Разработка алгоритмов количественной оценки скрытности передаваемой информации

Акаффу Аду Гарсия Думез

Разработка алгоритмов количественной оценки скрытности передаваемой информации

11.03.02 Инфокоммуникационные технологии и системы связи

Информатика

Дипломы

Вуз: Белгородский государственный университет - национальный исследовательский университет (НИУ «БелГУ»)

ID: 5b9e79747966e1073081bf3c

UUID: c7a3a120-9bf4-0136-be3a-525400005860

Язык: Русский

Опубликовано: больше 5 лет назад

Просмотры: 10

Акаффу Аду Гарсия Думез

Источник: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»

Комментировать 0

Рецензировать 0

Скачать - 2,5 МБ

Поделиться работой

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» ( Н И У « Б е л Г У » ) ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ СКРЫТНОСТИ ПЕРЕДАВАЕМОЙ ИНФОРМАЦИИ Выпускная квалификационная работа обучающегося по направлению подготовки 11.03.02 Инфокоммуникационные технологии и системы связи очной формы обучения, группы 07001307 Акаффу Аду Гарсия Думез Научный руководитель ст. преп. кафедры Информационнотелекоммуникационных систем и технологий НИУ «БелГУ» Лихолоп П.Г. Рецензент начальник отдела развития сети филиала ПАО «МТС» Белгородской области Кошталев С.С. БЕЛГОРОД 2017

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (НИУ «БелГУ») ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ Направление подготовки 11.03.02 Инфокоммуникационные технологии и системы связи Профиль: «Сети связи и системы коммутации» Утверждаю Зав. кафедрой «____» ____________________ 201_ г. ЗАДАНИЕ НА ВЫПУСКНУЮ КВАЛИФИКАЦИОННУЮ РАБОТУ Акаффу Аду Гарсия Думез (фамилия, имя, отчество) 1. Тема ВКР «Разработка алгоритмов количественной оценки скрытности передаваемой информации» Утверждена приказом по университету от «____» __________________ 201_ г. № _____ 2. Срок сдачи студентом законченной работы 01.06.2017 г. 3. Исходные данные: объект исследования – методы стеганографичекоого кодирования дополнительной информации; предмет исследования – подходы к оценке скрытности информации в речевом сигнале; цель работы: разработка алгоритмов оценки скрытности информации, закодированной методами стеганографии в речевой сигнал. 4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов): 4.1. Принципы стеганографического кодирования информации в аудио-сигнал. 4.2. Речевые данные как среда внедрения информации. 4.3. Методы и алгоритмы оценки скрытности информации, закодированной в речевом сигнале. 4.4. Экономическое обоснование результатов исследования. 5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных иллюстраций): 5.1. Результаты исследования частотно-временных свойств звуков речи (А1, лист 1). 5.2. Блок-схемы алгоритмы кодирования/декодирования информации (А1, лист 1). 5.3. Подходы к оценке скрытности стеганографически закодированной информации в речевой сигнал (А1, лист 1). 5.4. Результаты исследования скрытности стеганографически закодированной информации (А1, лист 1); 5.5. Технико-экономическое обоснование разработки (А1, лист 1);

6. Консультанты по работе с указанием относящихся к ним разделов Раздел 4.1. – 4.3 4.4 Консультант Подпись, дата Задание выдал Задание принял Старший преподаватель каф. ИТСиТ Лихолоб П.Г. канд. техн. наук доцент каф. ИТСиТ Болдышев А.В. 7. Дата выдачи задания Руководитель канд. техн. наук доцент каф. ИТСиТ кафедры Информационно-телекоммуникационных систем и технологий» НИУ «БелГУ» _________________________________________ П.Г. Лихолоб (подпись) Задание принял к исполнению ________________________________________ (подпись)

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................. 3 1. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ ОЦЕНКИ ИЗМЕНЕНИЙ В АУДИО-СИГНАЛЕ ................................................................................ 4 1.1. Метод наименее значащего бита ............................................... 4 1.2. Метод расширенного спектра .................................................. 14 2. РЕЧЕВЫЕ ДАННЫЕ КАК СРЕДА ВНЕДРЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ ................................................................................... 18 2.1. Характеристики Французской речевой ................................... 21 2.2. Характеристики русской и английской речевой .................... 28 a) Русская речь ............................................................................... 28 b) Английская речь ........................................................................ 28 3. МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ОЦЕНКИ СКРЫТНОСТИ СТОЙКОСТИ ИНФОРМАЦИИ В РЕЧЕВЫХ ДАННЫХ ............... 30 План проведения эксперимента: ................................................... 33 Эксперимент: ................................................................................... 34 4. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ............................................................................... 36 4.1. Планирование работ по исследованию ................................... 36 4.2. Расчет расходов на оплату труда на исследование ............... 37 4.3. Расчет продолжительности исследования .............................. 38 4.4. Расчет стоимости расходных материалов .............................. 39 4.5. Расчет сметы расходов на исследование. ............................... 39 ЗАКЛЮЧЕНИЕ..................................................................................... 44 ПРИЛОЖЕНИЯ .................................................................................... 45 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ………………55 Изм. Лист Разработал Проверил Рецензент Н. Контроль Утвердил № докум. Акаффу А.Г. Лихолоп П.Г. Кошталев С.С. Лихолоп П.Г. Жиляков Е.Г. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВКР Разработка алгоритмов количественной оценки скрытности передаваемой информации Лит. Лист Листов 1 55 НИУ «БелГУ» гр. 07001307

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................. 3 1. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ ОЦЕНКИ ИЗМЕНЕНИЙ В АУДИО-СИГНАЛЕ ................................................................................ 5 1.1. Метод наименее значащего бита ................................................ 5 1.2. Метод расширенного спектра ................................................... 15 2. РЕЧЕВЫЕ ДАННЫЕ КАК СРЕДА ВНЕДРЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ.................................................................................... 19 2.1. Характеристики Французской речевой ................................... 22 2.2. Характеристики русской и английской речевой .................... 29 a) Русская речь ................................................................................ 29 b) Английская речь ......................................................................... 29 3. МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ОЦЕНКИ СКРЫТНОСТИ СТОЙКОСТИ ИНФОРМАЦИИ В РЕЧЕВЫХ ДАННЫХ ............... 31 План проведения эксперимента: .................................................... 34 Эксперимент:.................................................................................... 35 4. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ................................................................................ 37 4.1. Планирование работ по исследованию ................................... 37 4.2. Расчет расходов на оплату труда на исследование ................ 38 4.3. Расчет продолжительности исследования .............................. 39 4.4. Расчет стоимости расходных материалов ............................... 40 4.5. Расчет сметы расходов на исследование. ................................ 40 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..................................................................................... 45 ПРИЛОЖЕНИЯ ..................................................................................... 46 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ........................... 56 Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 1

Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 2

ВВЕДЕНИЕ Стеганография уже давно рассматривается как инструмент, используемый для нелегальных и уничтожающих целей, таких как преступность и война. В настоящее время цифровые инструменты также доступны обычным компьютерным пользователям. Система Стенографии допускает как незаконным так и законным пользователям скрывать сообщения, так что они не будут обнаружены при транспортировки.[1] Рассматриваем стеганографию как законным, при этим она использует для защиты информации между фирмами, внедрение база данных, аудио аутентификация, а так же для авторского права. Эта бакалаврская работа над темой « Разработка алгоритмов количественной оценки скрытности передаваемой информации » разделяет на четыре части; на первой части описывает как с математическими формулами, на второй рассматриваем речевые данные как среда внедрения информации. Возникает вопрос, какие методы и алгоритмы использовать что б оценивать речевые данных с скрытности, в трети части будет сравнение между методами наименьшего значащих битов НЗБ (Least Signifiant Bit, LSB), является наиболее распространенным в электронной стеганографии; и расширенного спектра (Spread Spectrum SSP). На последней части, расчет экономическую оценку результаты все исследования. Для решения целей и задач работы использованы методы анализа и сбора информации, вычислительный эксперимент, сравнение. Новизна данной работы в том, что воздействие шума (созданного с помощью ЭВМ) на речевой сигнал служит основой для дальнейшего исследования, сфера применения которого принятие решения о применении программных или аппаратных средств борьбы с воздействием или использования воздействия. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 3

Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 4

1. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ ОЦЕНКИ ИЗМЕНЕНИЙ В АУДИО-СИГНАЛЕ 1.1. Метод наименее значащего бита Метод наименее значащих битов (Least Significant Bit, LSB) является наиболее распространенным в электронной стеганографии. Основывается на ограниченных способностях органов чувств, вследствие чего людям очень тяжело различать. Дальше будет рассматривать метод НЗБ. Метод замены наименьших значащих бит (НЗБ) бита (Least Significant Bit, LSB) является простейшим способом внедрить конфиденциальные данные в иные структуры данных. Используя звуковой сигнал, путем замены наименьших значащих представленной бит двоичной каждой точки осуществления последовательностью, можно выборки, зашифровать значительный объем информации. Сам процесс встраивания информации аналогичен тому, который используется для изображения-контейнера, то есть в каждом значении амплитуды наименьший значащий бит заменяется на бит сообщения. Недостаток метода – слабая устойчивость к посторонним воздействиям на сигнал (сжатие, воздействие шумов).[2] На рисунке показывает как сформируется стего-контейнер, исходное сообщение преобразует в цифровую форму с аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Младший бит(ы) образцов исходного сообщения модифицируются для встраивания секретного сообщения. Модифицированное сообщение или стего-контейнер передается через (АЦП). На рисунке показывает декодирование процесса метода НЗБ, декодер передает аналоговый стего сообщение через АЦП, чтобы получить образцы сообщения стего. На основе кодирования, декодирование выполняется, где биты с разными образцы извлекаются для получения полного секретного сообщения. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 5

Рисунок 1.1 – НЗБ кодирование процедура Рисунок 1.2 – НЗБ декодирование процедура Сигналы, хранящиеся в виде несжатых данных (файлы формата wav), имеют избыточность, что позволяет скрытно закодировать в них информацию. Для этого скрытия данные в виде отчетов представляют в двоичной системе счисления: F0b xn cbn 2b 1 cbn 1 2b 2 c2n 21 c1n 20 , n 1, ,N (1) Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 6

где xn - значение отчета отрезка данных, x отсчета сигнала; F0b x1 , , xn , , xN T ; n - номер - функция преобразования целочисленного значения cbn отчета в двоичную запись чисел; данных, расположенный в b разряде соответствующий старшому биту cn cbn 0, 1 ; cbn n отчета отрезка - двоичный символ n отчета сигнала; c1 двоичный символ n соответствующий младшему биту кодовой последовательности; - двоичный символ n отчета сигнала; b - старший разряд cbn , cbn 1 , , c1n T - значение отчета отрезка данных в двоичной системе счисления (контейнер). Скрытое кодирование информации в данных осуществляется путем, замещения значения бита отчета контейнера, битом скрываемой информации. Самым простым примером реализации метода замены наименее значащего бита (метод НЗБ) является занесение битов информации в младший разряд отсчета: c1n mk где , n 1, , N , k 1, , K N mk - двоичный символ, (2) соответствующий биту скрываемой информации mk W ; k - номер символа; N - количество значений отчетов отрезка данных. Модифицированные отсчеты аудиосигнала со скрытой информацией, хранятся и передаются в виде данных, объединенных в файлы (стегоконтейнеры). Для формирования файла стего-контейнера данные из двоичной системы счисления, содержащие скрываемую информацию, преобразовывают в целочисленные значения: F0b1 yn cbn 2b 1 cbn 1 2b 2 c2n 21 ek 20 , n 1, ,N (3) Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 7

yn где - целочисленное закодированной значение y информацией, y1 , отчета , yn , , yN отрезка T ; данных F0b1 с - функция преобразования двоичной записи отчета в целочисленные значения. Извлечение информации из стего-контейнера осуществляется также с использованием алгоритмов преобразования целочисленных значений отсчетов стего-контейнера в двоичную систему счисления. Скрытая информация содержится в одном из битов отсчета (младшем бите): F0b yn sbn 2b 1 sbn 1 2b e~k где разряд sbn sbn s1n n 1, - - двоичный символ 0, 1 ; cn cbn , cbn 1 , , c1n 2 T n s2n 21 ,N s1n 20 (4) (5) отчета отрезка данных y n , занесенный в b - значение отчета отрезка данных в двоичной системе счисления с занесенной в b разряд информацией (стего-контейнер); k N - число скрываемых символов не превышает количества отчетов; ~ m k - двоичный символ, соответствующий извлекаемому биту скрытой информации. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 8

0 1 начало 9 1 LSB=8 i=i+1 2 10 X1=file1.wav i<I1 3 11 X2=file2.wav 12 Y1(i)=X1 N=length(X2), 4 13 i=0 n=1:N 5 i=length(X1), 16 14 w=dec2bin(X2(n),8) 6 X1(i)=100 X1(i+1)=97 X1(i+2)=116 X1(i+3)=97 i=I1 15 w=(n,:)=w, 17 j=0 18 7 n=1 I1=i+3 19 N2=size(w) 8 i=0 1 1 Рисунок 1.3 – Блок-схема кодирования методом LSB (часть 1) Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 9

4 1 31 n<N 20 i=i+2 32 21 n=n+1 i<length(X1)-2 26 k=16:-1:LSB 22 2 3 3 c1=dec2bin(X1(i),8) 2 33 27 23 j=8 s1=dec2bin(s(1:8)) c2=dec2bin(X1(i+1),8) 34 24 c=[c1 c2] s1=dec2bin(s(9:16) 29 28 n=n+1 j=0 35 Y1=(i)= s1 25 30 s=c 36 j=j+1 Y1(i+1)= s2 4 37 File ‘out’.wav конец Рисунок 1.4 – Блок-схема кодирования методом LSB (часть 2) Блок-схема метода кодирования LSB(2) Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 10

словесный алгоритм (Блок-схема кодирования методом LSB) 0 начало алгоритма 1 инициализация 2 загрузка первый аудио файл 3 загрузка второй аудио файл 4 поиск метки данных к первому сигналу 5 начало создания стегофайла-контенера 6 процесс создания 7 ,-11, инкрементация 12 - 16 процесс перевода внедрения сообщения 17-25 сообщения в двоичные символы 26 -32 создание метода LSB 33 -36 процесс внедрения сообщения 37 стего-контенер или файл после стеганографии Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 11

0 1 начало 1 11 LSB=10 i=i+2 2 N=9044 12 3 i<length(X1)-2 File’out’.wav 17 4 13 X2=file2.wav n=n+1 c1=dec2bin(X1(i),8) 14 5 18 c2=dec2bin(X1(i+1),8) + i=1:length(X1), n<(N)*(16-LSB) 15 6 22 c=[c1 c2] X1(i)=100 X1(i+1)=97 X1(i+2)=116 X1(i+3)=97 19 16 K=16:-1:LSB j=0 20 7 j=j+1 8 I1=i+3 i=I1 21 9 w=(n,j)=c(k) 11 k=0 10 n=0 1 Рисунок 1.5 – Блок-схема декодирования методом LSB (часть 1) Блок-схема алгоритм декодирования метода LSB(1) Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 12

22 23 k=0 24 m=0 25 n=1:length(w(:,1)) 31 26 + Wn(m,k)=W(n,j) m<n 28 + 27 32 k>8 i=1:length(Wn(:,1)), k=k+1 29 k=1 33 30 m=m+1 s=Wn(i,:) 35 34 file’in’.wav y(i)=bin2dec(s) 11 конец Рисунок 1.6 – Блок-схема декодирования методом LSB (часть 2) Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 13

словесный алгоритм (Блок-схема декодирования методом) 0 начало алгоритма 1 -2 инициализация 3 загрузка первый стего-файл 4 загрузка второй аудио файл 5 поиск метки данных к первому сигналу(обротно процедур) 6 начало создания стегофайла-контенера 7 -10 процесс разделения 11, декрементация 12 - 16 процесс перевода внедрения сообщения 25 -30 восстановление сообщения 31 -34 перевод сообщение в десятичные биты 35 аудио файл, восставлен Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 14

1.2. Метод расширенного спектра С быстрой разработкой Интернет-технологии защита авторских прав становится более активным область исследования и цифровую технологию водяного знака рассматривают быть незаметной, устойчивой, безопасной коммуникацией информации, встраивая его в другие цифровые данные стоящее решение для исследования. Цифровые технологии создания водяных знаков в аудиосигналах может быть разделен на две категории , каждый метод создания водяных знаков на основе широкополосного создания водяных знаков (SSW- spread spectrum watermarking), где водяной знак распространен по очень многим мусорные ведра частоты так, чтобы энергия в любом мусорном ведре была очень маленькой и конечно необнаружимый Метод SSW рассматривает исходный сигнал как канал передачи и водяной знак как переданный сигнал . Схема SSW, которая встраивает водяной знак во временной интервал цифрового аудиосигнала немного изменяя амплитуду каждого аудиосэмпла представленный. Тогда несколько механизмов, которые включают эффективный широкополосные системы создания водяных знаков аудио представлены лучшенный расширенный спектр, делающий водяные знаки на методе модуляции, который является расширением традиционного широкополосного создания водяных знаков (TSSW- the traditional spread spectrum watermarking) и может достигнуть лучшая производительность.[3] Другая технология водяного знака к измените статистическую информацию сигнала узла во временном интервале или преобразуйте домен, такой как модуляция показателя преломления квантования (QIM), модуляция размытия (DC-QIM), и скалярная схема Costa (SCS), которая является субоптимальным методом, используя скалярные функции встраивания и приема. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 15

Для хоста аудиосигнала вектора X с длиной N , чей элементы удовлетворяют 2 x Распределение Гаусса нулевым средним значением и дисперсия , полученный вектор после атакует дополнением Гауссовского шума. Нормально распределенный шум. В методе TSSW, группе псевдо случайные числа u , элементы которых равны u , встроенные в хост аудиосигнала согласно значению, создание водяных знаков на символе d 1 , тогда сигнал, на котором делают водяные знаки, может быть получен. В первую очередь, определите функцию нормализованной внутренней суммы так: 1 N X ,U N xi u i , (6) i 1 и может выражать модуль вектора следующе U U ,U N 1 N u i2 , (7) i 1 В общем (GSSW-generalized spread spectrum watermarking) внедрения процесса метода расширенного спектра описывает по формуле : S X du xu x X ,U x d xu, (8) Где (9) U , Представляет собой корреляция между X и u которая является случайным Гауссовским переменим с дисперсией 2 x N 2 u очевидно что x представлен чтобы компенсировать наложения взаимодействия (interference), который помогает управлять уровень компенсации, -параметр использует для управления силой встраивания водяных знаков . Когда 0и 1, получает S X d u (10) Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 16

Рисунок 1.7– расширение спектра: а) при наличии белолго шума; б) при постановке намеренных помех Тут можно понять, что такой метод создавался для разведывательных и военных целей идея состоит в том, чтобы распределить информационный сигнал в широкой полосе радиодиапазона, что позволит усложнить подавление или перехват сигнал. [4] Одно из требований алгоритма создания водяных знаков - то, что водяной знак должен сопротивляться многократные типы атак удаления. Атаку удаления рассматривают как что-либо, что может ухудшиться или уничтожьте встроенный водяной знак. Другой фактор, который рассмотрят, то, что порог маскирования из фактического аудиосигнала определяет встраивание водяного знака, потому что водяной знак встроенный в “запасные компоненты” нашел использование психоакустической слуховой модели. От этого точка зрения, водяной знак должен быть наименее навязчивым к аудиосигналу, и поэтому, фактические аудиоданные могут быть рассмотрены Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 17

как основное препятствие для хорошего алгоритма создания водяных знаков. Это потому что аудио будет использовать всю необходимую пропускную способность, и водяной знак будет использовать то, что оставляют после слуховой образцовый анализ. Желаемый метод создания водяных знаков должен быть стойким к ухудшению из-за: - Используемый канал передачи: аналог или цифровой. - Высокоуровневый широкополосный шум (в этом случае, “шум” фактический аудиосигнал). Это часто связываемый как “низкое отношение сигнал-шум”. - Использование психоакустических алгоритмов на последним этапе водяные знаки на аудио. [5] Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 18

2. РЕЧЕВЫЕ ДАННЫЕ ИНФОРМАЦИИ Аудио волны (звук)- КАК СРЕДА акустическая вольна ВНЕДРЕНИЯ или давление одноразмерность, эти импульсы, когда колеблются с помощью маленькими костями, передает раздражительные импульсы на мозг[6]. Слуховой аппарата человека принимает частоты, располагающие на диапазоне 20 Гц – 20000 Гц, а речь располагается между 600 Гц и 6000 Гц. Речь составляет из гласных и согласных букв. Гласные произведены, когда переходу воздуха, происходящего из легких, не сталкивает с препятствием, создавая резонансы, от которых фундаментальная частота зависит от размера и от формы голосового аппарата с одной стороны, и от положения языка и челюсти, с другой стороны. Эти звуки длятся приблизительно 30 сек. Производятся согласные, когда голосовая труба частично, с препятствием, эти звуки менее регулярны чем гласные. Звуковой сигнал любой природы может быть описан определением набором физических характеристик: частота, интенсивность, длительность, временная структура, спектр и другие. В нашем случае записал аудиозапись с следующими параметрами: • Голос: мужской 28 лет • Дата записи : 10 Декабрь 2016 • Размер 17,25 мб • Длинна :3 мин 08 сек, • Частота дискретизации: 48000 Гц, • Разрядность 16 бит, • Тип : .wav, • Одно размерность (моно), Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 19

Исследований аудио файл содержит три языка, французский, английский и русский, дольше было рассматривать Рисунок 2.1– французская речь 1:а)временная область;б)частотная область Рисунок 2.2– Английская речь 1:а)временная область;б)частотная область Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 20

Рисунок 2.3– Русская речь 1:а)временная область;б)частотная область Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 21

2.1. Характеристики Французской речевой На таблице 1, представляет слово, звук, максимальную частоту, длительность и описание букв. Мы от сюда можем рассчитать частота появления который представляет таблице 2. Таблица 1 Изм. Номер Слово Звука 3 11 14 16 18 23 25 36 43 53 57 59 66 82 87 90 96 113 129 146 154 168 184 192 196 200 220 224 253 257 а a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a а a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a Лист № докум. Подпись Дата Максимальная частота(Гц) 5000 3000 2500 2000 2000 3200 2000 2000 4000 4000 2000 2000 3300 2000 4000 3134 2000 4000 2000 4000 4000 4000 3351 4000 5000 2000 1500 4000 2000 Длительность Описание 0,15 0.09 0.07 0.05 0,06 0.08 0.07 средине средине начало конец начало начало конец начало конец начало конец начало конец начало конец начало средине начало средине начало средине конец конец начало начало начало начало средине начало средине 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р Лист 22

262 268 291 295 302 304 180 301 52 81 151 259 282 286 298 19 40 46 49 58 60 71 110 123 137 149 159 176 215 217 235 265 278 41 73 102 117 120 124 134 150 156 198 Изм. Лист a a a a a a b b c c c c c c c d d d d d d d d d d d d d d d d d d e e e e e e e e e e № докум. a a a a a a b b k k s s k q k d d d d d d d d d d d d d d d d d d e e e e e è e e è è Подпись 4000 3000 3100 2000 4000 4000 4000 4000 8000 4000 8000 6000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 2000 4000 2000 2000 4000 2000 2000 2000 2000 2000 4000 2000 2000 2000 4000 2000 2000 2000 2000 2000 Дата 0.06 0.06 0.04 0.06 0.07 0.12 0.07 0.06 0.035 0.04 0.12 0.1 0.025 0.07 0.02 0.05 0.05 0.08 0.05 0.045 0.06 0.03 0.04 0.02 0.06 0.025 0.06 0.06 0.08 0.06 0.05 0.04 0.04 0.06 0.06 0.08 0.06 0.04 0.04 0.08 0.05 0.06 0.05 начало начало средине начало начало конец начало начало начало начало начало начало начало конец конец средине начало средине начало начало начало начало начало начало начало начало начало средине начало начало конец начало средине конец средине средине конец средине начало начало конец средине средине 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р Лист 23

202 204 241 251 266 275 279 297 8 83 194 212 258 153 254 303 305 20 31 33 45 63 109 115 152 171 206 213 226 228 239 255 270 272 288 294 165 254 305 52 81 298 15 Изм. Лист e e e e e e e e f f f f f g g g g i i i i i i i i i i i i i i i y i i i j g g c c c l № докум. è e e e e e e è f f f f f g j g j i i i i i i i i i i i i i i i i i i i j j j k k k l Подпись 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 4000 4000 4000 4000 6000 4000 4000 3000 4000 4000 4000 4000 3000 4000 4000 4000 2000 2000 4000 2000 4000 2000 2000 2000 3000 2000 2000 2000 4000 4000 4000 8000 2000 Дата 0.06 0.04 0.07 0.08 0.04 0.05 0.07 0.09 0.1 0.1 0.16 0.14 0.14 0.035 0.09 0.06 0.14 0.03 0.05 0.05 0.05 0.02 0.06 0.1 0.06 0.05 0.045 0.06 0.06 0.1 0.08 0.2 0.06 0.06 0.04 0.12 0.08 0.08 0.1 0.03 0.04 0.02 0.03 средине конец конец конец конец конец средине конец средине конец начало начало конец средине начало средине конец конец средине конец средине средине конец конец начало начало начало начало конец начало конец начало начало средине начало конец начало начало конец начало начало конец начало 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р Лист 24

24 28 38 42 78 89 101 116 161 169 178 199 229 240 252 261 263 267 274 276 289 2 10 54 61 72 142 174 187 214 219 223 246 280 51 62 76 135 141 167 21 48 75 Изм. Лист l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l m m m m m m m m m m m m m n n n n n n o o o № докум. l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l m m m m m m m m m m m m m n n n n n n o o o Подпись 2000 2000 2000 2000 1000 1000 1000 1000 1000 2000 2000 2000 2000 2000 1000 1000 2000 1000 1000 2000 2000 4000 2000 2000 2000 2000 1000 2000 1000 2000 2000 2000 2000 2000 1000 2000 2000 2000 2000 1000 2000 2000 2000 Дата 0.025 0.04 0.03 0.02 0.05 0.03 0.04 0.04 0.06 0.06 0.05 0.06 0.06 0.06 0.04 0.03 0.1 0.025 0.03 0.05 0.04 0.08 0.08 0.08 0.05 0.08 0.05 0.08 0.06 0.06 0.06 0.06 0.15 0.06 0.06 0.06 0.08 0.06 0.1 0.04 0.12 0.12 0.15 начало средине конец начало начало начало средине начало начало конец конец конец конец начало начало начало начало начало начало начало конец начало средине средине средине начало начало начало средине конец начало средине начало средине конец средине начало конец конец средине конец конец конец 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р Лист 25

106 175 35 93 145 233 290 147 182 197 227 250 273 17 37 56 95 107 119 155 191 231 256 292 12 64 67 99 105 130 151 183 203 205 238 259 299 4 26 85 91 97 108 Изм. Лист o o p p p p p q q q q q q r r r r r r r r r r r t s t s s t c s s s s c s t t t t t t № докум. o o p p p p p q q q q q q r r r r r r r r r r r s s s s s s s s s s s s s t t t t t t Подпись 1000 2000 2000 2000 1000 1000 1000 1000 2000 2000 1000 1000 2000 2000 3000 2000 2000 2000 2000 4000 4000 5000 4000 2000 4000 5000 6000 1000 6000 Дата 0.06 0.08 0.025 0.08 0.015 0.02 0.02 0.025 0.1 0.03 0.08 0.03 0.06 0.03 0.1 0.015 0.05 0.03 0.025 0.05 0.08 0.08 0.05 0.08 0.12 0.08 0.15 0.1 0.12 0.1 0.12 0.1 0.1 0.1 0.15 0.1 0.1 0.1 0.025 0.03 0.02 0.08 0.06 средине конец начало средине начало средине начало конец конец начало конец начало конец начало средине конец средине средине средине средине средине начало средине средине средине средине конец начало начало конец начало начало конец начало начало начало начало средине начало начало начало конец конец 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р Лист 26

112 121 128 133 157 170 207 221 225 293 50 98 111 140 195 208 287 30 44 103 209 284 296 114 125 32 139 193 242 271 t t t t t t t t t t u u u u u u u v v v v v v x x s s s z s t t t t t t t t t t u u u u u u u v v v v v v x x z z z z z 6000 6000 4000 6000 6000 6000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 3000 2000 1000 2000 1000 6000 3000 4000 3000 6000 5000 2000 0.02 0.03 0.025 0.03 0.1 0.08 0.005 0.025 0.06 0.08 0.08 0.15 0.04 0.05 0.1 0.06 0.1 0.05 0.08 0.08 0.04 0.05 0.06 0.1 0.06 0.1 0.06 0.1 0.1 0.08 начало конец средине начало конец начало средине средине конец конец начало средине конец начало начало конец конец средине начало средине начало средине средине конец начало конец средине конец начало средине Таблица 2 – Частота появления французского языка букво количество 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f g h i 46 3 8 22 50 5 5 4 38 вороятность( %) 10,72 0,69 1,86 5,13 11,66 1,67 1,67 0,93 8,86 Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 27

10 11 12 13 j k l m 1 0 25 14 0,23 0 5,83 3,26 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 n o p q r s t u v w x y z à â é è 32 18 10 6 28 24 38 23 6 0 2 1 1 3 1 12 3 7,46 4,20 2,33 1,40 6,53 5,60 8,86 5,36 1,40 0 0,47 0,23 0,23 0,70 0,23 2,80 0,70 Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 28

2.2. Характеристики русской и английской речевой a) Русская речь На рисунке 2.4 представляет вероятность появления букв в русском языке [7] Рисунок 2.4– частота появления букв русского языка b) Английская речь Таблица 3 – Частота появление букв английского языка Буква _ О Е,Ё А И Т Н С Частота 0,175 0,090 0,072 0,062 0,062 0,053 0,053 0,045 Буква Р В Л К М Д П У Частота 0,040 0,038 0,035 0,028 0,026 0,025 0,023 0,021 Буква Я Ы З Ь,Ъ Б Г Ч Й Частота 0,018 0,016 0,016 0,014 0,014 0,013 0,013 0,012 Буква Х Ж Ю Ш Ц Щ Э Ф Частота 0,009 0,007 0,006 0,006 0,003 0,003 0,003 0,002 Как видно наиболее часто употребляемая буква в английском тексте – “E”, а наименее «популярная» – “Z”. Соответственно в русском тексте это буквы “О” и ”Ф” а на французском языке буквы “E” и “W” Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 29

А теперь рассмотрим, как выглядеть некоторые буквы из каждого языка при временной и спектральной области. Рисунок . 2.5.1 – Звук «M» выделенный из слова ‘matin’ «: а) временная область; б) спектр (Пр.Г) Рисунок . 2.5.2 – Звук «O» выделенный из слова ‘vidéo’ «: а) временная область; б) спектр (Пр.Г) Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 30

3. МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ОЦЕНКИ СКРЫТНОСТИ СТОЙКОСТИ ИНФОРМАЦИИ В РЕЧЕВЫХ ДАННЫХ В случае использования в качестве объекта, в который будет внедряться информация (контейнера), речевого сигнала, результат внедрения, т.е. стегоконтенейр (контейнер вместе с внедренной информацией), «на слух» не должен отличаться от исходного контейнера. [8] Очевидно, что наиболее эффективным способам обнаружения изменения (выявления степени изменения) являются субъективные оценки. Однако рост спроса на стегоалгоритмы и, как следствие, увеличение объемов, обрабатываемых речевых данных приводит к необходимости автоматизации процесса оценки результатов внедрения дополнительной информации. В настоящее время наиболее широкое использование получили методы оценки различия этом используются такие оценки различия, как среднеквадратическая ошибка (СКО), относительная погрешность (НСКО), отношение сигнал-шум (ОСШ), коэффициент на корреляции (cor), мера расстояния Итакуры-Санто (расстояние наибольшего правдоподобия, ISD). Каждая из этих оценок позволяет выявить различия в сравниваемых сигналах. Однако они имеют разную чувствительность. Рассматрим некоторые методы оценки. Среднеквадратическая ошибка (СКО) N СКО n 1 x ~ x n 2 n , (11) Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 31

Где x n - значение амплитуды исходного отрезка да данных; ~ x n - значение амплитуды отрезка данных содержащего дополнительную информацию, N -количество отсчетов сравниваемых отрезков сигналов. Данная мера позволяет выявить различия в огибающих амплитуд отрезков речевых сигналов. Чем меньше изменений при внедрении дополнительной информации, тем ближе значение этой оценки к нулю. Относительная погрешность (НСКО) СКО не учитывает энергию самого сигнала, а это значит, что при выборе данной оценки возникают сложности с выбором порогового значения. Поэтому чаше используют нормированную оценку СКО к норм исходного сигнала : N НСКО n 1 x ~ x n N 2 n x n 1 (12) 2 n Отношение сигнал-шум (ОСШ) N ОСШ x n 1 10 lg N n 1 2 n x ~ x n (13) 2 n Чем выше оценка ОСШ, тем меньше изменений было внесено. Коэффициент на корреляции (cor) N n 1 cor N n 1 x x 1 N n n 1 N N n 1 N n 1 x n 2 x n ~ x N n 1 1 N n ~ x n N n 1 1 N ~ x N n 1 n ~ x 2 (14) n Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 32

Чем ближе значение корреляции к единице, тем выше схожесть отрезка данных содержащего контрольную информацию и исходного. Все рассмотренные выше оценки вычисляют меру различия, используя для сравнения значения отсчетов во временной области. Данная мера позволяет выявить различия в огибающих амплитуд отрезков речевых сигналов. Чем меньше изменений при внедрении дополнительной информации, тем ближе значение этой оценки к нулю. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 33

Мы на том разделе будем ввести результаты исследования, до этого показать по шагам как проведен эксперимент. Для каждого метода использованы принцип один и тоже: Рисунок 3.1- :исходная звуковой сигнал План проведения эксперимента: 1. Загрузить звуковой сигнал x 2. Загрузить внедренное сообщения y 3. Внедрить сообщение y в звуковой сигнал x и сохранить результат внедрения в g 4. Извлечь из синтезированного сигнала g , речевое сообщение 5. Излечит из q закодированное речевое сообщение 6. Оделим различу между восстановленном речевым сигналом v и речевым сигналом после воздействия стеганографии (ско, корреляция, SNR) Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 34

Эксперимент: Исходной звуковой сигнал (рис 3.1) - частота дискретизация: 8 кГц; - разрядность: 8 бит; - содержавшие сигнала - длительность:3 секунд. Внедренное сообщение - текстовый - символы :7 Таблица 4 - Результаты количественной оценки стего-контеров – стегоконтейнеров Метод СКО НСКО ОСШ Cor НЗБ (LSB) 164,4 27,08 0,04 0.6154i РС(SSP) 2,48 0,13 2,92 0,67 Рисунок 3.2- сигнал после стеганографии при методе наименее значащего бита Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 35

Рисунок 3.3- сигнал после стеганографии при методе расширенного спектра Рисунок 3.4- график показывающий результаты оценки методов Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 36

4. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ Основной части о экономическом расчете, является проведение работ. В этом работе, было использовать программной продукт, который представит инженерном первом категории и оцениваемого экономистом. 4.1. Планирование работ по исследованию Таблица 5 - Планирование работ по исследованию Наименование этапов работ Исполнитель Трудоем Продолжи кость, час тельность, дней 1 2 3 4 1.Подготовительный 1.1.Сбор информации Младший научный сотрудник 40 5 1.2.Выработка идеи Старший научный сотрудник 40 5 40 5 Младший научный сотрудник 16 2 Младший научный сотрудник 8 1 Младший научный сотрудник 64 8 208 26 Старший научный сотрудник 24 3 Младший научный сотрудник 88 14 1.3.Определение объема исследовательских работ 1.4.Формирование исследовательской работы 1.5.Обработка и анализ информации Итого: 2.Основной (экономический анализ) 2.1.Обоснование целесообразности работы 2.2.Выполнение работы Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 37

Итого: 112 17 Экономист 40 5 Младший научный сотрудник 40 5 80 10 3.Заключительный 3.1.Технико-экономическое обоснование 3.2.Оформление и утверждение документации Итого: 4.2. Расчет расходов на оплату труда на исследование Расчет расходов на оплату труда разработки исследования представлен в таблице 6 Таблица 6 - Расчет расходов на оплату труда Должность Трудоемкость, Оклад, Исполнителей час руб 1 2 3 Младший научный сотрудник 312 12000 Старший научный сотрудник 120 15000 Экономист 40 11000 Итого: 472 Часовая тарифная ставка (ЧТС) рассчитывается по формуле: Ч Р ТС F мес (15) Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 38

где Fмес – фонд рабочего времени месяца, составляет 176 часов (22 рабочих дня по 8 часов в день); Р – оклад сотрудника. Расход на оплату труда (РОТ) находится следующим образом: Р ОТ Ч ТС * Т сум (16) где ТСУМ – суммарная трудоемкость каждого из исполнителей Таблица 7 - Расчет расходов на оплату труда Должность Трудоемкость, Оклад, ЧТС, РОТ, Исполнителей час руб руб/час руб 1 2 3 4 5 Младший научный сотрудник 312 12000 68,18 21272,16 Старший научный сотрудник 120 15000 85,23 10227,6 Экономист 40 11000 62,50 2500,00 Итого: 472 4.3. 33999,76 Расчет продолжительности исследования Согласно расчетам, трудоемкость исследования составила 472 часа. Продолжительность исследования составит: Т иссл Т сум / Т РД (17) где ТСУМ = 472 часа суммарная трудоемкость исследования ТРД = 8 часов – продолжительность рабочего дня ТИССЛ = 472/8 = 59 дней. Продолжительность исследования составляет 59 дней, расчет производится без учета выходных и праздничных дне. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 39

4.4. Расчет стоимости расходных материалов В разделе стоимости расходных материалов расходы на приобретение основных материалов учитываются необходимых для проведения исследования, оформления соответствующей документации, а также учитывается стоимость картриджа. Расчет стоимости расходных материалов приведен в таблице Таблица 8. Стоимость расходных материалов. Наименование расходных Цена за единицу, материалов Количество, Сумма, шт. руб. руб. 1 2 3 4 Бумага 120 2 240 Канцтовары 160 - 160 Расходные 3500 - 3500 69.165,52 1 материалы для принтера (картридж) приложение 69.165,52 MatLab стандарт для обработки сигналов Итого: 73.065,52 Определили, что для проведения исследования затраты на приобретение расходных материалов потребуется 73.065,52 рублей Цена приложения был указана на официальном сайте MatLab [9] и для перевода на русский валют использован XE.com [10] 4.5. Расчет сметы расходов на исследование. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 40

С учетом часового тарифной ставки рассчитаем общие расходы на разработку и проведение исследования. В данную статью расходов включаются премиальные выплаты, районный коэффициент и страховые взносы. Для оценки затрат на исследование составляем смету на разработку и проведение исследования. Произведем расчет расходов: Премиальные выплаты рассчитываются по формуле: ПВ Р К ОТ ПВ (18) где КПВ - коэффициент премиальных выплат, составляет 20 %, в случае если премии не предусмотрены КПВ=1. ПВ = 33999,76∙0,2=6799,95 руб. Дополнительные затраты на проведение исследования можно определить, как: З ДОП Р К ОТ (19) где К - коэффициент дополнительных затрат (К=14%). ЗДОП = РОТ · 14 %. ЗДОП =33999,76·0,14=4759,97 В заработной плате может быть предусмотрен районный коэффициент, которых характеризует доплату при работе в трудных условиях. Величина коэффициента определяется в зависимости от характера производства. РК Р К ОТ РВ (20) Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 41

где КРВ – коэффициент районных выплат, для примера составляет 15 % от суммы. РК =(33999,76) ·0,15 =5099,97 руб. Общие расходы на оплату труда вычисляются по формуле: Р общ Р ОТ ПВ РК З (21) где РОТ - основная заработная плата; ПВ - премиальные выплаты; ЗДОП ДОП дополнительные затраты; РК - районный коэффициент. Σ РОТ =33999,76+4759,97+13599,92+5099,97 Σ РОТ =57459,65 руб. Из таблицы 10 берется итоговая сумма стоимости расходных материалов по статье расходных материалов Σ РРМ =69.165,52 руб. Страховые взносы рассчитываются по формуле: СВ Р 0,3 ОТ (22) Амортизационные исчисления на использование компьютера вычисляются аналогично выражению (23). В данном примере они составляют 25% от стоимости компьютера. АО T / F (23) где Т – стоимость оборудования, F – срок службы этого оборудования. АО С ПК 0,25 (24) АО = 30000 ·0,25=7500 руб. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 42

Расходы на использование Интернета берутся из расчета месячной абонентской платы для предприятия. Пусть: РИНТ=1000 руб. Административно-хозяйственые расходы составляют 50% от основной заработной платы (РОТ). Р АХ Р 0,5 ОТ (25) РАХ=33999,76·0,5=16999,9 руб. Результаты расчета расходов сведем в таблицу. Смета расходов на разработку и проведение исследования представлена в таблице 9 Таблица 9 - Смета расходов на разработку и проведение исследования Сумма, Удельный вес Наименование статей расходов руб. статей, % 1 2 3 1.Стоимость расходных материалов 73.065,52 3,92 2. Расходы на оплату труда 57459,65 2.1. Основная заработная плата 33999,76 33,36 2.2. Дополнительные затраты 4759,97 4,67 2.3. Премиальные выплаты 13599,92 13,35 2.4 Районный коэффициент 5099,97 5,0 3. Единый социальный налог 14939,51 14,66 4. Амортизационные исчисления на 7500 7,36 5. Расходы на использование Интернет 1000 0,99 6.Административно-хозяйственные 16999,9 16,68 228.424,2 100 использование компьютера расходы Итого: Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 43

Результатом экономической оценки исследования является определение затрат на разработку и реализацию исследования: - продолжительность исследовательских работ составила 59 дней; - сметы расходов на исследование – 228.424,2 рублей. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 44

ЗАКЛЮЧЕНИЕ В настоящее время компьютерная стеганография продолжает развиваться: формируется теоретическая база, ведется разработка новых, более стойких методов встраивания сообщений. Среди основных причин наблюдающегося всплеска интереса к стеганографии можно выделить принятые в ряде стран ограничения на использование сильной криптографии, а также проблему защиты авторских прав на художественные произведения в цифровых глобальных сетях. По сравниванию метода наименее значащих битов и метода расширенного спектра, который указан на таблице 4, видно, что метод наименее значащих битов (НЗБ) может содержать шум, так что такое метод в аудио очень чувствительно, из слухового аппарата. Проше его использовать в направление изображение. Метод расширенного спектра (РС) очень стойкой, по мерам на рисунке 3.4 видно как его график к нолю стремиться . Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 45

ПРИЛОЖЕНИЯ ПРИЛОЖЕНИЕ А Функция (e) function e = cod_ascii(m) N=128; %=================================== %CODAGE DU MESSAGE A CACHER% % Initial message is a string % m = 'AKAFFOU'; % Find the ASCII equivalent n = double(m); % Convert to benary W = dec2bin(n,8); k=0; for t=1:length(m) for i=1:length(W) % fonction mathematique e(n)=2Wn-1 if W(t,i)=='0' %condition de remplacement de bite %comparaison k=k+1; e(k)=-1; else k=k+1; e(k)=1; % end; end end %replace symbole 0 ==> -1 %for i=1:length(n) % if %p=unicode2native('AKAFFOU');%codage caractere==> ASCII %b=dec2bin(p,8);%codage Decimal==>Binaire %t=length(p); %u=length(b); %if Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 46

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Метод наименее значащего бита clc clear LSB=8; %загрузка 1 сигнала file1='D:\OneDrive - National Research University Belgorod State University\diplom\methodes\bonjour.wav'; f1_id=fopen(file1);% x1 = fread(f1_id); fclose(f1_id); %загрузка cooбщения N=128; %longueur de coupure K=1E-5;% seuil de fixation mess='AKAFFOU';%message a integrer % load phrase_fr.txt ee = cod_ascii(mess); % ee=[-1 1 -1 -1 -1 -1 -1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 -1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 -1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 -1 -1 1 1 1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 ]; % bite de codage e = 1 or -1(0=-1;1=1) e=[ee ee ee ee ee]; % ==================================================== % load u.mat % bruit de issu de la loi de spstre % U=u(1:N)';% coupure du bruit de la longueu de N M=length(e);%volume de l infortion en bites % y1=zeros(length(x1),1); %поиск метки data %1 сигнал for i=1:length(x1) if x1(i) == 100 && x1(i+1) == 97 && x1(i+2) == 116 && x1(i+3) == 97 I1=i+3; end end i=0; % начало создания стегофайла-контейнера while i<I1 i=i+1; y1(i)=x1(i); end N=M; for n=1:N w=dec2bin((n),7); Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 47

end i=I1; j=0; n=1; N2=size(w); while i<length(x1)-2 i=i+2; c1=dec2bin(x1(i),8); c2=dec2bin(x1(i+1),8); c=[c1 c2]; s=c; for k=16:-1:LSB if j== 8 n=n+1; j=0; end j=j+1; if n<N s(k)=w(1,j); end end s1=bin2dec(s(1:8)); % s2=bin2dec(s(9:16)); y1(i)=s1; % y1(i+1)=s2; end fcontan='test6.wav'; fileout_id=fopen(fcontan,'w+'); fwrite(fileout_id,y1); fclose(fileout_id); Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 48

ПРИЛОЖЕНИЕ В Метод расширенного спектра clc clear tic N=128; %longueur de coupure K=1E-2;% seuil de fixation mess='AKAFFOU';%message a integrer % load phrase_fr.txt ee = cod_ascii(mess); e=[ee ee ee ee ee]; % ==================================================== load u.mat % bruit de issu de la loi de spstre U=u(1:N)';% coupure du bruit de la longueu de N M=length(e);%volume de l infortion en bites X=wavread('bonjour.wav'); % fichier conteneur L=length(X); Y=X;%formation du fichier de stego-contener % n=1144; n=1;%debut de decoupage m=0; while (L>n+N-1) m=m+1; if m>M m=1 end; % e(m)les decoupage en bite du message coD x=X(n:n+N-1);%segmentation (delimitage) n=n+N; Eu=sum(U.^2);% energie issue de du decoupage du bruit un=U./sqrt(Eu); % normalisation a 1 du signel bruit alpha=un'*x; % projection de coupure du bruit sur le signal % ======= procedure de codage %c=x-alpha*un; %( filtration ou conteneur de steganographie) % K=-un'*x+e(m)*abs(un'*x)%*un; % (ces coefficients depandent du % model)seuil d adaptation , == travaillant sur l energie de voix , pour % adapter le signal audible (il se choisit parmi les methode % psychoaccoustiques . % physchoaccoustique s=x+K*un; %s=c+e(m)*abs(alpha)*un; % ajout /stego-contener Y(n:n+N-1)=s; end;% for i=1:M wavwrite(Y,'tictac11.wav'); toc vers la filtration du signal bruit Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 49

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Отношение сигнал-шум (ОСШ) clc clear N=256; [X,Fs]=wavread('bonjour.wav');% first signal [Y,Fs]=wavread('test6.wav');% signal after stegono n=3676; x=X(n:n+N-1);% y=Y(n:n+N-1);% s1=0; s2=0; for i=1:N s1=s1+(x(i)^2); s2=s2+(x(i)-y(i))^2; end SNR=(s1/s2); Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 50

ПРИЛОЖЕНИЕ Д Коэффициент на корреляции (cor) clc clear N=128; [X,Fs]=wavread('bonjour.wav');% first signal [Y,Fs]=wavread('test6.wav');% signal after stegono n=3676; x=X(n:n+N-1);% y=Y(n:n+N-1);% s1=0; s2=0; s3=0; s4=0; for i=1:N s3=(s3+(x(i)-(1/N*(s1+x(i)))))*(s3+(y(i)-(1/N*(s2+y(i))))); s4=sqrt((s3+(x(i)-(1/N*(s1+x(i))))^2)*(s3+(y(i)-(1/N*(s2+y(i))))^2)); end Cor=s3/s4; Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 51

ПРИЛОЖЕНИЕ Е Среднеквадратическая ошибка (СКО) clc clear N=256; [X,Fs]=wavread('bonjour.wav');% first signal [Y,Fs]=wavread('test6.wav');% signal after stegono n=3676; x=X(n:n+N-1);% y=Y(n:n+N-1);% s1=0; s2=0; for i=1:N s2=s2+(x(i)-y(i))^2; end sko=s2; Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 52

ПРИЛОЖЕНИЕ Относительная погрешность (НСКО) clc clear N=128; [X,Fs]=wavread('bonjour.wav');% first signal [Y,Fs]=wavread('test6.wav');% signal after stegono n=3676; x=X(n:n+N-1);% y=Y(n:n+N-1);% s1=0; s2=0; for i=1:N s1=s1+(x(i)^2); s2=s2+(x(i)-y(i))^2; end NSKO=s2/s1; Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 53

ПРИЛОЖЕНИЕ Un matin ; une information à la radio et à la télévision parlait de la vidéo d’une caméra d’administration près du métro non loin du café “théâtre’’. La température, s’élevait, sorti du taxi le directeur d’exploitation, tenant dans une main un paquet de cigarette et dans l’autre un journal titré *model et banque*. Sa première phrase fut : à quelle adresse se situe vôtre firme ? Dans des mathématiques il lui répondait ainsi : Le zèbre est moins grand que la girafe, c’est la loi de la physique. Le lendemain, convaincu, il partit avec ses bagages. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 54

ПРИЛОЖЕНИЕ Д %SSP clc clear tic N=128; %longueur de coupure K=1E-2;% seuil de fixation mess='AKAFFOU';%message a integrer % load phrase_fr.txt ee = cod_ascii(mess); e=[ee ee ee ee ee]; % ==================================================== load u.mat % bruit de issu de la loi de spstre U=u(1:N)';% coupure du bruit de la longueu de N M=length(e);%volume de l infortion en bites X=wavread('bonjour.wav'); % fichier conteneur L=length(X); Y=X;%formation du fichier de stego-contener % n=1144; n=1;%debut de decoupage m=0; while (L>n+N-1) m=m+1; if m>M m=1 end; % e(m)les decoupage en bite du message coD x=X(n:n+N-1);%segmentation (delimitage) n=n+N; Eu=sum(U.^2);% energie issue de du decoupage du bruit un=U./sqrt(Eu); % normalisation a 1 du signel bruit alpha=un'*x; % projection de coupure du bruit sur le signal % ======= procedure de codage %c=x-alpha*un; %( filtration ou conteneur de steganographie) % K=-un'*x+e(m)*abs(un'*x)%*un; % (ces coefficients depandent du % model)seuil d adaptation , == travaillant sur l energie de voix , pour % adapter le signal audible (il se choisit parmi les methode % psychoaccoustiques . % physchoaccoustiaue s=x+K*un; %s=c+e(m)*abs(alpha)*un; % ajout /stego-contener Y(n:n+N-1)=s; end;% for i=1:M wavwrite(Y,'tictac11.wav'); toc vers la filtration du signal bruit Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 55

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] M. Warkentin, M. B. Schmidt, and E. Bekkering, "Steganography," pp. 5056, 2007. M. Asad, J. Gilani, and A. Khalid, "An enhanced least significant bit modification technique for audio steganography," 2011. Y. Zhang, Z. Xu, and B. Huang, "Channel Capacity Analysis of the Generalized Spread Spectrum Watermarking in Audio Signals," IEEE Signal Processing Letters, vol. 22, pp. 519-523, 2015. Б. Скляр, Цифровая связь: Теоретические основы и практическое применение. Los Angeles: Издательский дом Вильямс, 2004. R. A.Garcia, " Digital Watermarking of Audio Signals Using a Psychoacoustic Auditory Model And Spread Spectrum Theory," 1999. A. Tanenbaum, "Réseaux 4eme édition," ed: Pearson Education, 2003. С. Сингх, "Книга шифров: тайная история шифров и их расшифровки/Саймон Сингх;[пер. с англ. А. Галыгина]," М.: АСТ: Астрель, 2007. E.G. Zhilyakov, P.G. Likholob, A.A. Medvedva, and E. I. Prokhorenko, " Исследование чувствительности некоторых мер качества скрытия информации," научный рецензируемый журнал, vol. 9, pp. 3-8, 2016. URL: https://www.mathworks.com (Дата обращения:19.06.2017 ) [10] URL: http://www.xe.com (Дата обращения:19.06.2017) Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата 11070006.11.03.02.439.ПЗВК Р 56

Выпускная квалификационная работа выполнена мной совершенно самостоятельно. Все использованные в работе материалы и концепции из опубликованной научной литературы и других источников имеют ссылки на них. «___» ________________ _____ г. _____________________ /Акаффу А.Г./ (подпись) 34

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

- у работы пока нет рецензий -

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв