Ville Runsten Antti Ohtonen TP02S/B Steganografia Ville Runsten Antti Ohtonen TP02S/B

Yleistä Sana "steganografia" on kreikkaa ja tarkoittaa peitettyä kirjoitustapaa. Steganografian menetelmät ovat korvaava, valikoiva ja rakentava -steganografia Perinteisiä menetelmiä ovat olleet mm. näkymättömät musteet, onttoon kengänkantaan piilotetut viestit ja mikropiste (microdot; kehitetty 2 MS aikana) tekniikka.

Yleistä Steganografian tavoitteena on piilottaa viestit toisten, harmittomilta näyttävien viestien sisään. Steganografian olennainen ero normaaliin tiedon salaukseen (kryptografia) on, että koko tiedon olemassaolo koetetaan piilottaa. Uusia kohteita ovat mm. digitaaliset tallenteet, esim. CD –ja DVD –levyt.

Yleistä Steganografia onkin etenkin maanalaisten liikkeiden, toisinajattelijoiden ja vakoilijoiden vakio väline. Myös mm. armeijat ovat kiinnostuneita steganografian mahdollisuuksista piilottaa todellisia lähetyksiä taustakohinan sekaan tai salaisia lähetteitä julkisten sekaan. Eräs nykyajan steganografisista sovellutuksista on erilaisten tekijänoikeuksiin liittyvien tietojen piilottaminen ääniteisiin ja videoihin

Steganografian historiaa Steganografisia menetelmiä on käytetty vuosituhansien ajan poliittisessa ja sotilaallisessa yhteydenpidossa. Yhdessä tarinassa persialainen Histiaeus ajeli uskotun orjansa pään ja tatuoi orjan päänahkaan salaisen viestin. Histiaeus lähetti orjan matkaan, kun tämän tukka oli kasvanut takaisin.

Historiaa Myöhempinä aikoina monenlaiset kuumennettaessa esiin tulevat tekstit ovat olleet ahkerassa käytössä. Saksalaisten Toisen maailmansodan aikana kehittämä mikropiste oli mullistava uutuus analogisen steganografian alalla. Tavallisen kirjoituskoneella kirjoitetun pisteen kokoiselle ja näköiselle läiskälle voitiin painaa kokonainen sivullinen tekstiä tai vaikkapa karttoja.

Korvaava steganografia Käytännön steganografiset sovellutukset perustuvat lähetteessä tai viestissä olevan kohinan korvaamiseen salatulla (pseudo satunnaisella) viestillä. Salatun viestin täytyy olla tarpeeksi satunnainen, jottei piilotettua viestiä voitaisi havaita.

Korvaava steganografia Piilotettu viesti voidaan sisällyttää joko johonkin tietyn pituiseen tiedostoon (esim. kuva), jonka koko asettaa rajoitukset piilotettavan tiedoston koolle. Viesti voidaan sijoittaa myös jatkuvaan bittivirtaan (esim. digitaalinen puhelinkeskustelu, videoneuvottelu), jolloin ongelmaksi muodostuu lähetys ja vastaanottopään synkronointi.

Esimerkki Cd-levyille on ääni talletettuna 16-bittisiin lohkoihin (1 lohko / näytteenotto). Ihmiskorva ei 'kuule' sitä kuudettatoista bittiä, joten jokaiselle cd-levylle voi olla piilotettuna kymmeniä megatavuja salaista informaatiota, kuten vaikkapa sarjanumero.

Valikoiva steganografia Toinen steganografinen menetelmä on valikoiva steganografia, jossa harmiton viesti digitalisoidaan niin monta kertaa, että saadaan digitalisoitu viesti, joka sisältää halutun piiloviestin. Tällä menetelmällä luotu salainen viesti on salakuuntelijalle täysin havaitsematon, sillä saadulla tiedostolla on täsmälleen samat tilastolliset ominaisuudet kuin millä tahansa tiedostolla, johon ei ole piilotettu mitään.

Rakentava steganografia Kolmas menetelmä on rakentava steganografia, jossa piilotettava viesti salataan muistuttamaan kohinaa, jonka se korvaa. Tämä on kuitenkin vaikeaa, sillä kohinan ja epätarkkuuksien mallintaminen on vaikeaa, eikä tällä keinolla viestiä saada kunnolla salattua.

Esimerkki salauksen parantamisesta Viestin piiloutumista voidaan parantaa harventamalla korvattavien bittien väliä. Esim. digitaalisessa kuvassa korvattavat bitit ovat luonnollisesti pikselin värin (esim. RGB , 24 bittiä/pikseli) vähiten merkitseviä bittejä. Tällöin voidaan viestin piilossa pysymistä parantaa vaikka korvaamalla vain joka viideskymmenes bitti. Tällöin yhden megatavun kuvaan mahtuu (1M / 24 / 50 =) noin kilotavun verran piilotettua tietoa.

Piratismin estäminen Uusimpina kaupallisina steganografian sovellutuksina ovat ilmestyneet digitaalisten videoiden ja äänitteiden copyright merkinnät ja sarjanumerot. Digitaalisella vesileimalla voidaan varmentaa, että tuote on aito. Digitaalinen sormenjälki taas kertoo asiakkaan, jolle tuote on myyty.

Ohjelmia MandelSteg V1.0 GIFExtract V1.0 Stego Hide and Seek V4.1 PGP Stealth V2.0

Lähteet ja lisämateriaali www.patriot.net/users/johnson/html/neil/stegdoc www.cl.cam.ac.uk/users/fapp2/papers/On_The_Limits_Of_Steganography