Структурний синтез і параметрична оптимізація методів побудови стегодетекторів для цифрових зображень

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorПрогонов, Дмитро Олександрович
dc.date.accessioned2024-10-31T12:31:10Z
dc.date.available2024-10-31T12:31:10Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractПрогонов Д.О. Структурний синтез і параметрична оптимізація методів побудови стегодетекторів для цифрових зображень. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.13.21 – системи захисту інформації. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2024. Дисертаційну роботу присвячено вирішенню актуальної науково-прикладної проблеми забезпечення високої імовірності виявлення стеганограм в умовах відсутності апріорних даних щодо використаного стеганографічного методу, мінімізації ступеня заповнення ЗК стегоданими та зміні в широких межах статистичних, спектральних і структурних параметрів досліджуваних зображень. Запропоновано нову концепцію побудови стегодетекторів, що заснована інтеграції етапів попередньої обробки цифрових зображень та аналізу статистичних, структурних і спектральній параметрів оброблених зображень для зменшення складності налаштування стегодетекторів при забезпеченні високої точності виявлення стеганограм. На основі запропонованого методу синтезу структури та оптимізації параметрів стегодетекторів розроблено та реалізовано програмний комплекс для проведення стегоаналізу цифрових зображень. Комплекс дозволяє автоматизувати вирішення широкого спектру задач, що стосуються синтезу структури високоточних стегодетекторів для надійного виявлення стеганограм в умовах «сліпого» стегоаналізу, розробки методів локалізації положення пікселів, використаних для вбудовування стегобітів, та вилучення прихованих повідомлень, а також деструкції стеганограм при забезпеченні мінімальних змін статистичних параметрів оброблюваних зображень, що дозволяє маскувати вплив на стеганографічний канал передачі даних.
dc.description.abstractotherProgonov D.O. Structural synthesis and parametric optimization of methods for stegdetectors design for digital images. – Qualifying scientific work, manuscript. Thesis for a doctoral degree in technical sciences, specialty 05.13.21 – information security systems. – National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute», Kyiv, 2024. Disruption of critical infrastructure systems (CIS) of government institutions and private corporations, especially in the context of military operations, can lead to unauthorized leakage of restricted information, as well as significant losses in the economic, social, political and military spheres. Effective countermeasures against the use of non-forceful methods of influence by the adversary (competitor) to disrupt the operation of the CIS requires the introduction of multi-level and comprehensive protection of the critical information infrastructure of state and private organizations. Special attention is paid to measures aimed at reducing threats related to the leakage of personal data when exchanging multimedia data, such as digital images, in communication systems, in particular, ensuring reliable detection of hidden (steganographic) transmission channels information with limited access. In a number of theoretical studies and practical applications of the methods for high-precision stegdetectors (SD) design, there are problems caused by: limited or even lack of a priori data regarding the type and parameters of the embedding method, the impossibility of reliable detection of stego images under minimization of cover image payload, non-linear dependence of SD accuracy on the statistical and spectral characteristics of processed digital images. In particular, this applies to cases of detection of stego images formed using the novel adaptive steganographic methods, which allow to minimize changes in the statistical, spectral and structural parameters of the cover image by message hiding. The thesis is devoted to solving of the actual scientific and applied problem of ensuring a high probability of stego images detecting in the absence of a priori data on the used embedding method, minimizing of cover image payload with stegodata, and changing statistical, spectral, and structural parameters of processed images within wide limits. To solve this problem, the work proposes a new concept for the design of SD that is based on the integration the stages of digital image preprocessing and analysis of statistical, structural and spectral parameters of processed images. This allows reducing the complexity of designed SD while ensuring high accuracy of stego images detection. In order to solve the researched scientific and applied problem, a new concept of design methods of pre-processing of the investigated images is proposed, which is based on the use of special methods of image decomposition and synthesis, to ensure high accuracy of the estimation of cover image parameters based on the available (noisy) data. On the basis of the proposed approaches to the selection of optimal methods of preprocessing of the digital images according to the criterion of minimizing the value of the stego images classification error 𝑃𝐸, experimental estimates of the probability limit of stego images detection were obtained depending on the available a priori data on the used embedding method and statistical parameters of the investigated images. In order to align stegdetector’s accuracy with estimated limit of the probability of stego images detection, a method of synthesis of the structure and optimization of the parameters of high-precision detectors is proposed. The proposed method is based on representation the task of a SD design as an optimization task of maximizing the distance between the probability distributions of the brightness values of the pixels of the cover and stego images after their pre-processing. On the basis of the proposed method of structure synthesis and optimization of parameters of SD, a software complex for carrying out steganalysis of digital images is proposed and developed. The complex allows to automate the solution of a wide range of tasks related to the synthesis of the structure of high-precision SD for the reliable detection of stego images under the conditions of "blind" steganalysis, the design of methods for the localization of the position of pixels used for embedding stegobits, and the extraction of hidden messages, as well as the destruction of stego images while ensuring minimal changes in statistical parameters of processed images, which allows to conceal the influence on the steganographic data transmission channel.
dc.format.pagerange47 с.
dc.identifier.citationПрогонов, Д. О. Структурний синтез і параметрична оптимізація методів побудови стегодетекторів для цифрових зображень : автореф. дис. … д-ра техніч. наук : 05.13.21 – системи захисту інформації / Прогонов Дмитро Олександрович. – Київ, 2024. – 47 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/70298
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectкібербезпека
dc.subjectзахист каналів зв’язку
dc.subjectсхеми шифрування та приховання повідомлень
dc.subjectстегоаналіз
dc.subjectадаптивні стеганографічні методи
dc.subjectспеціальні системи функцій
dc.subjectвиявлення та деструкція стеганограм
dc.subjectметоди заміни стегоданих
dc.subjectcyber security
dc.subjectprotection of communication channels
dc.subjectschemes for encryption and hiding of messages
dc.subjectstegoanalysis
dc.subjectadaptive steganographic methods
dc.subjectspecial systems of functions
dc.subjectdetection and destruction of stego imagaes
dc.subjectmethods of replacing embedded data
dc.subject.udc004.[056.5+932.2]
dc.titleСтруктурний синтез і параметрична оптимізація методів побудови стегодетекторів для цифрових зображень
dc.typeThesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Progonov_aref.pdf
Розмір:
2.78 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (ІБ)
Автореферати (вільний доступ)