o p r a w n k o n s t r u k c j g r a m a t y c z n j e s t w y s t p o w a n i e z n a k u p r z e c i n k a p r z e d
s Bo w e m |e i p r z y p i s z e m y j e j w a r t o [ b i n a r n 1 , t o u s u w a j c z n a k , p o p e Bn i a j c
p r z y t y m b Bd g r a m a t y c z n y m o |n a z a p i s a s t a n b i n a r n y 0 .
O b i e o d m i a n y a l g o r y t m u s t e g a n o g r a f i c z n e g o o p a r t e g o n a s y n t a k t y c e
c h a r a k t e r y z u j s i d u |y m p o z i o m e m b e z p i e c z e Ds t w a . W p r o c e s i e d e t e k c j i i s t n i e j e
b a r d z o w y s o k i e p r a w d o p o d o b i e Ds t w o p o p e Bn i e n i a b Bd u I I t y p u . J e |e l i u |y t y j e s t
p i e r w s z y w a r i a n t , k t ó r y b a z u j e j e d y n i e n a p o p r a w n i e g r a m a t y c z n y c h k o n s t r u k c j a c h
w y k o r z y s t a n i e p r o g r a m ó w d o a u t o m a t y c z n e j k o r e k t y d o k u m e n t u n i e u s z k o d z i
o s a d z o n e j z a w a r t o [c i .
P r o b l e m e m j e s t d o b ó r k o n t e n e r a , g d y | r ó w n i e | w t y m p r z y p a d k u o s a d z e n i e
d u |e j i l o [c i d a n y c h j e s t n i e m o |l i w e . D o k u m e n t k o n t e n e r a m o |e z o s t a s p e c j a l n i e
s t w o r z o n y w c e l u o s a d z e n i a w n i m d a n y c h , l u b t e |, k o r z y s t a j c z g o t o w e g o t e k s t u
2 5
n a l e |y z a p e w n i j e g o w y s t a r c z a j c d u | o b j t o [.
S t e g o s y s t e m y u t w o r z o n e m e t o d s y n t a k t y c z n d o s k o n a l e n a d a j s i d o
p r z e k a z y w a n i a i c h w f o r m i e z a r ó w n o d r u k o w a n e j j a k i e l e k t r o n i c z n e j . P o p r z e z
w y d r u k o w a n i e i c h n a p a p i e r n i e m a m o |l i w o [c i u s z k o d z e n i a i n f o r m a c j i n i e j a w n e j ,
j a k m a t o m i e j s c e w t e c h n i k a c h l i n e - s h i f t - c o d i n g , w o r d - s h i f t - c o d i n g , f e a t u r e - c o d i n g
l u b t e | m e t o d y b i a By c h z n a k ó w .
2 . 2 . O b r a z y g r a f i c z n e
W e r z e s z e r o k o r o z p o w s z e c h n i o n e j k o m p u t e r y z a c j i o b r a z y g r a f i c z n e s t a By
s i Ba k o m y m k s k i e m d l a s t e g a n o g r a f ó w . G Bó w n c e c h s t e g o s y s t e m ó w o p a r t y c h
n a g r a f i c e j e s t b a r d z o d u |a i l o [ d a n y c h , j a k m o |n a u k r y , o r a z w y s o k i p o z i o m i c h
b e z p i e c z e Ds t w a .
Z e w z g l d u n a b u d o w f o r m a t u g r a f i c z n e g o , m o |n a j e p o d z i e l i n a d w i e
g Bó w n e k a t e g o r i e :
" o b r a z y b e z k o m p r e s j i s t r a t n e j s t o f o r m a t y t a k i e j a k s t a n d a r d o w y
B M P o p r a c o w a n y p i e r w o t n i e d l a s y s t e m u I B M O S / 2 , a n a s t p n i e
z a a d o p t o w a n y n a p r a k t y c z n i e w s z y s t k i e p o z o s t a Be p l a t f o r m y .
C h a r a k t e r y z u j e s i t y m , |e p r z e c h o w u j e o b r a z y j e d y n i e j a k o
k o m b i n a c j 3 s k Ba d o w y c h b a r w :
1 . c z e r w o n y ( a n g . R e d )
2 . z i e l o n y ( a n g . G r e e n )
3 . n i e b i e s k i ( a n g . B l u e )
p o s i a d a b a r d z o p r o s t k o n s t r u k c j i s k Ba d a s i z n a g Bó w k a , o p c j o n a l n i e z
p a l e t y k o l o r ó w i d a n y c h o b r a z u , k t ó r y j e s t z a p i s y w a n y o d d o Bu d o g ó r y , j a k o
l u s t r z a n e o d b i c i e w p i o n i e . W p r z y p a d k u o b r a z ó w z a p i s a n y c h w w i k s z e j i l o [c i
k o l o r ó w n i | 2 5 6 p a l e t a k o l o r ó w n i e w y s t p u j e , a k a |d y k o l o r l i c z o n y j e s t w g
K = R + 2 5 6 G + 6 5 5 3 5 B
i k a |d y p i k s e l o b r a z u r e p r e z e n t o w a n y j e s t p r z e z 3 b a j t y o d p o w i e d z i a l n e z a
p o s z c z e g ó l n e s k Ba d o w e k o l o r u . W p r z y p a d k u o b r a z ó w w t r y b i e 2 5 6 k o l o r ó w ,
k a |d y p i k s e l r e p r e z e n t o w a n y j e s t p r z e z j e d e n b a j t z a w i e r a j c y i n d e k s d o p a l e t y
k o l o r ó w . [ 9 ]
2 6
" o b r a z y z k o m p r e s j s t r a t n n a j p o p u l a r n i e j s z y m f o r m a t e m j e s t j p e g .
S t a n d a r d z o s t a B o p u b l i k o w a n y w 1 9 9 1 r o k u i d e f i n i u j e o d 4 t y p y
k o m p r e s j i :
" s e k w e n c y j n y , o p a r t y n a D C T
" p r o g r e s y w n y , o p a r t y n a D C T
" s e k w e n c y j n y , b e z s t r a t n y
" h i e r a r c h i c z n y
k o m p r e s j a s t r a t n a z n a c z c o w p By w a n a j a k o [ o b r a z u , d l a t e g o t e |, f o r m a t t e n
j e s t z a l e c a n y d o s t o s o w a n i a w p r z y p a d k u g r a f i k i n i e z a w i e r a j c e j d u |e j i l o [c i
o s t r y c h k r a w d z i i m a By c h d e t a l i , n p . z d j c i a p e j z a |y , p o r t r e t y .
K o m p r e s j a s t r a t n a t o m e t o d a z m n i e j s z a n i a i l o [c i b i t ó w p o t r z e b n y c h d o
w y r a |e n i a d a n e j i n f o r m a c j i , k t ó r a n i e d a j e g w a r a n c j i , |e o d t w o r z o n a i n f o r m a c j a
b d z i e i d e n t y c z n a z o r y g i n a Be m . D l a n i e k t ó r y c h i n f o r m a c j i a l g o r y t m k o m p r e s j i
s t r a t n e j m o |e o d t w o r z y i n f o r m a c j w s p o s ó b i d e n t y c z n y . [ 9 ]
K o m p r e s j a s t r a t n a w y k o r z y s t u j e f a k t , |e l u d z k i z m y s B w z r o k u e l i m i n u j e
n a j m n i e j i s t o t n e e l e m e n t y o b r a z u w c e l u z n a c z n e g o z m n i e j s z e n i a r o z m i a r u p l i k u .
W z a l e |n o [c i o d u |y w a n e g o f o r m a t u p l i k u k o n t e n e r a i s t n i e j r ó |n e m e t o d y
s t e g a n o g r a f i c z n e .
2 . 2 . 1 . A l g o r y t m L S B
J e d n a z n a j p r o s t s z y c h t e c h n i k s t e g a n o g r a f i c z n y c h , p r z e z n a c z o n a d o
u k r y w a n i a i n f o r m a c j i n i e j a w n e j w o b r a z a c h b e z k o m p r e s j i s t r a t n e j ,
n i e p o s i a d a j c y c h p a l e t y k o l o r ó w c z y l i n p . P l i k ó w z a p i s a n y c h w s t a n d a r d z i e B M P
T r u e C o l o r 2 4 b i t s . A l g o r y t m L S B b a z u j e n a m o d y f i k a c j i n a j m Bo d s z y c h b i t ó w
o k r e [l o n y c h b a j t ó w , L S B n a j m n i e j z n a c z c y b i t ( a n g . L e a s t S i g n i f i c a n t B i t ) .
J e |e l i o b r a z z a p i s a n y j e s t z 2 4 b i t o w g Bb i , w ó w c z a s k a |d y p i k s e l
r e p r e z e n t o w a n y j e s t p r z e z 3 b a j t y , o p i s u j c e p o s z c z e g ó l n e s k Ba d o w e b a r w y . D o
z a p i s a n i a j e d n e g o b a j t a u k r y w a n y c h d a n y c h n i e z b d n e s z a t e m 3 p i k s e l e = 9
b a j t ó w .
K o l o r b i a By r e p r e z e n t o w a n y j a k o f u n k c j a R G B ( 2 5 5 , 2 5 5 , 2 5 5 ) w z a p i s i e b i n a r n y m
2 7
b d z i e m i a B p o s t a :
R G B
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
P o d d a j c m o d y f i k a c j i n a j m Bo d s z y b i t k a |d e g o b a j t u u z y s k a s i k o l o r b i a By o j e d e n
s t o p i e D j a s n o [c i c i e m n i e j s z y
R G B
1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0
c z y l i f u n k c j R G B ( 2 5 4 , 2 5 4 , 2 5 4 ) . D l a n i e d o s k o n a Be g o o k a l u d z k i e g o t a k a z m i a n a
k o l o r u j e s t n i e z a u w a |a l n a i c a Bk o w i c i e i g n o r o w a n a . D z i k i t e j z a l e |n o [c i m o |n a
s w o b o d n i e m o d y f i k o w a n a j m Bo d s z e b i t y w o b r a z i e z a p i s u j c w n i c h i n f o r m a c j
n i e j a w n b e z n a r a |a n i a o b r a z u n a z n a c z n y s p a d e k j a k o [c i , l u b w i d o c z n e g o By m
o k i e m z m i a n y .
P r z y k Ba d o w o d y s p o n u j c o b r a z e m , k t ó r e g o f r a g m e n t m a p o s t a b i n a r n :
0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1
i z n a k i e m K o r e p r e z e n t a c j i A S C I I 1 0 0 1 0 1 1 , m o |n a g o z a p i s a w o b r a z i e w
n a s t p u j c y s p o s ó b :
0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1
D o z a k o d o w a n i a l i t e r y K n i e z b d n e b y Bo z m o d y f i k o w a n i e j e d y n i e 3
b a j t ó w o r y g i n a l n e g o o b r a z u , c o n i e w p By n i e z n a c z c o n a d a n y f r a g m e n t . W
p r z y p a d k u m a k s y m a l n i e p e s y m i s t y c z n y m w s z y s t k i e 8 b a j t ó w w y m a g a By b y
z a m i a n y .
I l o [ d a n y c h m o |l i w y c h d o o s a d z e n i a m e t o d L S B w p l i k u b m p T r u e C o l o r m o |n a
w y l i c z y z e w z o r u :
K
( x y )
8
{ 1 }
8
g d z i e X j e s t s z e r o k o [c i o b r a z u w p i k s e l a c h
Y j e s t w y s o k o [c i o b r a z u w p i k s e l a c h
K j e s t g Bb i k o l o r u w b i t a c h .
O z n a c z a t o , |e w n i e w i e l k i m o b r a z k u o r o z d z i e l c z o [c i 1 0 0 p x / 1 0 0 p x T r u e C o l o r
m o |n a o s a d z i 3 7 5 0 b a j t ó w d a n y c h , n i e o b n i |a j c z n a c z c o j a k o [c i o b r a z u
k o n t e n e r a . [ 4 ]
A b y z w i k s z y i l o [ d a n y c h m o |l i w y c h d o u k r y c i a w y k o r z y s t a n o s Ba b o [
2 8
l u d z k i c h z m y s Bó w d o r o z p o z n a w a n i a z m i a n p o s z c z e g ó l n y c h b a r w . Z m y s B w z r o k u
j e s t n a j m n i e j p o d a t n y n a z m i a n y k o l o r u n i e b i e s k i e g o , n a t o m i a s t n a j b a r d z i e j p o d a t n y
n a z m i a n y b a r w y z i e l o n e j . S t o s u n e k c z u Bo [c i d l a p o s z c z e g ó l n y c h b a r w m a p o s t a
3 : 6 : 1 d l a m o d e l u R G B . O z n a c z a t o , |e m o d y f i k a c j a w i k s z e j i l o [c i m Bo d s z y c h
b i t ó w d l a b a r w y n i e b i e s k i e j n i e w p By n i e n a j a k o [ o b r a z u .
D y s p o n u j c f r a g m e n t e m o b r a z u :
0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1
o r a z z n a k i e m A S C I I K w p o s t a c i 0 1 0 0 1 0 1 1 , m o |n a z a p i s a g o j e d y n i e n a 3
b a j t a c h o b r a z u n i e n a o [m i u j a k w p o p r z e d n i m p r z y p a d k u :
0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1
U m o |l i w i a t o z a p i s a n i e w i k s z e j i l o [c i d a n y c h w t y m s a m y m o b r a z i e , j e d n a k
k o s z t e m j e g o j a k o [c i .
P r o c e s u k r y w a n i a i n f o r m a c j i m e t o d L S B p r z e b i e g a w g . S c h e m a t u :
f o r i = 1 t o l ( c ) d o
s i < - c i e n d f o r
f o r i = 1 t o l ( m ) d o
c o m p u t e i n d e x j i w h e r e t o s t o r a g e m e s s a g e b i t
s j i < - c j i e n d f o r
n a t o m i a s t p r o c e s w y o d r b n i a n i a p r z y j m u j e p o s t a :
f o r i = 1 t o l ( M ) d o
c o m p u t e i n d e x j i w h e r e t h e i t h m e s s a g e b i t i s s t o r e d
m i < - L S B ( c j i )
E n d o r [ 4 ]
W p r o c e s i e w y o d r b n i a n i a m o |e p o j a w i s i p r o b l e m , |e w r a z z p o p r a w n i e
o d c z y t a n i n f o r m a c j n i e j a w n z o s t a n w y c i g n i t e s z u m y . W y n i k a t o z t e g o , |e
s t a n d a r d o w o a l g o r y t m n i e m a i n f o r m a c j i o d Bu g o [c i u k r y t y c h d a n y c h . A b y u n i k n
z a [m i e c a n i a w y n i k u w y o d r b n i a n i a z a l e c a n e j e s t z a p i s a n i e p r z e d d a n y m i
i n f o r m a c j i i c h d Bu g o [c i n a k i l k u p i e r w s z y c h b a j t a c h k o n t e n e r a .
K o n s t r u u j c s y s t e m s t e g a n o g r a f i c z n y o p a r t y n a m e t o d z i e L S B n a l e |y
d o k Ba d n i e w y b r a p l i k k o n t e n e r a , j a k i m a z o s t a u |y t y . W p i e r w s z e j k o l e j n o [c i
2 9
m u s i b y s p e Bn i o n a z a l e |n o [:
| C | e"| M |
g d z i e C j e s t m a k s y m a l n p o j e m n o [c i k o n t e n e r a w b a j t a c h l i c z o n z e w z o r u { 1 } , a
M j e s t w i e l k o [c i o s a d z a n e j w i a d o m o [c i w b a j t a c h .
W z a l e |n o [c i o d u |y w a n e g o w a r i a n t u m e t o d y L S B n a l e |y o d p o w i e d n i o
d o b r a o b r a z . W p r z y p a d k u 1 m e t o d y , p r a k t y c z n i e n a d a j e s i k a |d y o b r a z
s p e Bn i a j c y z a l e |n o [ | C | e"| M | . w p r z y p a d k u 2 w a r i a n t u i s t o t n e j e s t , a b y w o b r a z i e
n i e w y s t p o w a By p By n n e p r z e j [c i a m i d z y o d c i e n i a m i j e d n e j b a r w y ( t z w . G r a d i e n t ) ,
g d y | m o d y f i k a c j a n a j m Bo d s z y c h b i t ó w m o |e z n a c z n i e z a b u r z y p By n n o [ p r z e j [c i a .
2 . 2 . 2 . O b r a z y z p a l e t k o l o r ó w
W p l i k a c h g r a f i c z n y c h , w k t ó r y c h w y s t p u j e p a l e t a k o l o r ó w z a s t o s o w a n i e
m e t o d y z m i a n y n a j m Bo d s z e g o b i t u j e s t n i e m o |l i w e . K o l o r p o s z c z e g ó l n e g o p i k s e l a
n i e j e s t r e p r e z e n t o w a n y p r z e z 3 b a j t y l e c z j e d y n i e 1 b a j t e m , z a w i e r a j c y m i n d e k s
d o t a b l i c y p a l e t y k o l o r ó w . Z m o d y f i k o w a n i e n a j m Bo d s z e g o b a j t u w i n d e k s i e
s p o w o d u j e z n a c z n e z n i s z c z e n i e o b r a z u , g d y | i n d e k s y z a c z n w s k a z y w a n a
z u p e Bn i e i n n e k o l o r y . [ 1 0 ]
R y s . 5 . P a l e t a k o l o r ó w i n d e k s y
P r o c e s u k r y w a n i a d a n y c h w o b r a z a c h z p a l e t p r z e b i e g a n a s t p u j c o :
1 . z r e d u k o w a n i e p a l e t y b a r w .
P r o c e s t e n o b n i |a j a k o [ k o n t e n e r a w s t o s u n k u d o o r y g i n a Bu p o p r z e z
z m n i e j s z e n i e i l o [c i w y s t p u j c y c h w n i m k o l o r ó w . W y k o n u j e s i t o p o p r z e z
z m i a n o d w o Ba D i n d e k s ó w , t a k , a b y b a r w y z b l i |o n e d o s i e b i e z a s t p o w a n y
b y By t y l k o j e d n y m k o l o r e m . R e d u k c j a p a l e t y w y k o n y w a n a j e s t o w a r t o [
3 0
n = k 2 , g d z i e k p r z y j m u j e w a r t o [c i o d 1 .
z r e d u k o w a n i e p a l e t y 2 5 6 k o l o r ó w o n = 3 s p o w o d u j e , |e o b r a z b d z i e
r e p r e z e n t o w a n y j e d y n i e p r z e z 3 2 k o l o r y c o s p o w o d u j e z n a c z n u t r a t
j a k o [c i .
R e d u k c j a m a n a c e l u z a p e w n i e n i e o k r e [l o n e j n a d m i a r o w o [c i d a n y c h w
p a l e c i e , k t ó r a n a s t p n i e b d z i e u |y t a d o o s a d z a n i a d a n y c h .
N a j p r o s t s z y m s p o s o b e m n a z r e d u k o w a n i e p a l e t y j e s t z a s t o s o w a n i e m e t o d y
h i s t o g r a m o w e j , g d z i e r e d u k o w a n e s k o l o r y n a j r z a d z i e j w y s t p u j c e w
o b r a z i e t a k i e d o k t ó r y c h i n d e k s u j e s t n a j m n i e j o d w o Ba D. J e s t t o m e t o d a
z a w o d n a , g d y | n i e k t ó r e o b r a z y c h a r a k t e r y z u j s i t y m , |e k o l o r , k t ó r y n i e
j e s t c z s t o w y k o r z y s t y w a n y m o |e m i e z n a c z c y w p By w n a j a k o [ o b r a z u .
D o s k o n a l s z m e t o d j e s t r e d u k c j a k o l o r ó w p o d o b n y c h : [ 1 1 ]
n i e c h w p a l e c i e w y s t p u j b a r w y o z a p i s i e d z i e s i t n y m 1 4 5 1 4 4 i 1 4 7 ,
w ó w c z a s r e d u k c j a k o l o r ó w p o d o b n y c h m o |e w y e l i m i n o w a w s k a z a n i a
i n d e k s ó w d o k o l o r ó w 1 4 5 i 1 4 7 z a s t p u j c j e k o l o r e m 1 4 4 . S p o w o d u j e t o
s p a d e k j a k o [c i o b r a z u , j e d n a k p r z y o d p o w i e d n i m s k o n s t r u o w a n i u k o n t e n e r a ,
s t r a t a m o |e b y m a Bo z a u w a |a l n a .
2 . Z w i e l o k r o t n i e n i e p a l e t y k o l o r ó w .
P o z r e d u k o w a n i u i l o [c i k o l o r ó w w p a l e c i e b a r w , t a b l i c n a l e |y
z w i e l o k r o t n i w c e l u u z y s k a n i a i d e n t y c z n e g o r o z m i a r u w s t o s u n k u d o
o r y g i n a Bu . J e |e l i p a l e t a z r e d u k o w a n a b y Ba z e w s p ó Bc z y n n i k i e m n = 2 t o
z w i e l o k r o t n i e n i e r ó w n i e | m u s i b y p r z e p r o w a d z o n e n - r a z y . W y n i k i e m
z w i e l o k r o t n i e n i a j e s t n i d e n t y c z n y c h p a l e t u m i e s z c z o n y c h j e d n a p o d d r u g ,
p r z e z c o d a n y k o l o r w y s t p u j e n - r a z y .
R y s . 6 . Z w i e l o k r o t n i o n e p a l e t y b a r w
3 1
3 . Z m i a n a i n d e k s ó w .
W z w i z k u z t y m , |e c z [ k o l o r ó w z o s t a Ba u s u n i t a z o b r a z u , k o n t e n e r
n a l e |y p r z e i n d e k s o w a w t a k i s p o s ó b , a b y m a r t w e i n d e k s y o d n o s i By s i d o
i s t n i e j c y c h k o l o r ó w w p a l e c i e . W y k o n u j e s i t o p o p r z e z o b l i c z e n i e n o r m y
l u m i n a n c j i d l a p o s z c z e g ó l n y c h b a r w i w s k a z a n i e n a i n d e k s n a j b l i |s z y w
p a l e c i e . N o r m l u m i n a n c j i m o |n a w y l i c z y z n o r m y e u k l i d e s o w e j :
| W | = ( ( L 1 1 - L 1 2 ) 2 + ( L 2 1 - L 2 2 ) 2 + ( L 3 1 - L 3 2 ) 2 ) { 2 }
n a t o m i a s t l u m i n a n c j j a k o s u m w a r t o [c i s k Ba d o w y c h R G B z
u w z g l d n i e n i e m w a g :
L = L 1 + L 2 + L 3 , g d z i e :
L 1 = 3 R ;
L 2 = 6 G ;
L 3 = 1 B ;
w s p ó Bc z y n n i k i r ó w n a n i a { 2 } L 1 1 , L 1 2 , i L 1 3 s w s p ó Bc z y n n i k a m i d l a
p i e r w s z e j p o r ó w n y w a l n e j b a r w y , n a t o m i a s t L 1 2 , L 2 2 i L 3 2 s
w s p ó Bc z y n n i k a m i d l a d r u g i e j p o r ó w n y w a l n e j b a r w y .
4 . W Ba [c i w e o s a d z e n i e d a n y c h
I n f o r m a c j a n i e j a w n a k o d o w a n a j e s t n a i n d e k s a c h o d w o Bu j c y c h s i d o
p a l e t y . J e |e l i t a b l i c a k o l o r ó w z o s t a Ba z r e d u k o w a n a z e w s p ó Bc z y n n i k i e m n = 2 ,
w ó w c z a s j e d e n k o l o r w y s t p u j e 2 r a z y w p a l e c i e . M o d y f i k u j c i n d e k s y w
k o n t e n e r z e , t a k a b y p o s z c z e g ó l n e p i k s e l e o d w o By w a By s i z a r ó w n o d o
p o d s t a w o w e j p a l e t y j a k i z a r ó w n o d o j e j k o p i i m o |n a z a k o d o w a , |e
o d w o Ba n i e d o p i e r w s z e j p a l e t y j e s t r ó w n o z n a c z n e z b i n a r n w a r t o [c i 1 ,
n a t o m i a s t o d w o Ba n i e d o d r u g i e j p a l e t y j e s t r ó w n o z n a c z n e z b i n a r n w a r t o [c i
0 . W ó w c z a s o s i e m p i k s e l i o b r a z u m o |e p r z e c h o w y w a 1 b a j t d a n y c h
i n f o r m a c j i n i e j a w n e j . R e d u k u j c p a l e t z w y |s z y m w s p ó Bc z y n n i k i e m n
m o |l i w e j e s t z a k o d o w a n i e 1 b a j t a n i e j a w n y c h d a n y c h n a m n i e j s z e j i l o [c i
b a j t ó w k o n t e n e r a .
5 . W y m i e s z a n i e p a l e t y
W o s t a t n i m k r o k u , k a |d k o p i p a l e t y n a l e |y w y m i e s z a , t a k a b y w i z u a l n i e
n i e b y Bo w i d a , |e w y s t p u j e k i l k a i d e n t y c z n y c h k o p i i p a l e t y , z m i e n i a j c
3 2
r ó w n o c z e [n i e o d w o Ba n i a i n d e k s ó w .
S i B a l g o r y t m u j e s t f a k t , |e m o d y f i k u j c k o l o r y w o b r a z i e p o p r z e z n p .
Zc i e m n i a n i e l u b r o z j a [n i a n i e p o s z c z e g ó l n y c h f r a g m e n t ó w o b r a z u n i e s p o w o d u j e
u t r a t y o s a d z o n y c h i n f o r m a c j i . Z m i a n i e u l e g n j e d y n i e p o s z c z e g ó l n e k o l o r y w
p a l e c i e k o l o r ó w , j e d n a k i n d e k s y d o n i c h p o z o s t a n n i e z m i e n i o n e , p r z e z c o n i e
n a s t p i u t r a t a d a n y c h . W p r o c e s i e d e t e k c j i i s t n i e j e w y s o k i e p r a w d o p o d o b i e Ds t w o
p o p e Bn i e n i a b Bd u z a r ó w n o I j a k i I I t y p u . S t e g o - o n l y a t t a c k j e s t p r a k t y c z n i e
n i e m o |l i w y d o p o p r a w n e g o p r z e p r o w a d z e n i a n i e z b d n e j e s t p o s i a d a n i e
o r y g i n a l n e g o , n i e m o d y f i k o w a n e g o p l i k u z o b r a z e m . [ 1 0 ]
2 . 2 . 3 . D C T
D C T ( a n g . D i s c r e e t C o s i n u s T r a n s f o r m ) d y s k r e t n a t r a n s f o r m a t a c o s i n u s o w a
t o j e d n a z n a j p o p u l a r n i e j s z y c h b l o k o w y c h t r a n s f o r m a t d a n y c h . J e s t s z c z e g ó l n i e
p o p u l a r n a w s t r a t n e j k o m p r e s j i d a n y c h [ 9 ]
T r a n s f o r m a t a D C T j e s t w y k o r z y s t y w a n a m i n . w o b r a z a c h f o r m a t u j p e g ,
k t ó r e d z i k i s w o j e j p o p u l a r n o [c i w s i e c i w e b s t a By s i j e d n y m z g Bó w n y c h
z a i n t e r e s o w a D s t e g a n o g r a f ó w . A l g o r y t m k o m p r e s j i s t r a t n e j w f o r m a c i e j p e g
p r z e b i e g a n a s t p u j c o :
1 . k o n w e r s j a o b r a z u z k a n a Bó w R G B n a l u m i n a n c j i 2 k a n a By c h r o m i n a n c j i
2 . w s t p n e o d r z u c e n i e c z [c i p i k s e l i z e w z g l d u n a n i |s z r o z d z i e l c z o [ b a r w y
o k a l u d z k i e g o n i | r o z d z i e l c z o [c i j a s n o [c i
3 . k a n a By s d z i e l o n e n a b l o k i 8 x 8
4 . n a w y s z c z e g ó l n i o n y c h b l o k a c h d o k o n y w a n a j e s t d y s k r e t n a t r a n s f o r m a t a
c o s i n u s o w a , z a m i e n i a j c w a r t o [c i p o s z c z e g ó l n y c h p i k s e l i n a [r e d n i w a r t o [
w e w n t r z b l o k u o r a z c z s t o t l i w o [c i z m i a n .
5 . Z a s t p i e n i e [r e d n i c h w a r t o [c i w e w n t r z b l o k u p r z e z r ó |n i c e w o b e c w a r t o [c i
p o p r z e d n i e j
6 . z a m i a n a w a r t o [c i z m i e n n o p r z e c i n k o w y c h n a w a r t o [c i c a Bk o w i t e p o w o d u j c
u t r a t c z [c i d a n y c h k w a n t y z a c j a
7 . w s p ó Bc z y n n i k i D C T u m i e s z c z a s i t a k , a b y w a r t o [c i z e r o w e w y s t p o w a By
3 3
o b o k s i e b i e
8 . w s p ó Bc z y n n i k i n i e z e r o w e s k o m p r e s o w a n e a l g o r y t m e m H u f f m a n a .
P o d o k o n a n i u k o m p r e s j i o b r a z u z a p o m o c D C T m o |n a z a u w a |y p e w n e e f e k t y
b l o k o w e m o g c e z n a c z n i e w p By w a n a j a k o [ o b r a z u , w z a l e |n o [c i o d u |y t e g o
s t o p n i a k o m p r e s j i :
- O b r a z n i e k o m p r e s o w a n y o r o z m i a r z e 1 9 6 6 6 2 b a j t ó w :
r y s . 7 . P By n n e p r z e j [c i a m i d z y b a r w a m i s p i r a l i
- O b r a z p o t r a k t o w a n y b a r d z o s i l n k o m p r e s j D C T o r o z m i a r z e 1 7 4 1 b a j t ó w :
R y s . 8 . W i d o c z n e e f e k t y b l o k o w e
W p i e r w s z y m e t a p i e d z i a Ba n i a a l g o r y t m u s t e g a n o g r a f i c z n e g o b a z u j c e g o n a
p l i k a c h w f o r m a c i e j p e g n a s t p u j e p o d z i a B k o n t e n e r a n a b l o k i o r o z m i a r z e 8 x 8
p i k s e l i w i d e n t y c z n y s p o s ó b c o p r z y d y s k r e t n e j t r a n s f o r m a c i e c o s i n u s o w e j . Z a k Ba d a
s i , |e k a |d y z b l o k ó w m o |e p r z e c h o w y w a j e d y n i e 1 b i t i n f o r m a c j i n i e j a w n e j ,
p o p r z e z z m o d y f i k o w a n i e n p . w s p ó Bc z y n n i k ó w k w a n t y z a c j i l u m i n a n c j i . [ 9 ]
3 4
R y s . 9 . T a b l i c a k w a n t y z a c j i l u m i n a n c j i w y k o r z y s t y w a n a w f o r m a c i e j p e g . [ 4 ]
O s a d z a n i e d a n y c h p o w i n n o p r z e b i e g a , w o d r ó |n i e n i u o d m e t o d y L S B l u b
m o d y f i k a c j i p a l e t y k o l o r ó w w n a j b a r d z i e j i s t o t n y c h e l e m e n t a c h o b r a z u f a k t t e n
z a p e w n i a w y s o k i p o z i o m b e z p i e c z e Ds t w a i o d p o r n o [c i n a u s z k o d z e n i a p o p r z e z n p .
p o n o w n k o m p r e s j , d a n y c h n i e j a w n y c h .
K a |d y w y b r a n y b l o k b i m o |e p r z e c h o w y w a t y l k o j e d e n i - t y b i t o s a d z a n y c h
d a n y c h . A b y p r a w i d Bo w o u k r y , a n a s t p n i e w y o d r b n i d a n e n a p o c z t k u n a l e |y
u s t a l i p o Bo |e n i e d w ó c h m o d y f i k o w a n y c h w s p ó Bc z y n n i k ó w k w a n t y z a c j i ( u 1 , v 1 ) i
( u 2 , v 2 ) .
J e |e l i B i ( u 1 , v 1 ) > B i ( u 2 , v 2 ) w ó w c z a s b l o k k o n t e n e r a p r z e c h o w u j e b i n a r n
w a r t o [ 1 , w p r z e c i w n y m w y p a d k u 0 .
f u n k c j a B i m a p o s t a :
B i = D b i [ 1 2 ]
( )
O d p o w i e d n i o m a n i p u l u j c w s p ó Bc z y n n i k a m i k w a n t y z a c j i d l a p o s z c z e g ó l n y c h
b l o k ó w d a n y c h m o |n a u k r y d u | i l o [ i n f o r m a c j i w s p o s ó b b a r d z o b e z p i e c z n y
d a n e o s a d z o n e s w w a |n y c h p u n k t a c h o b r a z u , o r a z s o d p o r n e n a s t r a t n
k o m p r e s j o b r a z u .
3 5
2 . 3 . P r o t o k o By s i e c i o w e
P o w s t a n i e p r o t o k o Bó w s i e c i o w y c h z r o d z i n y s t o s u T C P / I P s t w o r z y Bo n o w e
m o |l i w o [c i d l a s t e g a n o g r a f i i c y f r o w e j . D u |a i l o [ d a n y c h p r z e m i e r z a j c y c h s i e
z a r ó w n o g l o b a l n j a k i l o k a l n u m o |l i w i Ba t r a n s m i t o w a n i e r ó w n i e d u |e j i l o [c i
i n f o r m a c j i n i e j a w n y c h w b a r d z o b e z p i e c z n y s p o s ó b , b e z k o n i e c z n o [c i u |y w a n i a
j a k i e g o k o l w i e k p l i k u z e w n t r z n e g o j a k o k o n t e n e r a n a d a n e . S a m e p r o t o k o By
p o s i a d a j c e b u d o w b l o k o w u m o |l i w i a j o s a d z e n i e p e w n e j i l o [c i d a n y c h .
T C P / I P j e s t p r o t o k o Be m o t w a r t y m , c o o z n a c z a m o |l i w o [ k o m u n i k a c j i m i d z y
d o w o l n k o m b i n a c j u r z d z e D, b e z w z g l d u n a i c h f i z y c z n r ó |n o r o d n o [. { w i k i }
M o d e l s t o s u p r o t o k o Bó w T C P / I P p o s i a d a c z t e r o w a r s t w o w s t r u k t u r :
1 . w a r s t w a Bc z a , o b s Bu g u j c a t r a n s m i s j p a k i e t ó w
2 . w a r s t w a s i e c i o w a
3 . w a r s t w a t r a n s p o r t o w a , o d p o w i e d z i a l n a z a d o s t a r c z e n i e p a k i e t ó w
4 . w a r s t w a a p l i k a c j i [ 1 3 ]
K a |d a t r a n s m i s j a d a n y c h o p a r t a o p r o t o k o By T C P / I P b a z u j e n a d a t a g r a m a c h ,
s t r u m i e D d a n y c h p r z e z n a c z o n y d o w y s Ba n i a j e s t d z i e l o n y n a s p r e c y z o w a n e n a
p o z i o m i e s p e c y f i k a c j i p r o t o k o Bu p a c z k i d a n y c h , o p a t r z o n e o d p o w i e d n i m
n a g Bó w k i e m z a w i e r a j c e i n f o r m a c j e n i e z b d n e d o p r a w i d Bo w e g o d o s t a r c z e n i a i
o d e b r a n i a i c h p r z e z a d r e s a t a . A l g o r y t m y s t e g a n o g r a f i c z n e w y k o r z y s t u j c e T C P / I P
o p i e r a j s i w w i k s z o [c i n a w y s t p o w a n i u p e w n e j n a d m i a r o w o [c i d a n y c h w
n a g Bó w k a c h p a k i e t ó w , d z i k i c z e m u s a m d a t a g r a m n i e u l e g a u s z k o d z e n i o m l u b
z m i a n i e . B a r d z o d u |a i l o [ t r a n s m i t o w a n y c h p a k i e t ó w w j e d n o s t c e c z a s u
u m o |l i w i a p r z e s Ba n i e d u |e j p o r c j i d a n y c h n i e j a w n y c h , b e z k o n i e c z n o [c i
p r z y g o t o w y w a n i a s p e c j a l n e g o p l i k u k o n t e n e r a , c o j e s t z a l e t t a k i c h s y s t e m ó w .
W a d j e s t t o , |e a b y s k u t e c z n i e p r z e s Ba o s a d z o n e s t e g a n o g r a f i c z n i e d a n e d o
a d r e s a t a m u s i n a s t p i b e z p o [r e d n i a t r a n s m i s j a d a n y c h p o m i d z y n a d a w c j a k i
o d b i o r c . N i e m o |l i w e j e s t p r z e c h o w y w a n i e s y g n a Bu w f o r m i e n p . p l i k u , g d y |
w s z y s t k i e n i e j a w n e d a n e u k r y w a n e s w n a g Bó w k a c h , k t ó r e u l e g a j u t r a c i e z a r a z p o
i c h o d e b r a n i u l u b z a k o Dc z e n i u t r a n s m i s j i .
3 6
2 . 3 . 1 . P r o t o k ó B T C P
J e s t t o s t r u m i e n i o w y p r o t o k ó B o b s Bu g i t r a n s m i s j i p o m i d z y d w o m a h o s t a m i w
s i e c i . Z a p e w n i a w i a r y g o d n y s p o s ó b d o s t a r c z e n i a p e Bn e g o s t r u m i e n i a d a n y c h d o
o d b i o r c y p o p r z e z k o n t r o l b Bd ó w o r a z n u m e r y s e k w e n c y j n e , d z i k i k t ó r y m
m o |l i w e j e s t p o n o w n e p o p r a w n e z Bo |e n i e d a n y c h w c a Bo [.
P o Bc z e n i e T C P n a s t p u j e w t r z e c h k r o k a c h ( a n g . t h r e e - w a y h a n d s h a k e ) :
1 . N a d a w c a w y s y Ba p a k i e t z u s t a w i o n f l a g S Y N .
2 . J e |e l i o d b i o r c a c h c e o d e b r a p o Bc z e n i e o d s y Ba p a k i e t z u s t a w i o n y m i f l a g a m i
S Y N i A C K .
3 . N a d a w c a w y s y Ba p i e r w s z y p a k i e t d a n y c h z a k t y w n f l a g A C K i n i e a k t y w n
j u | f l a g S Y N .
J e |e l i h o s t o d b i o r c y n i e m o |e o b s Bu |y p o Bc z e n i a o d s y Ba p a k i e t z u s t a w i o n
f l a g R S T . W m o m e n c i e z a m k n i c i a p o Bc z e n i a w y s y Ba n y j e s t d a t a g r a m z
u s t a w i o n f l a g F I N .
R y s . 1 0 . S c h e m a t b u d o w y n a g Bó w k a T C P [ 1 3 ]
T e c h n i k a s t e g a n o g r a f i c z n a u k r y w a j c a d a n e w n a g Bó w k a c h T C P b a z u j e n a 6
b i t a c h p r z e z n a c z o n y c h n a f l a g i , o d p o w i e d z i a l n e z a o d p o w i e d n i i n t e r p r e t a c j p a k i e t u
p r z e z t r a n s m i t u j c e h o s t y . K a |d a z f l a g m o |e p r z y j w a r t o [c i z z b i o r u { 0 , 1 } .
i s t n i e j 6 4 k o m b i n a c j e u s t a w i e n i a f l a g , j e d n a k w t r a k c i e n o r m a l n e j t r a n s m i s j i
d a n y c h w y k o r z y s t y w a n y c h j e s t j e d y n i e 2 9 k o m b i n a c j i .
U s t a w i e n i e f l a g i U R G n a w a r t o [ 0 s p o w o d u j e , |e o d b i o r c a b d z i e i g n o r o w a B
3 7
d a n e z a p i s a n e w p o l u n a g Bó w k a U r g e n t P o i n t e r , c o u m o |l i w i a n a z a p i s a n i e t a m 1 6
b i t ó w d a n y c h , n i e m a j c y c h |a d n e g o w p By w u n a p o p r a w n o [ k o m u n i k a c j i d a n y c h .
O d p o w i e d n i o s k o n s t r u o w a n y p r o g r a m p o z w o l i n a o d c z y t a n i e p o l a U r g e n t P o i n t e r i
z Bo |e n i e z n i c h o s a d z o n w i a d o m o [. [ 1 4 ]
2 . 3 . 2 . P r o t o k ó B I p v 4
P r o t o k ó B o d p o w i e d z i a l n y z a p r z e k a z a n i e d a t a g r a m ó w p o m i d z y d w o m a
h o s t a m i w s i e c i . R o z p o z n a w a n i e i a d r e s o w a n i e h o s t ó w p o l e g a n a i d e n t y f i k a c j i p o
u n i k a t o w y c h w o b r b i e d a n e j s i e c i a d r e s a c h I P . C e c h c h a r a k t e r y s t y c z n I p v 4 j e s t
f r a g m e n t a c j a d a t a g r a m ó w w y n i k a j c a z r ó |n o r o d n e j k o n s t r u k c j i s i e c i , d a n e
p o f r a g m e n t o w a n e z o s t a j p o n o w n i e p r a w i d Bo w o z Bo |o n e , p o m i m o f a k t u , |e m o g
z o s t a o d e b r a n e w r ó |n e j k o l e j n o [c i , n i e k o n i e c z n i e t a k i e j w j a k i e j z o s t a By w y s Ba n e .
W i |e s i t o z u s t a n o w i e n i e m Bc z a w i r t u a l n e g o p r z e b i e g a j c e g o p o p r z e z r ó |n e
w z By s i e c i o w e , t a k , |e d a t a g r a m y m o g b y t r a n s m i t o w a n e r ó |n y m i d r o g a m i .
R y s . 1 1 . B u d o w a n a g Bó w k a p r o t o k o Bu I P
K o n s t r u k c j a n a g Bó w k a p r o t o k o Bu I P z a k Ba d a , |e w y s t p u j w n i m t r z y b i t y
p r z e z n a c z o n e n a f l a g i w y m u s z a j c e m i d z y i n n y m i p r o c e s f r a g m e n t a c j i p a k i e t u :
1 . p i e r w s z y b i t z a r e z e r w o w a n y
2 . d r u g i b i t f l a g a D F j e |e l i D F = 1 t o n a s t p u j e w y m u s z e n i e f r a g m e n t a c j i
3 . t r z e c i b i t f l a g a M F
Z a k Ba d a j c s t a B i n i e z m i e n n w a r t o [ M T U s i e c i , c z y l i m a k s y m a l n w i e l k o [
d a t a g r a m u ( a n g . M a x i m u m T r a n s f e r U n i t ) m o |n a m a n i p u l o w a b i t e m D F w t a k i
s p o s ó b , a b y m o |l i w e b y Bo p r z e s Ba n i e i n f o r m a c j i n i e j a w n e j b i t p o b i c i e w k a |d e j
3 8
r a m c e I P . M o |l i w e j e s t t o j e d n a k , w y Bc z n i e w s i e c i a c h l o k a l n y c h o s t a Be j w a r t o [c i
M T U . W s i e c i g l o b a l n e j I n t e r n e t , m e t o d a t a n i e s p r a w d z a s i z e w z g l d u n a m o g c
w y s t p i r ó |n o r o d n o [ w a r t o [c i M T U n a p o s z c z e g ó l n y c h w z Ba c h t r a n s m i s y j n y c h .
D o p r z e s y Ba n i a p r z e k a z ó w s t e g a n o g r a f i c z n y c h p o p r z e z s i e I n t e r n e t m o |n a
z a s t o s o w a i n n w Ba s n o [ p r o t o k o Bu I P . P o l e o p c j i j e s t z a z w y c z a j
n i e w y k o r z y s t y w a n e w s i e c i g l o b a l n e j , s p r a w i a t o , |e d o o s a d z e n i a d a n y c h m o |n a
p r z e z n a c z y 5 3 2 b i t o w y c h s Bó w d a n y c h . M o d y f i k u j c p o l a v e r s i o n , i n t e r n e t h e a d e r
l e n g t h o r a z i d e n t i f i c a t i o n m o |n a p r z y g o t o w a s t r u k t u r n a g Bó w k a o d p o w i e d n i d l a
o s a d z e n i a d a n y c h .
P r o c e s o s a d z a n i a d a n y c h p r z e b i e g a n a s t p u j c o :
1 . d w a c z t e r o b i t o w e p o l a v e r s i o n i i n t e r n e t h e a d e r l e n g t h p r z y j m u j
o d p o w i e d n i e w a r t o [c i p o u s u n i c i u p o l a o p c j i . N i e c h b i t y t e b d o z n a c z o n e
j a k o [ h 1 . . . h s ] . S t a n o w i o n e p i e r w s z e 8 b i t ó w p i e r w s z e g o s Bo w a n a g Bó w k a .
2 . P o l e i d e n t i f i c a t i o n s t a n o w i p i e r w s z e 1 6 b i t ó w d r u g i e g o s Bo w a n a g Bó w k a i
n i e c h b d o z n a c z o n e j a k o [ i 1 . . . i s ] . P i e r w s z e 8 b i t ó w p i e r w s z e g o s Bo w a i
d r u g i e g o s Bo w a n a l e |y t r a k t o w a i n d y w i d u a l n i e . P i e r w s z e 8 b i t ó w p o w i n n o
d a w a r t o [c i [ h 1 . . . h s ] = 0 1 0 0 0 1 0 1 , n a t o m i a s t 8 b i t ó w d r u g i e g o s Bo w a w a r t o [c i
[ c 1 . . . c s ] m o g c e z a w i e r a o s a d z a n e d a n e .
3 . P i e r w s z e 8 b i t ó w p i e r w s z e g o i d r u g i e g o s Bo w a p o w i n n y b y p o d d a n e f u n k c j i
X O R
4 . p o z o s t a Be 8 b i t ó w p o l a i d e n t i f i c a t i o n m o |e z o s t a w y g e n e r o w a n a l o s o w o i
z o s t a p o Bc z o n e z p i e r w s z y m i 8 b i t a m i w c e l u u z y s k a n i a u n i k a t o w e j
w a r t o [c i , n i e z b d n e j d o p r a w i d Bo w e j t r a n s m i s j i d a n y c h . [ 1 4 ]
U t w o r z o n y w t e n s p o s ó b d a t a g r a m , z a w i e r a j c y u k r y t y p r z e k a z m o |e b y
t r a n s m i t o w a n y w s i e c i I n t e r n e t . J e |e l i n a s t p i k o n i e c z n o [ p o f r a g m e n t o w a n i a
d a n y c h , t o p r z y p o n o w n y m j e j z Bo |e n i u n i e n a s t p i u s z k o d z e n i e z a w a r t y c h
i n f o r m a c j i .
P r o t o k o By T C P o r a z I P n i e s j e d y n y m i p r o t o k o Ba m i m o |l i w y m i d o u |y c i a w
s t e g a n o g r a f i i , p r a k t y c z n i e d l a k a |d e g o p r o t o k o Bu m o |l i w e j e s t o p r a c o w a n i e
o d p o w i e d n i e g o a l g o r y t m u , j e d n a k |e i c h w y k o r z y s t a n i e m o |e b y o g r a n i c z o n e .
M e t o d y s t e g a n o g r a f i c z n e o p a r t e n a t r a n s m i s j i s i e c i o w e j p o s i a d a j w y s o k i
p o z i o m b e z p i e c z e Ds t w a , j e d n a k w y k r y c i e i c h j e s t m o |l i w e p o p r z e z d Bu g o t r w a Be
3 9
a n a l i z o w a n i e d a n e g o f r a g m e n t u s i e c i p o d k t e m b u d o w y n a g Bó w k ó w . K a |d a
m o d y f i k a c j a n a g Bó w k a m o |e z o s t a o d e b r a n a j a k o a n o m a l i a , j e d n a k m o m e n c i e g d y
p o w t a r z a s i o n a c y k l i c z n i e i t y l k o p o m i d z y o k r e [l o n y m i h o s t a m i w s i e c i , i s t n i e j e
w y s o k i e p r a w d o p o d o b i e Ds t w o , |e z o s t a n i e t o o d e b r a n e j a k o c e l o w e d z i a Ba n i a
s t e g a n o g r a f i c z n e .
W a d p r o t o k o Bó w s i e c i o w y c h j a k o k o n t e n e r a j e s t f a k t , |e n i e m o |l i w e j e s t
p r z e c h o w y w a n i e z a b e z p i e c z o n y c h s t e g a n o g r a f i c z n i e i n f o r m a c j i . M o |l i w a j e s t
j e d y n i e i c h t r a n s m i s j a w c z a s i e r z e c z y w i s t y m .
4 0
3 . D zw i k j a k o k o n t e n e r
D zw i k m o |e w y s t p o w a w d w ó c h p o s t a c i a c h j a k o s y g n a B a n a l o g o w y
o r a z s y g n a B c y f r o w y . A b y s y g n a B d zw i k o w y m ó g B b y p r z e t w a r z a n y p r z e z
k o m p u t e r m u s i o n u l e c z m i a n i e z a n a l o g o w e g o n a c y f r o w y . W y k o n y w a n e j e s t t o
p o p r z e z p r ó b k o w a n i e s y g n a Bu a n a l o g o w e g o i z a p i s y w a n i e w a r t o [c i p r ó b e k d o p l i k u .
Z s a m p l o w a n y d zw i k t r a c i j e d n a k n a j a k o [c i w p r o c e s i e p r ó b k o w a n i a , g d y |
a n a l i z o w a n i e s y g n a Bu o d b y w a s i z p e w n s z y b k o [c i , k t ó r a n i e j e s t w s t a n i e
w i e r n i e o d w z o r o w a s y g n a Bu a n a l o g o w e g o .
R y s . 1 2 . S a m p l o w a n i e d zw i k u a n a l o g o w e g o
C z y m n i |s z y c z a s p o m i d z y p o b i e r a n i e m k o l e j n y c h p r ó b e k ( w y |s z a c z s t o t l i w o [
s a m p l o w a n i a ) t y m w i e r n i e j s z e o d w z o r o w a n i e s y g n a Bu .
O d p o w i e d n i o p r z y g o t o w a n y p l i k a u d i o s t a n o w i d o s k o n a By k o n t e n e r d l a
u k r y w a n y c h i n f o r m a c j i , d z i k i z a s t o s o w a n i o m z a a w a n s o w a n y c h t e c h n i k
s t e g a n o g r a f i c z n y c h m o |l i w e j e s t o s a d z e n i e d u |e j i l o [c i d a n y c h n i e j a w n y c h w
s t o s u n k o w o k r ó t k i m p l i k u a u d i o , p r z y z a c h o w a n i u w y s o k i e g o p o z i o m u
b e z p i e c z e Ds t w a n a w y k r y c i e l u b u s z k o d z e n i e . P r z y z a s t o s o w a n i u s u p e r d o k Ba d n y c h
p r z e t w o r n i k ó w a n a l o g o w o - c y f r o w y c h i c y f r o w o a n a l o g o w y c h m o |l i w e j e s t
p o p r a w n e w y o d r b n i e n i e i n f o r m a c j i z s y g n a Bu a n a l o g o w e g o , p o w s t a Be g o z s y g n a Bu
c y f r o w e g o z a w i e r a j c e g o d o d a t k o w e i n f o r m a c j e .
S t e g a n o g r a f i a w d zw i k u a n a l o g o w y m j e s t t r u d n a d o z r e a l i z o w a n i a , g d y |
w y m a g a r e a l i z a c j i b e z p o [r e d n i o n a s p r z c i e o d u |e j m o c y o b l i c z e n i o w e j , b d c e g o
w s t a n i e d o k o n a o b l i c z e D t r a n s f o r m a t y F o u r i e r a w c z a s i e r z e c z y w i s t y m .
W y o d r b n i e n i e t a k o s a d z o n e j i n f o r m a c j i w y m a g a p o r ó w n y w a l n e g o s p r z t u .
Z a s t o s o w a n i e s y g n a Bu c y f r o w e g o , z a p i s a n e g o n a n o [n i k a c h w p o s t a c i p l i k ó w
j e s t z n a c z n i e p r o s t s z e i s k u t e c z n i e j s z e . T r a n s m i s j a d a n y c h z a p o m o c s y g n a Bu
4 1
a n a l o g o w e g o p o d l e g a t y m s a m y m o g r a n i c z e n i o m c o w p r z y p a d k u m e t o d
s t e g a n o g r a f i c z n y c h o p a r t y c h n a s t o s i e p r o t o k o Bó w T C P / I P n i e m o |l i w e j e s t
s k Ba d o w a n i e s y g n a Bu b e z u s z k o d z e n i a o s a d z o n e j w n i m z a w a r t o [c i z a p o m o c
n o [n i k ó w a n a l o g o w y c h , p o m i n t u m o |n a u r z d z e n i a d o s k o n a l e c z u Be , k t ó r e n i e s
w u |y t k u p o w s z e c h n y m . I n f o r m a c j a z a p i s a n a w c y f r o w y m p l i k u a u d i o m o |e b y
p r z e s y Ba n a n a r ó |n e s p o s o b y , n i e j e s t k o n i e c z n e o d t w o r z e n i e p l i k u w c e l u
w y o d r b n i e n i a i n f o r m a c j i w y s t a r c z y f a k t j e g o p o s i a d a n i a .
3 . 1 . H A S ( a n g . H u m a n A u d i t o r y S y s t e m ) - l u d z k i u k Ba d s Bu c h u .
S t e g a n o g r a f i a w p l i k a c h a u d i o s t a n o w i w i k s z e w y z w a n i e n i | j e j
o d p o w i e d n i k w p l i k a c h g r a f i c z n y c h . L u d z k i s y s t e m s Bu c h u j e s t b a r d z i e j c z u By n a
z a k Bó c e n i a s p o w o d o w a n e p r z e z b i a By s z u m A W G N ( a n g . A d d i t i v e W h i t e G a u s s i a n
N o i s e ) . Z a k Bó c e n i a t e m o g b y w y k r y w a l n e n a w e t g d y w y s t p u j o 7 0 d b c i s z e j o d
p o z i o m u n o r m a l n e g o d zw i k u . Z d r u g i e j s t r o n y , u k Ba d H A S c h a r a k t e r y z u j e s i
n i s k c z u Bo [c i n a z m i a n y s i By t o n u . O z n a c z a t o , |e g Bo [n e d zw i k i p r z y k r y w a j
d zw i k i o n i |s z e j g Bo [n o [c i , p r z e z c o s t a j s i o n e n i e s By s z a l n e . C e c h a t a j e s t
w y k o r z y s t y w a n a m i n . w k o m p r e s j i s y g n a Bó w d zw i k o w y c h m p 3 . [ 1 5 ]
M P 3 ( a n g . M P E G A u d i o L a y e r - 3 ) j e s t p r z y k Ba d e m k o m p r e s j i s t r a t n e j
o p r a c o w a n e j d o z m n i e j s z a n i a o b j t o [c i p l i k ó w m u z y c z n y c h . B a z u j e n a
o d p o w i e d n i o z m o d y f i k o w a n e j d y s k r e t n e j t r a n s f o r m a c i e c o s i n u s o w e j i m o d e l u
p s y c h o a k u s t y c z n y m . D zw i k s k o m p r e s o w a n y z p r z e p By w n o [c i ( a n g . b i t r a t e )
1 2 8 k b p s d a j e z a z w y c z a j j a k o [ n i s k i e j k l a s y o d t w a r z a c z o m C D . B i t r a t e r z d u
1 9 2 k b p s j e s t d l a w i k s z o [c i l u d z i n i e o d r ó |n i a l n y o d o r y g i n a Bu . [ 9 ]
M o d e l p s y c h o a k u s t y c z n y j e s t m a t e m a t y c z n y m m o d e l e m , m ó w i c y m j a k i e
i n f o r m a c j e o d zw i k u s r o z p o z n a w a l n e d l a l u d z k i e g o z m y s Bu s Bu c h u , p r z y k Ba d o w o
c z u Bo [ l u d z k i e g o u c h a n a d zw i k i o r ó |n y c h c z s t o t l i w o [c i a c h ( d zw i k i b a r d z o
n i s k i e i b a r d z o w y s o k i e s n i e s By s z a l n e ) . Z a k r e s c z s t o t l i w o [c i s By s z a l n e g o d zw i k u
s z a c u j e s i w p r z e d z i a l e o d 2 0 h z d o 2 0 k h z i m a k s y m a l n c z u Bo [ w z a k r e s i e 2 k h z -
4 k h z .
B a d a j c l u d z k i u k Ba d s Bu c h o w y z a o b s e r w o w a n o z j a w i s k o m a s k o w a n i a j e d n y c h
d zw i k ó w p r z e z d r u g i e . W y r ó |n i a s i 3 t y p y m a s k o w a n i a :
" m a s k o w a n i e j e d n o c z e s n e - c i c h e d zw i k i o c z s t o t l i w o [c i a c h z b l i |o n y c h d o
4 2
c z s t o t l i w o [c i d zw i k u g Bo [n e g o n i e s s By s z a l n e
" m a s k o w a n i e p o b o d zc o w e - g Bo [n y d zw i k p o t r a f i z a g Bu s z y c i c h s z e d zw i k i
w y s t p u j c e b e z p o [r e d n i o p o n i m
" m a s k o w a n i e w s t e c z n e - c i c h y d zw i k , p o p r z e d z a j c y d zw i k g Bo [n y n i e j e s t
s By s z a l n y . [ 1 5 ]
P e w n e n i e d o s k o n a Bo [c i u k Ba d u H A S s p o d s t a w d l a k o n s t r u o w a n i a
s y s t e m ó w s t e g a n o g r a f i c z n y c h . J e s t t o m i n . w s p o m n i a n e w c z e [n i e j z j a w i s k o
m a s k o w a n i a l u b c h o c i a |b y p r z y z w y c z a j e n i e l u d z k i e d o n i s k i e j j a k o [c i d zw i k u
p o s i a d a j c e g o s By s z a l n e z a k Bó c e n i a . P r z y z w y c z a j e n i e t o m o |e w y n i k a z n i s k i e j
j a k o [c i o d b i o r n i k ó w r a d i o w y c h l u b t e l e w i z y j n y c h , g d z i e w y s t p o w a n i e s z u m ó w ,
t r z a s k ó w l u b i n n y c h z a k Bó c e D j e s t r z e c z n o r m a l n i j u | p r a k t y c z n i e n i e d r a |n i c .
U m o |l i w i a t o d o d a n i e o d p o w i e d n i o s k o n s t r u o w a n y c h z a n i e c z y s z c z e D d o s y g n a Bu
k o n t e n e r a t a k , a b y j e d n o c z e [n i e z a w i e r a By i n f o r m a c j n i e j a w n , a l e r ó w n i e | n i e
o b n i |a By z n a c z c o j a k o [c i d zw i k u .
3 . 2 . Z a Bo |e n i a b e z p i e c z n e g o s t e g o s y s t e m u
K o n s t r u u j c b e z p i e c z n y s t e g o s y s t e m o p a r t y n a s y g n a l e a u d i o n a l e |y s p e Bn i
p o n i |s z e w a r u n k i :
" k a |d a o s a d z o n a i n f o r m a c j a p o w i n n a b y o d p o r n a n a p r z e t w a r z a n i e p l i k u
k o n t e n e r a p o p r z e z j e g o k o m p r e s j / d e k o m p r e s j w s t o p n i u g e n e r u j c y m
a k c e p t o w a l n j a k o [ w y n i k o w d zw i k u . N i e d o p u s z c z a l n e j e s t , a b y
p o d z i a Ba n i e n a s t e g o s y s t e m k o m p r e s j o n i e w i e l k i m w s p ó Bc z y n n i k u r e d u k c j i
s y g n a Bu s p o w o d o w a Bo u s z k o d z e n i e w i a d o m o [c i .
" k a |d a w i a d o m o [ p o w i n n a b y o d p o r n a n a a t a k i m a j c e n a c e l u j e j w y k r y c i e
l u b u s z k o d z e n i e .
W c e l u u z y s k a n i a w i k s z e g o p o z i o m u b e z p i e c z e Ds t w a d a n y c h m o |n a
z a s t o s o w a z w i e l o k r o t n i e n i e u k r y w a n y c h d a n y c h i k a |d z k o p i i u m i e [c i w i n n e j
c z [c i p l i k u k o n t e n e r a . W p r z y p a d k u u s z k o d z e n i a p l i k u l u b s t r u m i e n i a w t r a k c i e
p r z e s y Bu d a n y c h i s t n i e j e w y |s z e p r a w d o p o d o b i e Ds t w o p r a w i d Bo w e g o
w y o d r b n i e n i a o s a d z o n y c h i n f o r m a c j i , n i | w p r z y p a d k u , g d y u k r y t a z o s t a n i e t y l k o
4 3
j e d n a k o p i a w i a d o m o [c i .
R e g u l a c j a w y k o r z y s t a n i a p a s m a w s i e c i a c h k o m p u t e r o w y c h m o |e
s p o w o d o w a , |e s y g n a B s t r u m i e n i o w y a u d i o b d z i e u l e g a B u s z k o d z e n i o m w t r a k c i e
p r z e s y Bu w p r z y p a d k u w y s o k i e g o o b c i |e n i a Bc z a . M e c h a n i z m t e n j e s t
p o w s z e c h n i e w y k o r z y s t y w a n y p r z y d z i e l e n i u p a s m a , g d y | u j e g o z a Bo |e D l e |y f a k t ,
|e u s z k o d z e n i e s t r u m i e n i a m u l t i m e d i a l n e g o j e s t d o p u s z c z a l n e i n i e w p By n i e
z n a c z c o n a o d b i ó r i n f o r m a c j i , c z e g o n i e m o |n a p o w i e d z i e o z w y k By c h d a n y c h
b i n a r n y c h , k t ó r e n i e m o g u l e c u s z k o d z e n i o m . O z n a c z a t o , |e w p r z y p a d k u
j e d n o c z e s n e g o d z i a Ba n i a r a d i a i n t e r n e t o w e g o i p o b i e r a n i a n p . a r c h i w u m ,
p r z e z n a c z a n e j e s t s z e r s z e p a s m o d l a p o b i e r a n i a p l i k u - |a d e n b a j t d a n y c h n i e m o |e
z o s t a u t r a c o n y . W p r z y p a d k u u t r a t y c z [c i p a k i e t ó w z p a s m a w y k o r z y s t a n e g o
p r z e z r a d i o , w y s t p i j e d y n i e s By s z a l n e z a k Bó c e n i a , j e d n a k i n t e r p r e t a c j a s y g n a Bu
b d z i e m o |l i w a .
3 . 3 . W y b r a n e m e t o d y
3 . 3 . 1 . L S B
Z a s a d a d z i a Ba n i a t e c h n i k i L S B ( a n g . L e a s t S i g n i f i c a n t B i t e ) w p l i k a c h
m u z y c z n y c h j e s t z b l i |o n a d o t e j s a m e j m e t o d y u |y w a n e j p r z y a l g o r y t m a c h
b a z u j c y c h n a g r a f i c e .
W s t a n d a r d o w y m a l g o r y t m i e L S B w y b i e r a n y j e s t p e w i e n z b i ó r d a n y c h
r e p r e z e n t u j c y c h p o j e d y n c z e d zw i k i s a m p l i z a p o m o c k l u c z a l u b o k r e [l o n e g o z
g ó r y a l g o r y t m u . U k r y w a n i e i n f o r m a c j i o d b y w a s i p o p r z e z z a m i a n n a j m Bo d s z y c h
b i t ó w p o s z c z e g ó l n y c h b a j t ó w w y b r a n e g o z e s t a w u s a m p l i .
X j [ i ] - > m [ i ] ;
D u |y r o z m i a r p l i k ó w a u d i o u m o |l i w i a u m i e s z c z e n i e w n i c h d u |e j i l o [c i
d a n y c h p o p r z e z m a n i p u l o w a n i e n a j m Bo d s z y m b i t e m . Z e w z g l d u n a s p e c y f i c z n
c e c h u k Ba d u H A S , m a n i p u l o w a n i e n a j m Bo d s z y m i b i t a m i p o w i n n o b y
p r z e p r o w a d z o n e o s t r o |n i e , w y s o k a c z u Bo [ l u d z k i e g o u c h a n a b i a By s z u m A W G N
p o w o d u j e , |e i l o [ m o d y f i k o w a n y c h b i t ó w n i e m o |e b y z b y t d u |a . P o w s t a Be w t e n
s p o s ó b z n i e k s z t a Bc e n i a d zw i k u m o g b y Ba t w o w y k r y w a l n e . O g r a n i c z a t o
z n a c z n i e i l o [ m o |l i w y c h d o w y k o r z y s t a n i a b i t ó w . B a d a n i a [ 1 6 ] w y k a z a By , |e
w p r o w a d z e n i e i n f o r m a c j i n a w a r s t w y L S B p o w y |e j 4 s p o w o d u j e z n a c z n u t r a t
4 4
j a k o [c i k o n t e n e r a i z n a c z c e o b n i |e n i e p o z i o m u b e z p i e c z e Ds t w a z m i a n y b y By j u |
d o b r z e s By s z a l n e .
W y o d r b n i e n i e o s a d z o n y c h w c z e [n i e j d a n y c h w y k o n y w a n e j e s t p o p r z e z
o d c z y t o k r e [l o n e j i l o [c i n a j m Bo d s z y c h b i t ó w z z e s t a w u d a n y c h o p i s a n y c h k l u c z e m
l u b a l g o r y t m e m .
P o m i m o f a k t u , |e m o |l i w e j e s t o s a d z e n i e d u |e j i l o [c i d a n y c h a l g o r y t m e m
L S B , n i e o f e r u j e o n w y s t a r c z a j c e g o p o z i o m u b e z p i e c z e Ds t w a d a n y c h . I c h
u s z k o d z e n i e l u b c a Bk o w i t e z n i s z c z e n i e j e s t m o |l i w e p o p r z e z n p . p r z y p a d k o w
z m i a n l o s o w o w y b r a n y c h n a j m Bo d s z y c h b i t ó w w c a By m p l i k u k o n t e n e r a j e s t t o
j e d e n z n a j p r o s t s z y c h a t a k ó w p r o w a d z o n y c h n a m e t o d L S B .
W p r a c y I n c r e a s i n g R o u s t n e s s o f L S B A u d i o S t e g a n o g r a p h y b y R e d u c e d
D i s t o r t i o n L S B C o d i n g p r z e p r o w a d z o n e j n a U n i v e r s i t y o f O u l u w F i n l a n d i i p r z e z
C v e j i c a i S a p p a n e n a z a p r o p o n o w a n o z m o d y f i k o w a n w e r s j a l g o r y t m u L S B .
Z a p r o p o n o w a n y a l g o r y t m p o z w a l a n a p r z e n i e s i e n i e u k r y w a n y c h d a n y c h z w a r s t w y
4 n a w a r s t w 6 . P o d s t a w o w r ó |n i c w d z i a Ba n i u j e s t f a k t , |e s t a n d a r d o w y a l g o r y t m
z a s t p u j e o d p o w i e d n i b i t s a m p l a n a o d p o w i e d n i b i t t a j n e j w i a d o m o [c i , j e |e l i b i t y t e
s i r ó |n i . D y s p o n u j c d a n y m i :
1 6 b i t o w a p r ó b k a d a n y c h o w a r t o [c i : 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
f r a g m e n t t a j n e j w i a d o m o [c i : 0 0 0 0 0 0 0 0
o s a d z a n i e d a n y c h w 4 w a r s t w i e L S B s p o w o d u j e , |e w a r t o [ m o d y f i k o w a n e j p r ó b k i
d a n y c h b d z i e :
1 6 b i t o w a p r ó b k a d a n y c h p o m o d y f i k a c j i : 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 .
s p o w o d u j e t o z n a c z n z m i a n d zw i k u , g d y | z w a r t o [c i 8 s p a d B o n n a g l e d o
w a r t o [c i 0 .
Z m o d y f i k o w a n a m e t o d a L S B u m o |l i w i a b e z p i e c z n e o s a d z e n i e d a n y c h n a w e t n a 6
w a r s t w i e L S B , p o p r z e z z a m i a n w a r t o [c i s a m p l a n a n a j b a r d z i e j z b l i |o n y d o
o r y g i n a Bu .
1 6 b i t o w a p r ó b k a d a n y c h o w a r t o [c i : 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
f r a g m e n t t a j n e j w i a d o m o [c i : 0 0 0 0 0 0 0 0
W y n i k i e m d z i a Ba n i a z a p r o p o n o w a n e g o w [ 1 6 ] a l g o r y t m u b d z i e s y g n a B:
1 6 b i t o w a p r ó b k a d a n y c h o w a r t o [c i : 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1
4 5
J a k w i d a , z m i a n a d zw i k u n a s t p i Ba j e d y n i e o 1 a n i e w a r t o [ 8 j a k w p r z y p a d k u
s t a n d a r d o w e j t e c h n i k i . D z i k i t e m u , m o |n a p o d n i e [ p r ó g b e z p i e c z n e j w a r s t w y d l a
L S B z 4 n a 6 , a c o z a r a z e m i d z i e p o d n i e s i e n i e b e z p i e c z e Ds t w a d a n y c h . M i m o
p r z e j [c i a n a d r u g w a r s t w k o n t e n e r n i e s t r a c i j a k o [c i o w o t y l e , c o w p r z y p a d k u
p o p r z e d n i e j m e t o d y . Z a m i a n a s a m p l a n a n a j b a r d z i e j z b l i |o n y m o |e z a p e w n i
m n i e j s z i l o [ n i e z g o d n o [c i p o m i d z y s t e g o s y s t e m e m a o r y g i n a Be m .
Z a p r o p o n o w a n y w [ 1 6 ] a l g o r y t m m a p o s t a :
i f h o s t s a m p l e a > 0
i f b i t 0 i s t o b e e m b e d d e d
i f a i - 1 = 0 t h e n a i - 1 a i - 2 . . . a 0 = 1 1 . . . 1
i f a i - 1 = 1 t h e n a i - 1 a i - 2 . . . a 0 = 0 0 . . . 0 a n d
i f a i + 1 = 0 t h e n a i + 1 = 1
e l s e i f a i + 2 = 0 t h e n a i + 2 = 1
. . .
e l s e i f a 1 5 = 0 t h e n a 1 5 = 1
e l s e i f b i t 1 i s t o b e e m b e d d e d
i f a i - 1 = 1 t h e n a i - 1 a i - 2 . . . a 0 = 0 0 . . . 0
i f a i - 1 = 0 t h e n a i - 1 a i - 2 . . . a 0 = 1 1 . . . 1 a n d
i f a i + 1 = 1 t h e n a i + 1 = 0
e l s e i f a i + 2 = 1 t h e n a i + 2 = 0
. . .
e l s e i f a 1 5 = 1 t h e n a 1 5 = 0
i f h o s t s a m p l e a < 0
i f b i t 0 i s t o b e e m b e d d e d
i f a i - 1 = 0 t h e n a i - 1 a i - 2 . . . a 0 = 1 1 . . . 1
i f a i - 1 = 1 t h e n a i - 1 a i - 2 . . . a 0 = 0 0 . . . 0 a n d
i f a i + 1 = 1 t h e n a i + 1 = 0
e l s e i f a i + 2 = 1 t h e n a i + 2 = 0
. . .
e l s e i f a 1 5 = 1 t h e n a 1 5 = 0
e l s e i f b i t 1 i s t o b e e m b e d d e d
4 6
i f a i - 1 = 1 t h e n a i - 1 a i - 2 . . . a 0 = 0 0 . . . 0
i f a i - 1 = 0 t h e n a i - 1 a i - 2 . . . a 0 = 1 1 . . . 1 a n d
i f a i + 1 = 1 t h e n a i + 1 = 0
e l s e i f a i + 2 = 1 t h e n a i + 2 = 0
. . .
e l s e i f a 1 5 = 1 t h e n a 1 5 = 0 { 6 1 8 }
J e |e l i a l g o r y t m o s a d z a j c y i n f o r m a c j n i e j a w n j e s t r ó |n y w o b u o d m i a n a c h
a l g o r y t m u L S B , t a k m e c h a n i z m w y o d r b n i a n i a j e s t j e d n a k o w y i n i e u l e g B z m i a n i e i
p o l e g a o o d c z y t a n i u b i t u z i - t e j w a r s t w y L S B .
P o d s u m o w u j c t e c h n i k L S B m o |n a s t w i e r d z i |e j e j p i e r w s z a o d m i a n a
w p r o w a d z a w i k s z i l o [ z a n i e c z y s z c z e D d o k o n t e n e r a , p o p r z e z n i e k o n t r o l o w a n
z m i a n b i t ó w n a o k r e [l o n e j w a r s t w i e . W y s o k o [ w a r s t w y n i e p o w i n n a p r z e k r a c z a
c z w a r t e j , g d y | s p o w o d u j e t o z n a c z n e o b n i |e n i e j a k o [c i k o n t e n e r a . W p r z y p a d k u
m e t o d y z a p r o p o n o w a n e j n a U n i v e r i s t y o f O u l u w y s o k o [ w a r s t w y m o |e z w i k s z y
s i d o s z ó s t e j , o s a d z a n i e d a n y c h n i e p o w o d u j e z n a c z n e j m o d y f i k a c j i s a m p l a , g d y |
j e g o w a r t o [ j e s t o b n i |a n a d o w a r t o [c i m u n a j b l i |s z e j p r z y z m o d y f i k o w a n y m
o k r e [l o n y m b i c i e c z y l i p r ó b k a d zw i k u w y n i k o w a b d z i e b a r d z o z b l i |o n a d o
o r y g i n a l n e j .
3 . 3 . 2 . D S S S
D i r e c t S e q u e n c e S p r e a d S p e c t r u m a d o k Ba d n i e j d i r e c t l y c a r r i e r - m o d u l a t e d ,
c o d e s e q u e n c e m o d u l a t i o n ) c z y l i b e z p o [r e d n i e m o d u l o w a n i e n o [n e j s e k w e n c j
k o d o w . J e s t t o j e d n a z t e c h n i k r o z p r a s z a n i a w i d m a w s y s t e m a c h
s z e r o k o p a s m o w y c h p r z y p o m o c y c i g ó w k o d o w y c h . J e d e n z e s p o s o b ó w
d z i a Ba n i a t e j t e c h n i k i p o l e g a n a t y m , |e p r z y w y s y Ba n i u , s t r u m i e D d a n y c h j e s t
m n o |o n y p r z e z o d p o w i e d n i c i g k o d o w y o w i k s z e j s z y b k o [c i b i t o w e j . W t e n
s p o s ó b w y j [c i o w y s t r u m i e D i n f o r m a c j i z a j m u j e z n a c z n i e s z e r s z e p a s m o . D o b ó r
c i g u k o d o w e g o m u s i s p e Bn i a s z e r e g w y m a g a D. W Ba [c i w y j e g o d o b ó r p o z w a l a
n a z a s z y f r o w a n i e i n f o r m a c j i [ 9 ]
T e c h n i k a o s a d z a n i a d a n y c h b a z u j c a n a D S S S j e s t m e t o d n i e d o s k o n a B o
4 7
n i s k i m p r o g u o d p o r n o [c i d a n y c h n a u s z k o d z e n i a i a t a k i m a j c e n a c e l u z n i s z c z e n i e
o s a d z o n e j i n f o r m a c j i . P r z y s p i e s z a n i e l u b s p o w a l n i a n i e s y g n a Bu a u d i o m o |e
s k u t e c z n i e u s z k o d z i d a n e n i e j a w n e . W s z e l k i e g o t y p u k o n w e r s j e z s y g n a Bu
a n a l o g o w e g o n a c y f r o w y i o d w r o t n i e m o g z n i s z c z y o s a d z o n e d a n e .
S p o w o d o w a n e j e s t t o n i e z g o d n o [c i z e g a r ó w w k o n w e r t e r a c h D / A i A / D .
3 . 3 . 3 . D o d a w a n i e e c h a
W i e l e t e c h n i k s t e g a n o g r a f i c z n y c h b a z u j e n a k o d o w a n i u i n f o r m a c j i n i e j a w n e j
p o p r z e z d o d a w a n i e e c h a d o s y g n a Bu k o n t e n e r a . P o m i m o w y s o k i e j c z u Bo [c i u k Ba d u
H A S n a b i a By s z u m m e t o d a t a j e s t s k u t e c z n a , g d y | z a s t o s o w a n i e b a r d z o k r ó t k i c h
o d l e g Bo [c i p o m i d z y s y g n a Be m o r y g i n a l n y m i e c h e m p o w o d u j e t r a k t o w a n i e
z a k Bó c e D j a k o r e z o n a n s u . P o d o d a n i u e c h a d o k o n t e n e r a o k a z u j e s i , |e j e g o
w Ba [c i w o [c i s t a t y s t y c z n e p o z o s t a j n i e z m i e n i o n e .
R y s . 1 3 . E c h o h i d i n g
S t e g o s y s t e m b a z u j c y n a d o d a w a n i u e c h a p o s i a d a 4 g Bó w n e c e c h y
- a m p l i t u d a i n i c j a c y j n a
- t e m p o
- p r z e s u n i c i e o n e ( a n g . o n e o f f s e t )
- p r z e s u n i c i e z e r o ( a n g . z e r o o f f s e t ) [ 1 5 ]
O d l e g Bo [ p o m i d z y o r y g i n a l n y m s y g n a Be m k o n t e n e r a a d o d a n y m e c h e m j e s t w
p e Bn i z a l e |n a o d u |y t e g o p r z e s u n i c i a z e r o l u b j e d e n .
W p r o c e s i e o s a d z a n i a d a n y c h s y g n a B k o n t e n e r a j e s t d z i e l o n y n a m n i e j s z e p o r c j e ,
4 8
k t ó r e s t r a k t o w a n e j a k o n i e z a l e |n e s y g n a By . N a s t p n i e d o k a |d e j p o r c j i d o d a w a n e
j e s t e c h o z o k r e [l o n y m b i t e m i n f o r m a c j i . I n f o r m a c j a j e s t o s a d z a n a w k o n t e n e r z e
p o p r z e z d o d a n i e e c h a z p r z e s u n i c i e m 0 l u b 1 .
P r o c e s w y o d r b n i a n i a i n f o r m a c j i p o l e g a n a w y k r y c i u o d l e g Bo [c i p o m i d z y
s y g n a Be m a e c h e m z a p o m o c t r a n s f o r m a t y F o u r i e r a F i o d w r ó c o n e j t r a n s f o r m a t y
F o u r i e r a F - 1 .
2
- 1
F { l o g ( F ( x ) } .
J e |e l i w y n i k p o w y |s z e g o r ó w n a n i a ( c e p s t r u m ) j e s t w y |s z y n a p o z y c j i ´1 n i | n a
p o z y c j i ´0 w ó w c z a s w y o d r b n i a n y b i t u s t a w i a n y j e s t n a w a r t o [ 1 , w p r z e c i w n y m
p r z y p a d k u u s t a w i a n y j e s t n a w a r t o [ 0 . [ 1 5 ]
3 . 3 . 4 . M o d u l a c j a f a z y
A l g o r y t m y b a z u j c e n a m o d y f i k a c j i f a z y m o |n a p o d z i e l i n a d w i e g r u p y :
" a l g o r y t m y w y k o r z y s t u j c e k o d o w a n i e f a z o w e .
P r o s t e k o d o w a n i e f a z o w e p o l e g a n a p o d z i e l e n i u s y g n a Bu k o n t e n e r a n a b l o k i i
o s a d z e n i e c a Be j i n f o r m a c j i n i e j a w n e j w s p e k t r u m f a z o w y m p i e r w s z e g o b l o k u .
J e s t u |y w a n e m i n . p r z y z n a k a c h w o d n y c h ( a n g . W a t e r m a r k s )
" a l g o r y t m y w y k o r z y s t u j c e m o d u l o w a n i e f a z y
W y k o r z y s t y w a n y j e s t m e c h a n i z m n i e z a l e |n e g o w i e l o z a k r e s o w e g o m o d u l o w a n i a
f a z y s y g n a Bu . W t y m c e l u u |y w a n y j e s t s t o s u n k o w o d Bu g i b l o k d a n y c h o
d Bu g o [c i N = 2 1 4 . A l g o r y t m d o k o n u j e p o w o l n e j z m i a n y f a z y w p r z e s t r z e n i
c z a s o w e j . U k r y w a n a i n f o r m a c j a , n p . z n a k w o d n y o s a d z a n a j e s t p o p r z e z d o d a n i e
j e d n e j j e d n o s t k i s k a l i B a r k d o f a z y b l o k u . J e d n a j e d n o s t k a s k a l i B a r k m o |e
p r z e c h o w y w a j e d y n i e j e d e n b i t i n f o r m a c j i n i e j a w n e j .
S k a l a B a r k j e s t p s y c h o a k u s t y c z n s k a l z w a r t o [c i a m i z z a k r e s u 0 - 2 4
o p i s u j c y m i 2 4 s By s z a l n y c h z a k r e s ó w d zw i k u . O b l i c z a s i j w g :
f
B A R K = 1 3 a r c t a n ( 0 . 0 0 0 7 6 f ) + 3 , 5 a r c t a n ( ( ) 2 )
7 5 0 0
G d z i e f j e s t c z s t o t l i w o [c i w y r a |o n w h e r c a c h .
U d o w o d n i o n o , |e s e n s o w n y z a k r e s d l a o s a d z a n y c h d a n y c h p r z e d s t a w i o n y w
s k a l i B a r k t o 0 - 2 4 c z y l i z a k r e s 0 - 1 5 k h z .
M e c h a n i z m y m o d u l o w a n i a l u b k o d o w a n i a f a z y s t e c h n i k a m i n i e w y k o r z y s t u j c y m i
4 9
c e c h y u k Ba d u H A S , m a s k o w a n i a s Ba b y c h d zw i k ó w , d zw i k a m i s i l n i e j s z y m i . [ 1 7 ]
3 . 3 . 5 . A u t o k o r e l a c j a
A u t o k o r e l a c j a - s t a t y s t y k a o p i s u j c a d l a d a n e g o s z e r e g u c z a s o w e g o , w j a k i m
s t o p n i u d a n y w y r a z s z e r e g u z a l e |y o d w y r a z ó w p o p r z e d n i c h . { w i k i } .
J e s t t o f u n k c j a k t ó r a d l a a r g u m e n t u k p r z y p i s u j e w a r t o [ w s p ó Bc z y n n i k a
k o r e l a c j i P e a r s o n a p o m i d z y s z e r e g i e m c z a s o w y m a t y m s a m y m s z e r e g i e m
c o f n i t y m o k j e d n o s t e k c z a s u .
K o r e l a c j a P e a r s o n a o k r e [l a p o z i o m z a l e |n o [c i l i n i o w e j m i d z y z m i e n n y m i
l o s o w y m i . N i e c h x i y b d z m i e n n y m i l o s o w y m i o c i g By c h r o z k Ba d a c h x i , y i
o z n a c z a j w a r t o [c i p r ó b l o s o w y c h z m i e n n y c h ( i = 1 , 2 & n ) , n a t o m i a s t X i Y -
w a r t o [c i [r e d n i e t y c h p r ó b , t j .
n n
1
x = y i
"x o r a z y = 1 "
i
n n
i = 1 i = 1
W ó w c z a s w s p ó Bc z y n n i k k o r e l a c j i l i n i o w e j z d e f i n i o w a n y j e s t n a s t p u j c o :
n
"( x - x ) ( y i - y )
i
i = 1
r =
x y
n n
"( x - x ) 2 "( y - y ) 2
i i
i = 1 i = 1
T e c h n i k a m a n i p u l o w a n i a w s p ó Bc z y n n i k a m i a u t o k o r e l a c j i d o s k o n a l e n a d a j e s i
d o o s a d z a n i a i n f o r m a c j i w s y g n a l e a n a l o g o w y m . N a l e |y o n a d o r o d z i n y m o d u l a c j i
c e c h s t a t y s t y c z n y c h . [ 1 8 ]
R y s . 1 4 . D i a g r a m b l o k o w y o s a d z a n i a d a n y c h m e t o d m a n i p u l o w a n i a w s p ó Bc z y n n i k i e m
a u t o k o r e l a c j i
5 0
W e j [c i o w y s y g n a B k o n t e n e r a p o d d a w a n y j e s t w s t p n e j f i l t r a c j i m a j c e j n a c e l u
p o p r a w i e n i e w Ba s n o [c i k o n t e n e r a . N a s t p n i e s y g n a B t e n u |y w a n y j e s t d o u t w o r z e n i a
s p e c j a l n e g o s y g n a Bu z a w i e r a j c e g o z m o d y f i k o w a n e w s p ó Bc z y n n i k i a u t o k o r e l a c j i .
W y k o n y w a n e j e s t t o w g e n e r a t o r z e s y g n a Bu p o k a z a n e g o n a r y s u n k u 1 3 . s y g n a B t e n
t w o r z o n y j e s t p o p r z e z d o d a n i e o k r e [l o n e j z m i e n n e j o p ó zn i e n i a . L i c z b a d o d a w a n y c h
o p ó zn i e D j e s t r ó w n a w s p ó Bc z y n n i k o w i a u t o k o r e l a c j i m o d u l o w a n e g o s y g n a Bu .
R y s . 1 5 . s c h e m a t b l o k o w y g e n e r a t o r a s y g n a Bu
K r ó t k o t e r m i n o w a a u t o k o r e l a c j a p r z e f i l t r o w a n e g o s y g n a Bu m o |e p r z y j m o w a
p o s t a :
t
R ( t , Ä ) = s ( x ) s ( x - Ä ) d x
+"
t - T
W w i k s z o [c i i m p l e m e n t a c j i s y s t e m u u t r z y m u j e s i , |e z m i e n n a g o p i s u j c a
o p ó zn i e n i e p r z y j m u j e n i e w i e l k w a r t o [, a b y o p ó zn i e n i a b y By t r a n s p a r e n t n e .
O b l i c z a s i j e z :
R ( t , Ä ) - R ( t , Ä ) R ( t , Ä ) - R ( t , Ä )
m m
g H" l u b z g H"
R ( t , 2 Ä ) + R ( t - Ä , 0 ) R ( t , 2 Ä ) + R ( t + Ä , 0 )
T a t e c h n i k a s t e g a n o g r a f i c z n a b a z u j e n a s Bo w a c h k o d o w y c h , k t ó r e s
r e p r e z e n t o w a n e p r z e z o d p o w i e d n i o z m o d u l o w a n e z m i a n y w s p ó Bc z y n n i k ó w
a u t o k o r e l a c j i , t a k i c h j a k [r e d n i a w a r t o [ o p ó zn i e D. I s t n i e j e k i l k a m e t o d
r e p r e z e n t a c j i s Bo w a k o d o w e g o :
5 1
1 . k o d o w a n i e p r o s t e , w k t ó r y m j e d e n s y m b o l o d p o w i a d a d o k Ba d n i e
j e d n e j w a r t o [c i w s p ó Bc z y n n i k a a u t o k o r e l a c j i
2 . m u l t i - l e v e l s y m b o l m a p p i n g k a |d e o s a d z o n e s Bo w o k o d o w e
o p i s a n e j e s t s k o Dc z o n y m z b i o r e m w a r t o [c i w s p ó Bc z y n n i k ó w
a u t o k o r e l a c j i .
3 . M a n c h e s t e r s y m b o l e n c o d i n g n i e c h s y g n a B b d z i e d z i e l o n y n a
d w i e r ó w n e c z [c i , d l a k a |d e j z n i c h z o s t a n i e o b l i c z o n a w a r t o [
w s p ó Bc z y n n i k a a u t o k o r e l a c j i . N a s t p n i e r ó |n i c a p o m i d z y t y m i
d w o m a w s p ó Bc z y n n i k a m i j e s t m o d u l o w a n a w c e l u z a k o d o w a n i a
d a n y c h .
4 . d e l a y h o p i n g p o s z c z e g ó l n e e l e m e n t y s y g n a Bu z m i e n i a j s w o j e
w a r t o [c i o p ó zn i e n i a w z a l e |n o [c i o d w c z e [n i e j p r e d e f i n i o w a n e j
t a b l i c y , k t ó r e j i s t n i e n i e m u s i p o z o s t a t a j n e . [ 1 8 ]
M e t o d a m o d u l o w a n i a w s p ó Bc z y n n i k ó w a u t o k o r e l a c j i p r z e z n a c z o n a j e s t p r z e d e
w s z y s t k i m d o o s a d z a n i a n i e w i e l k i e j p o r c j i d a n y c h w t r a n s m i t o w a n y m s y g n a l e
a n a l o g o w y m . N a j c z [c i e j w y k o r z y s t y w a n a j e s t d o z n a k o w a n i a w o d n e g o s y g n a Bu .
O z n a k o w a n a w t e n s p o s ó b i n f o r m a c j a m o |e b y s w o b o d n i e p r z e c h o w y w a n a n a
n o [n i k a c h b e z u t r a t y z a p i s a n y c h n i e j a w n y c h d a n y c h . W p r z y p a d k u w y k o r z y s t a n i a
m o d u l a c j i w s p ó Bc z y n n i k ó w a u t o k o r e l a c j i w s t o s u n k u d o s y g n a Bu c y f r o w e g o u z y s k a
s i s t e g o s y s t e m o w y s o k i m p o z i o m i e b e z p i e c z e Ds t w a . N i e j a w n e d a n e n i e s
p o d a t n e n a k o m p r e s j , d o d a n i e b i a Be g o s z u m u G a u s s a A W G N o s i l e n a w e t 3 6 d b n i e
s p o w o d u j e u s z k o d z e n i a d a n y c h , z m i a n a t e m p a o w a r t o [ d o 1 0 % n i e u s z k o d z i
p r z e k a z u .
3 . 4 . P o d s u m o w a n i e
D zw i k c y f r o w y j e s t d o s k o n a By m m e d i u m t r a n s m i s y j n y m d l a u k r y w a n i a
d a n y c h . J e g o d u |a p o j e m n o [ s t e g a n o g r a f i c z n a i o f e r o w a n e b e z p i e c z e Ds t w o d a n y c h
s p o w o d o w a By , |e p l i k i d zw i k o w e s t a By s i c e l e m z a i n t e r e s o w a n i a s t e g a n o g r a f ó w .
N i e d o s k o n a Bo [c i l u d z k i e g o u k Ba d u s Bu c h o w e g o H A S u m o |l i w i a j s k u t e c z n e u k r y c i e
d a n y c h w d zw i k u b e z w p r o w a d z a n i a d u |y c h z m i a n w s a m y m s y g n a l e . I s t n i e j
t e c h n i k i , k t ó r y c h w y n i k i e m d z i a Ba n i a j e s t s t e g o s y s t e m o i d e n t y c z n y c h p a r a m e t r a c h
5 2
s t a t y s t y c z n y c h j a k o r y g i n a l n y s y g n a B u |y t y j a k o k o n t e n e r . I s t n i e j a l g o r y t m y
p o z w a l a j c e u k r y w a i n f o r m a c j e w t a k i c h o b s z a r a c h d zw i k u , |e i c h p o z i o m
b e z p i e c z e Ds t w a n a w y k r y c i e l u b u s z k o d z e n i e j e s t b a r d z o w y s o k i . K o m p r e s j a s t r a t n a
n i e j e s t j u | z a g r o |e n i e m d l a s t e g a n o g r a f i i . C z [ a l g o r y t m ó w g w a r a n t u j e o c h r o n
o s a d z o n y c h d a n y c h p r z y u |y c i u k o m p r e s j i .
I l o [ p r ó b e k d zw i k u j a k a m o |e z o s t a u |y t a j a k o k o n t e n e r j e s t b a r d z o d u |a ,
m o |l i w o [c i r ó |n e j p a r a m e t r y z a c j i d zw i k u j e g o c z s t o t l i w o [c i , p r z e p By w n o [c i c z y
n a w e t s t y l u m u z y c z n e g o j a k i r e p r e z e n t u j u m o |l i w i a j b e z p i e c z n e u k r y c i e d a n y c h .
5 3
4 . A n a l i z a m e t o d u k r y w a n i a w d zw i k u
W t e j c z [c i p r a c y z o s t a n i e z a p r e z e n t o w a n a a p l i k a c j a S t e g o S o u n d , o r a z
w y k o n a n e z a j e j p o m o c a n a l i z y . A n a l i z i e p o r ó w n a w c z e j z o s t a By p o d d a n e d w a
a l g o r y t m y o s a d z a n i a d a n y c h w d zw i k u , d z i a Ba j c e n a s z e r e g u p r ó b e k d a n y c h
w e j [c i o w y c h .
C e l e m p r z e p r o w a d z o n y c h b a d a D j e s t s t w i e r d z e n i e k t ó r a z m e t o d g w a r a n t u j e
w y |s z y p o z i o m b e z p i e c z e Ds t w a , o r a z s p r a w d z e n i e , c z y n a p o z i o m b e z p i e c z e Ds t w a
w p By w a s t y l m u z y c z n y r e p r e z e n t o w a n y p r z e z p o s z c z e g ó l n e p r ó b k i .
A n a l i z i e z o s t a Ba p o d d a n a a m p l i t u d a d zw i k u .
4 . 1 . Zr o d o w i s k o b a d a D
4 . 1 . 1 . B o r l a n d c + + B u i l d e r
Zr o d o w i s k o B o r l a n d C + + B u i l d e r w w e r s j i P e r s o n a l z o s t a Bo u |y t e d o
n a p i s a n i a a p l i k a c j i t e s t u j c e j a l g o r y t m y n a p o s z c z e g ó l n y c h p r ó b k a c h d a n y c h .
C a Bo [ p r o j e k t u z o s t a Ba w y k o n a n a z a p o m o c j e d y n i e d a r m o w y c h i p o w s z e c h n i e
d o s t p n y c h k o m p o n e n t ó w d o p a k i e t u f i r m y B o r l a n d . O b i e k t y j a k i e z o s t a By u |y t e t o :
I m a g e , p o l e e d y c y j n e E d i t , P o l e t e k s t o w e L a b e l , P o l e k o m b i C o m b o B o x , p o l e
t e k s t o w e C S p i n E d i t , c h e c k b o x , p a s e k p o s t p u C G a u g e o r a z p r z y c i s k i B i t B t n .
P r o j e k t n i e w y k o r z y s t u j e |a d n y c h z e w n t r z n y c h b i b l i o t e k , i d z i k i
k o m p i l a c j i w r a z z w y m a g a n y m i m o d u Ba m i j e s t m o |l i w y d o u r u c h o m i e n i a n a
k o m p u t e r a c h n a k t ó r y c h n i e z a i n s t a l o w a n o p a k i e t u f i r m y B o r l a n d .
4 . 1 . 2 . A p l i k a c j a S t e g o S o u n d
A p l i k a c j a S t e g o S o u n d j e s t n a r z d z i e m u m o |l i w i a j c y m p r z e p r o w a d z e n i e
a n a l i z p o r ó w n a w c z y c h d w ó c h b a d a n y c h a l g o r y t m ó w s t e g a n o g r a f i c z n y c h
b a z u j c y c h n a s y g n a l e d zw i k o w y m .
5 4
R y s . 1 6 . A p l i k a c j a t e s t o w a S t e g o S o u n d
A p l i k a c j a u m o |l i w i a w c z y t a n i e p l i k u k o n t e n e r a o r a z p l i k u z a w i e r a j c e g o
t e k s t j a w n y p r z e z n a c z o n y d o o s a d z e n i a . N a p o d s t a w i e w y b o r u m e t o d y o r a z
w a r s t w y b i t o w e j n a j a k i e j m a d z i a Ba p r o g r a m d o k o n u j e w p i s a n i a t e k s t u d o s y g n a Bu
d zw i k o w e g o a n a s t p n i e g e n e r u j e w y k r e s y o b u s y g n a Bó w :
- o r y g i n a l n e g o p r z e d o s a d z e n i e m d a n y c h t e k s t o w y c h
- z m o d y f i k o w a n e g o , z a w i e r a j c e g o u k r y t e d a n e
D o o p e r a c j i n a p o s z c z e g ó l n y c h b i t a c h z o s t a Ba u |y t a p r o s t a k l a s a n a p i s a n a w C + +
k t ó r a m a p o s t a :
c l a s s b i n
{
p u b l i c :
c h a r * C h a r T o B i n ( i n t ) ;
v o i d S e t C h a r ( c h a r * ) ;
c h a r B i n T o C h a r ( ) ;
c h a r * S e t B i t ( i n t ) ;
c h a r * S e t B i t 2 ( i n t , i n t ) ;
c h a r G e t B i t ( i n t ) ;
p r i v a t e :
c h a r * c h a r s ; / / w a r t o s c b i t o w a z n a k u
} ;
/ / m e t o d a z a p i s u j a c a w a r t o s c b i n a r n a d o o b i e k t u
/ / d o d a l s z e j o b r o b k i
v o i d b i n : : S e t C h a r ( c h a r * _ l i c z b a )
5 5
{
c h a r s = n e w c h a r [ s t r l e n ( _ l i c z b a ) - 1 ] ;
s t r c p y ( c h a r s , _ l i c z b a ) ;
}
/ / m e t o d a z a m i e n i a j a c y z n a k n a z a p i s b i n a r n y
c h a r * b i n : : C h a r T o B i n ( i n t l i c z b a )
{
c h a r s = n e w c h a r [ 9 ] ;
i n t t m p = 0 ;
f o r ( i n t i = 7 ; i > - 1 ; i - - )
{
t m p = l i c z b a % 2 ;
i f ( t m p = = 1 ) c h a r s [ i ] = ' 1 ' ;
e l s e c h a r s [ i ] = ' 0 ' ;
t m p = 0 ;
l i c z b a = l i c z b a / 2 ;
c h a r s [ 8 ] = ' \ 0 ' ;
}
r e t u r n ( c h a r s ) ;
}
/ / m e t o d a z a m i e n i a j a c a z a p i s b i n a r n y n a z n a k
c h a r b i n : : B i n T o C h a r ( )
{
i n t t m p = 0 ;
i n t m n o z n i k = 1 2 8 ;
i n t l i c z b a = 0 ;
f o r ( i n t i = 0 ; i < 8 ; i + + )
{
l i c z b a = ( c h a r s [ i ] - 4 8 ) * m n o z n i k ;
t m p = t m p + l i c z b a ;
m n o z n i k = m n o z n i k / 2 ;
}
r e t u r n t m p ;
}
/ / m e t o d a u s t a w i a j a c a n a j m l o d s z y b i t n a b i t p r z e c i w n y
c h a r * b i n : : S e t B i t ( i n t n )
{
i f ( c h a r s [ n ] = = ' 1 ' )
c h a r s [ n ] = ' 0 ' ;
e l s e
c h a r s [ n ] = ' 1 ' ;
r e t u r n c h a r s ;
}
c h a r * b i n : : S e t B i t 2 ( i n t n , i n t w a r t )
{
i f ( ( c h a r s [ n ] = = ' 1 ' ) & & ( w a r t = = 1 ) ) ;
e l s e i f ( ( c h a r s [ n ] = = ' 1 ' ) & & ( w a r t = = 0 ) )
5 6
c h a r s [ n ] = ' 0 ' ;
e l s e i f ( ( c h a r s [ n ] = = ' 0 ' ) & & ( w a r t = = 1 ) )
c h a r s [ n ] = ' 1 ' ;
e l s e i f ( ( c h a r s [ n ] = = ' 0 ' ) & & ( w a r t = = 0 ) ) ;
}
/ / m e t o d a z w r a c a j a c a n a j m l o d s z y b i t
c h a r b i n : : G e t B i t ( i n t n )
{ r e t u r n c h a r s [ n ] ; }
W y k o r z y s t a n i e m e t o d z a w a r t y c h w k l a s i e b i n m o |l i w e b y Bo s k u t e c z n e
m a n i p u l o w a n i e p o s z c z e g ó l n y m i b i t a m i z a r ó w n o d zw i k u j a k i t e k s t u , z a p o m o c
k t ó r y c h d a n e z o s t a By o s a d z o n e d o k o n t e n e r a .
A p l i k a c j a p o w c z y t a n i u d a n y c h w e j [c i o w y c h d o k o n u j e a n a l i z y p o j e m n o [c i
k o n t e n e r a j e |e l i i n f o r m a c j i p r z e z n a c z o n y c h d o u k r y c i a j e s t w i c e j n i |
m a k s y m a l n a p o j e m n o [ k o n t e n e r a , p r o g r a m u n i e m o |l i w i d a l s z e o p e r a c j e .
4 . 2 . B a d a n e a l g o r y t m y
S t w o r z o n y p r o g r a m S t e g o S o u n d d o k o n u j e a n a l i z y d w ó c h o d m i a n a l g o r y t m u
L e a s t S i g n i f i c a n t B i t L S B :
" s t a n d a r d o w a m e t o d a L S B p o l e g a j c a n a z a m i a n i e w a r t o [c i b i t u k o n t e n e r a n a
o k r e [l o n e j w a r s t w i e w z a l e |n o [c i o d w a r t o [c i b i t u u k r y w a n y c h d a n y c h
" z m o d y f i k o w a n a m e t o d a L S B p o l e g a j c a d o d a t k o w o n a z a m i a n i e b i t ó w n a
n i |s z y c h w a r s t w a c h w c e l u m o |l i w i e j a k n a j m n i e j s z e g o z m o d y f i k o w a n i a
w a r t o [c i p r ó b k i d zw i k u . M e t o d a o p r a c o w a n a n a U n i v e r i s t y o f O u l u .
W d a l s z e j c z [c i p r a c y b d o k r e [l o n e o d p o w i e d n i o j a k o :
" A l g o r y t m 1
" A l g o r y t m 2
5 7
4 . 3 . P r ó b k i d a n y c h
A n a l i z i e z o s t a Bo p o d d a n y c h 5 p r ó b e k d zw i k u o m a Be j d Bu g o [c i ( p o n i |e j
s e k u n d y ) r e p r e z e n t u j c e r ó |n e s t y l e m u z y c z n e .
n u m e r
D Bu g o [ c z s t o t l i w o [ g Bb i a K a n a By A u t o r S t y l m u z y c z n y U t w ó r
p r ó b k i p r ó b k o w a n i a b i t ó w
1 0 , 4 1 7 4 4 , 1 8 m o n o S a t u r n u s D o o m M e t a l I L o n g
2 0 , 5 0 9 4 4 , 1 8 m o n o S e v e n M a i n S i n s D e a t h M e t a l K a m i e n n a T a b l i c a
D z i e w c z y n a o
3 0 , 6 0 1 4 4 , 1 8 m o n o O m e g a R o c k p e r Bo w y c h w Bo s a c h
4 0 , 5 4 6 4 4 , 1 8 m o n o P u f f D a d y R a p G o d z i l l a
E u g e n i a V l a s o v a &
5 0 , 4 9 3 4 4 , 1 8 m o n o A n d r u D o n a l d s N o w o c z e s n a W i n d o f h o p e
K a |d a p r ó b k a d zw i k u z o s t a Ba p o b r a n a z p i e r w s z e j s e k u n d y k a |d e g o u t w o r u .
J a k o d a n y c h p o d l e g a j c y c h o s a d z a n i u u |y t o j e d n e j s t r o n y n i n i e j s z e j p r a c y .
P r z e p r o w a d z o n e a n a l i z y p r z e b i e g a By :
" K a |d a p r ó b k a d zw i k u z o s t a Ba p o d d a n a d z i a Ba n i u d w ó c h a l g o r y t m ó w
" K a |d y a l g o r y t m z o s t a B p r z e t e s t o w a n y n a d w ó c h w a r s t w a c h b i t o w y c h
p i e r w s z e j i c z w a r t e j
" D o k a |d e j p r ó b k i d a n y c h z o s t a B w p i s a n y t e n s a m t e k s t
4 . 4 . W y n i k i p o s z c z e g ó l n y c h a n a l i z
W y n i k i a n a l i z p r e z e n t o w a n e s w g s c h e m a t u :
" N u m e r b a d a n i a
" N u m e r p r ó b k i
" A l g o r y t m
" W a r s t w a b i t o w a
" W y k r e s y
" k o m e n t a r z
5 8
N u m e r W a r s t w a
B a d a n i e n r p r ó b k i A l g o r y t m b i t o w a
1 1 1 1
A m p l i t u d a d zw i k u p r z e d w p i s a n i e m d a n y c h
A m p l i t u d a d zw i k u z w p i s a n y m i d a n y m i
K o m e n t a r z :
W i d o c z n e n i e w i e l k i e o d k s z t a Bc e n i a s y g n a Bu w p i e r w s z e j c z [c i w y k r e s u
a m p l i t u d y . Z n i e k s z t a Bc e n i a n i e z n a c z n e .
5 9
N u m e r W a r s t w a
B a d a n i e n r p r ó b k i A l g o r y t m b i t o w a
2 1 2 1
A m p l i t u d a d zw i k u p r z e d w p i s a n i e m d a n y c h
A m p l i t u d a d zw i k u z w p i s a n y m i d a n y m i
K o m e n t a r z :
N i e w i e l k i e z n i e k s z t a Bc e n i a w i d o c z n e w p o c z t k o w e j c z [c i s y g n a Bu .
D zw i k w y n i k o w y i d e n t y c z n y j a k w p r z y p a d k u a l g o r y t m u 1 d z i a Ba j c e g o n a t e j
s a m e j w a r s t w i e .
6 0
N u m e r W a r s t w a
B a d a n i e n r p r ó b k i A l g o r y t m b i t o w a
3 1 1 3
A m p l i t u d a d zw i k u p r z e d w p i s a n i e m d a n y c h
A m p l i t u d a d zw i k u z w p i s a n y m i d a n y m i
K o m e n t a r z :
W i d o c z n e m o c n e z n i e k s z t a Bc e n i a s y g n a Bu n a c a Be j d Bu g o [c i . B a r d z o
d u |e r ó |n i c e m i d z y o r y g i n a Be m a s y g n a Be m w y n i k o w y m .
6 1
N u m e r W a r s t w a
B a d a n i e n r p r ó b k i A l g o r y t m b i t o w a
4 1 2 3
A m p l i t u d a d zw i k u p r z e d w p i s a n i e m d a n y c h
A m p l i t u d a d zw i k u p o w p i s a n i u d a n y c h
K o m e n t a r z :
D u |e z n i e k s z t a Bc e n i e s y g n a Bu d zw i k o w e g o . W s t o s u n k u d o
a l g o r y t m u 1 z m i a n y d o k o n a n e w p r o c e s i e u k r y w a n i a d a n y c h s z n a c z n i e m n i e j s z e .
Z w Ba s z c z a j e s t t o w i d o c z n e w [r o d k o w e j c z [c i s y g n a Bu .
6 2
N u m e r W a r s t w a
B a d a n i e n r p r ó b k i A l g o r y t m b i t o w a
5 2 1 1
A m p l i t u d a d zw i k u p r z e d w p i s a n i e m d a n y c h
A m p l i t u d a d zw i k u z w p i s a n y m i d a n y m i
K o m e n t a r z :
Z m i a n y w i d o c z n e p r a k t y c z n i e t y l k o w p o c z t k o w e j c z [c i s y g n a Bu .
R e s z t a s y g n a Bu z p o w o d u d u |y c h s k o k ó w a m p l i t u d y j e s t u t r u d n i o n a w a n a l i z i e .
6 3
N u m e r W a r s t w a
B a d a n i e n r p r ó b k i A l g o r y t m b i t o w a
6 2 2 1
A m p l i t u d a d zw i k u p r z e d w p i s a n i e m d a n y c h
A m p l i t u d a d zw i k u z w p i s a n y m i d a n y m i
K o m e n t a r z :
Z m i a n y w i d o c z n e j e d y n i e w p o c z t k o w e j c z [c i s y g n a Bu . Z m i a n y d o k o n a n e
p r z e z a l g o r y t m i d e n t y c z n e j a k w p r z y p a d k u a l g o r y t m u 1 .
6 4
N u m e r W a r s t w a
B a d a n i e n r p r ó b k i A l g o r y t m b i t o w a
7 2 1 3
A m p l i t u d a d zw i k u p r z e d w p i s a n i e m d a n y c h
A m p l i t u d a d zw i k u z w p i s a n y m i d a n y m i
K o m e n t a r z :
Z m i a n y s y g n a Bu w i d o c z n e w p o c z t k o w e j c z [c i d zw i k u . P o z o s t a Ba c z [
r ó w n i e | z m o d y f i k o w a n a , j e d n a k a n a l i z a u t r u d n i o n a p r z e z c z s t z m i a n a m p l i t u d y .
6 5
N u m e r W a r s t w a
B a d a n i e n r p r ó b k i A l g o r y t m b i t o w a
8 2 2 3
A m p l i t u d a d zw i k u p r z e d w p i s a n i e m d a n y c h
A m p l i t u d a d zw i k u z w p i s a n y m i d a n y m i
K o m e n t a r z :
N i e w i e l k i e z m i a n y s y g n a Bu n a c a Be j d Bu g o [c i .
6 6
N u m e r W a r s t w a
B a d a n i e n r p r ó b k i A l g o r y t m b i t o w a
9 3 1 1
A m p l i t u d a d zw i k u p r z e d w p i s a n i e m d a n y c h
A m p l i t u d a d zw i k u z w p i s a n y m i d a n y m i
K o m e n t a r z :
Z m i a n y s y g n a Bu w i d o c z n e n a c a Be j d Bu g o [c i s p o w o d o w a n e n i e w i e l k
z m i a n a m p l i t u d y .
6 7
N u m e r W a r s t w a
B a d a n i e n r p r ó b k i A l g o r y t m b i t o w a
1 0 3 2 1
A m p l i t u d a d zw i k u p r z e d w p i s a n i e m d a n y c h
A m p l i t u d a d zw i k u z w p i s a n y m i d a n y m i
K o m e n t a r z :
M o d y f i k a c j a i d e n t y c z n a j a k w p r z y p a d k u a l g o r y t m u 1 .
6 8
N u m e r W a r s t w a
B a d a n i e n r p r ó b k i A l g o r y t m b i t o w a
1 1 3 1 3
A m p l i t u d a d zw i k u p r z e d w p i s a n i e m d a n y c h
A m p l i t u d a d zw i k u z w p i s a n y m i d a n y m i
K o m e n t a r z :
W i d o c z n e m o c n a m o d y f i k a c j a s y g n a Bu . O s t a t n i a c z [ d zw i k u
n i e z m o d y f i k o w a n a s p o w o d o w a n e d u | r ó |n i c m i d z y d Bu g o [c i o s a d z a n y c h
d a n y c h a m a k s y m a l n p o j e m n o [c i k o n t e n e r a .
6 9
N u m e r W a r s t w a
B a d a n i e n r p r ó b k i A l g o r y t m b i t o w a
1 2 3 2 3
A m p l i t u d a d zw i k u p r z e d w p i s a n i e m d a n y c h
A m p l i t u d a d zw i k u z w p i s a n y m i d a n y m i
K o m e n t a r z :
B a r d z o m o c n o z a r y s o w a n e r ó |n i c e w s y g n a l e
7 0
N u m e r W a r s t w a
B a d a n i e n r p r ó b k i A l g o r y t m b i t o w a
1 3 4 1 1
A m p l i t u d a d zw i k u p r z e d w p i s a n i e m d a n y c h
A m p l i t u d a d zw i k u z w p i s a n y m i d a n y m i
K o m e n t a r z :
Z m i a n y p r a k t y c z n i e n i e w i d o c z n e
7 1
N u m e r W a r s t w a
B a d a n i e n r p r ó b k i A l g o r y t m b i t o w a
1 4 4 2 1
A m p l i t u d a d zw i k u p r z e d w p i s a n i e m d a n y c h
A m p l i t u d a d zw i k u z w p i s a n y m i d a n y m i
K o m e n t a r z :
Z m i a n y p r a k t y c z n i e n i e w i d o c z n e z u p e Bn i e j a k w p r z y p a d k u a l g o r y t m u 1 .
7 2
N u m e r W a r s t w a
B a d a n i e n r p r ó b k i A l g o r y t m b i t o w a
1 5 4 1 3
A m p l i t u d a p r z e d w p i s a n i e m d a n y c h
A m p l i t u d a d zw i k u z w p i s a n y m i d a n y m i
K o m e n t a r z :
Z m i a n y m a Bo w i d o c z n e , j e d n a k w s t o s u n k u d o w a r s t w y 1 m o d y f i k a c j e s
w i k s z e .
7 3
N u m e r W a r s t w a
B a d a n i e n r p r ó b k i A l g o r y t m b i t o w a
1 6 4 2 3
A m p l i t u d a d zw i k u p r z e d w p i s a n i e m d a n y c h
A m p l i t u d a d zw i k u z w p i s a n y m i d a n y m i
K o m e n t a r z :
M o d y f i k a c j e m a Bo w i d o c z n e z n a c z n i e m n i e j z m i a n n i | w p r z y p a d k u
a l g o r y t m u 1 .
7 4
N u m e r W a r s t w a
B a d a n i e n r p r ó b k i A l g o r y t m b i t o w a
1 7 5 1 1
A m p l i t u d a d zw i k u p r z e d w p i s a n i e m d a n y c h
A m p l i t u d a d zw i k u z w p i s a n y m i d a n y m i
K o m e n t a r z :
Z e w z g l d u n a b a r d z o d u |e s k o k i a m p l i t u d y m o d y f i k a c j e s y g n a Bu
n i e w i d o c z n e z u p e Bn i e .
7 5
N u m e r W a r s t w a
B a d a n i e n r p r ó b k i A l g o r y t m b i t o w a
1 8 5 2 1
A m p l i t u d a d zw i k u p r z e d w p i s a n i e m d a n y c h
A m p l i t u d a d zw i k u z w p i s a n y m i d a n y m i
K o m e n t a r z :
Z e w z g l d u n a b a r d z o d u |e s k o k i a m p l i t u d y z m i a n y n i e w i d o c z n e
7 6
N u m e r W a r s t w a
B a d a n i e n r p r ó b k i A l g o r y t m b i t o w a
1 9 5 1 3
A m p l i t u d a d zw i k u p r z e d w p i s a n i e m d a n y c h
A m p l i t u d a d zw i k u z w p i s a n y m i d a n y m i
K o m e n t a r z :
Z m i a n y m i n i m a l n e , a l e j e d n a k w i d o c z n e
7 7
N u m e r W a r s t w a
B a d a n i e n r p r ó b k i A l g o r y t m b i t o w a
2 0 5 2 3
A m p l i t u d a d zw i k u p r z e d w p i s a n i e m d a n y c h
A m p l i t u d a d zw i k u z w p i s a n y m i d a n y m i
K o m e n t a r z :
Z m i a n y m n i e j w i d o c z n e w p o r ó w n a n i u d o a l g o r y t m u 1
7 8
Z a k o Dc z e n i e i w n i o s k i
C e l e m p r a c y b y Bo z a p r e z e n t o w a n i e i s t n i e j c y c h t e c h n i k s t e g a n o g r a f i c z n y c h ,
o r a z d o k o n a n i e a n a l i z y p o r ó w n a w c z e j d w ó c h w y b r a n y c h t e c h n i k u k r y w a n i a d a n y c h
w s y g n a l e d zw i k o w y m .
Z p r z e p r o w a d z o n y c h b a d a D w y n i k a , |e m o d y f i k a c j a a l g o r y t m u L S B
o p r a c o w a n a n a U n i v e r s i t y o f O u l u g e n e r u j e m n i e j s z e z a k Bó c e n i a s y g n a Bu , p r z e z c o
z a p i s a n a w k o n t e n e r z e i n f o r m a c j a j e s t b e z p i e c z n i e j s z a . A l g o r y t m y p o r ó w n y w a n e
b y By z a p o m o c t y c h s a m y c h d a n y c h w e j [c i o w y c h i i d e n t y c z n y c h u s t a w i e n i a c h
k o n f i g u r a c y j n y c h p r o g r a m u t e s t o w e g o S t e g o S o u n d .
K o l e j n y m w n i o s k i e m , j a k i m o |n a w y s n u a n a l i z u j c w y n i k i
p r z e p r o w a d z o n y c h 2 0 b a d a D j e s t t a k i , |e n i e z a l e |n i e o d u |y t e g o a l g o r y t m u a n i
w a r s t w y b i t o w e j i n f o r m a c j a j e s t b e z p i e c z n i e j s z a w d zw i k u o d u |y c h s k o k a c h
a m p l i t u d y n i | w d zw i k u o m a Be j z m i a n i e . M o |n a w i c p r z y p u s z c z a , |e o s a d z a j c
d a n e w m u z y c e , n a j d o s k o n a l s z y m m e d i u m b d n a g r a n i a s t y l ó w m u z y c z n y c h
t a k i c h j a k m e t a l , j a z z , c z y m u z y k a e l e k t r o n i c z n a . B a l l a d y l u b d e l i k a t n a m u z y k a
k l a s y c z n a m o |e n i e s p r o s t a w y m a g a n i o m s t a w i a n y m b e z p i e c z n e m u k o n t e n e r o w i .
R ó |n i c a w a m p l i t u d z i e Ba g o d n e j m u z y k i j e s t o t y l e m a Ba , |e w s z e l k i e g o t y p u
z m i a n y m o g b y Ba t w i e j z a u w a |o n e .
W p r o w a d z a n i e z a k Bó c e D d o n a g r a n i a w y m i e n i o n e g o j a k o g a t u n e k
b e z p i e c z n y g w a r a n t u j e , |e a k u s t y c z n i e b a r d z o t r u d n o b d z i e r o z r ó |n i o r y g i n a B o d
s t e g o s y s t e m u , l u b n a w e t n i e z a u w a |y w y s t p u j c y c h z a k Bó c e D. O s t a t n i p r z y p a d e k
m o |e z d a r z y s i p r z y m u z y c e m e t a l o w e j .
7 9
B i b l i o g r a f i a
[ 1 ] D u n c a n S e l l a r s , A n I n t r o d u c t i o n T o S t e g a n o g r a p h y ,
h t t p : / / w w w . c s . u c t . a c . z a / c o u r s e s / C S 4 0 0 W / N I S / p a p e r s 9 9 / d s e l l a r s / s t e g o . h t m l
[ 2 ] N i c h o l a s J . C o p p e r , J o h n L a n g f o r d , L u i s v o n A n h , P r o v a b l y s e c u r e s t e g a n o g r a p h y ,
2 0 0 2
[ 3 ] C r i s t i a n C a c h i n , A n I n f o r m a t i o n - T h e o r e t i c M o d e l f o r S t e g a n o g r a p h y , M I T L a b s ,
1 9 9 8
[ 4 ] S t e f a n K a t z e n b e i s s e r , F a b i e n A . P . P e t i t c o l a s , I n f o r m a t i o n H i d i n g t e c h i q u e s f o r
s t e g a n o g r a p h y a n d d i g i t a l w a t e r m a r k i n g , w y d a w n i c t w o A r t e c h H o u s e , B o s t o n 1 9 9 9
[ 5 ] R e i n h a r d W o b s t , K r y p t o l o g i a . B u d o w a I Ba m a n i e z a b e z p i e c z e D, w y d a w n i c t w o R M ,
W a r s z a w a 2 0 0 2
[ 6 ] J . T . B r a s s i l , E l e c t r o n i c M a r k i n g a n d I d e n t i f i c a t i o n T e c h n i q u e s t o D i s c o u r a g e
D o c u m e n t C o p y i n g , I E E E J o u r n a l o n s e l e c t e d a r e a s i n c o m m u n i c a t o n s , v o l 1 3 , n o . 8 ,
O c t o b e r 1 9 9 5
[ 7 ] J . T . B r a s s i l , D o c u m e n t M a r k i n g a n d I d e n t i f i c a t i o n u s i n g B o t h L i n e a n d W o r d
S i f t i n g , A T & T B e l l L a b o r a t o r i e s , M u r r a y H i l l N J 0 7 9 7 4
[ 8 ] L u t h e r D e y o , S t e g a n o g r a p h y
[ 9 ] h t t p : / / p l . w i k i p e d i a . o r g
[ 1 0 ] N i e l s P r o v o s , P e t e r H o n e y m a n , H i d e a n d S e e k I n t r o d u c t i o n t o S t e g a n o g r a p h y ,
U n i v e r s i t y o f M i c h i g a n , I E E E C o m p u t e r S o c i e t y , 2 0 0 3
[ 1 1 ] W . B e n d e r , D . G r u h l , N . M o r i m o t o , a n d A . L u . , T e c h n i q u e s f o r d a t a h i d i n g ,
I B M S y s t e m s J o u r n a l , v o l 3 5 , N O S 3 8 4 , 1 9 9 6
[ 1 2 ] M . C e l i k , G . S h a r m a , M . T e k l a p , U n i v e r s a l I m a g e S t e g a n a l y s i s u s i n g r a t e -
d i s t o r t i o n c u r v e s , U n i v e r s i t y I s t a n b u l 2 0 0 4
[ 1 3 ] a u t o r a n o n i m o w y , I n t e r n e t A g r e s j a i O c h r o n a , w y d a w n i c t w o R o b o m a t i c ,
W r o c Ba w 1 9 9 8
[ 1 4 ] K a m r a n A h s a n , C o v e r t C h a n n e l A n a l y s i s a n d D a t a H i d i n g i n T C P / I P
[ 1 5 ] N . C v e j i c , A l g o r h i t m s f o r a u d i o w a t e r m a r i n g a n d s t e g a n o g r a p h y , O u l u 2 0 0 4
[ 1 6 ] N . C v e j i c , T . S a p p a n e n , I n c e r a s i n g r o b u s t n e s s o f l s b a u d i o b y r e d u c e d d i s t o r t i o n
L S B C o d i n g , O u l u U n i v e r s i t y
[ 1 7 ] C . M a t t h e w s , B e h i n d t h e m u s i c : p r i n c i p l e s o f a u d i o s t e g a n o g r a p h y , 2 0 0 3
[ 1 8 ] R . P e t r o v i c , J . W i n o g r a d , K . J e m i l i , E . M e t o i s , D a t a H i d i n g W h i t i n A u d i o S i g n a l ,
1 9 9 9 Y u g o s l a v i a
8 0
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