Application of Cutter-Jordan-Bossen method for data hiding in the image spatial area
Автор: Zhigalov I.E., Ozerova M.I., Evstigneev A.V.
Рубрика: Информатика и вычислительная техника
Статья в выпуске: 3 т.23, 2023 года.
Бесплатный доступ
The article deals with the main methods of digital steganography and presents a classification scheme. Special attention is paid to Cutter-Jordan-Bossen method for hiding data in the spatial area of the image. Aim. The study of digital shorthand methods, as well as the assessment of their applicability for hiding information in images. The main task is to analyze the Cutter-Jordan-Bossen method for hiding data in the spatial area of the image and evaluate its effectiveness under various conditions. Materials and methods. In this work, various methods of digital shorthand were used, including the Cutter-Jordan-Bossen method. Images of various types and quality, as well as various embedding parameters were used for testing. Results. As a result of the study, it was revealed that the Cutter-Jordan-Bossen method is effective for hiding information in the spatial area of the image. The dependence of the data extraction quality on the embedding parameters was tested, which showed that the optimal parameters depend on the type of image and its quality. The resistance of the information hidden by this method to distortion during compression was also tested. The test results showed that JPEG compression, even at low and high energy values, leads to the destruction of information hidden in the container. It was found that the best results are achieved when using the Cutter-Jordan-Bossen method with optimal embedding parameters, which allows you to save hidden information when compressing an image. Conclusion. In conclusion, we can say that the study of digital shorthand methods and their application to conceal information in images is an urgent and important topic. The Cutter-Jordan-Bossen method has shown good results in hiding information in the spatial area of the image, but for each specific case it is necessary to choose the optimal embedding parameters. It was found that JPEG compression can significantly affect the quality of information extraction, so it is necessary to take this factor into account when choosing a method for hiding data in an image. In general, the study of digital shorthand techniques and their application to conceal information in images can be useful for various fields, such as the protection of confidential information and digital watermark.
Steganography, information hiding, data hiding in the spatial area of the image, digital watermarks, confidentiality of information
Короткий адрес: https://sciup.org/147241253
IDR: 147241253 | УДК: 004.932.2:004.932.7 | DOI: 10.14529/ctcr230302
Применение метода Куттера - Джордана - Боссена для сокрытия данных в пространственной области изображения
В статье рассмотрены основные методы цифровой стенографии и представлена схема классификации. Особое внимание уделено методу Куттера - Джордана - Боссена для сокрытия данных в пространственной области изображения. Цель исследования: изучение методов цифровой стенографии, а также оценка их применимости для сокрытия информации в изображениях. Основной задачей является анализ метода Куттера - Джордана - Боссена для сокрытия данных в пространственной области изображения и оценка его эффективности при различных условиях. Материал и методы. В данной работе были использованы различные методы цифровой стенографии, включая метод Куттера - Джордана - Боссена. Для тестирования были использованы изображения различного типа и качества, а также различные параметры встраивания. Результаты. В результате исследования было выявлено, что метод Куттера - Джордана - Боссена является эффективным для сокрытия информации в пространственной области изображения. Было проведено тестирование зависимости качества извлечения данных от параметров встраивания, которое показало, что оптимальные параметры зависят от типа изображения и его качества. Также была проверена стойкость информации, скрытой с помощью данного метода, к искажениям при сжатии. Результаты тестирования показали, что сжатие JPEG даже при низком уровне и высоком значении энергии приводит к уничтожению скрытой в контейнере информации. Было выявлено, что наилучшие результаты достигаются при использовании метода Куттера - Джордана - Боссена с оптимальными параметрами встраивания, что позволяет сохранить скрытую информацию при сжатии изображения. Заключение. В заключении можно сказать, что исследование методов цифровой стенографии и их применения для сокрытия информации в изображениях является актуальной и важной темой. Метод Куттера - Джордана - Боссена показал хорошие результаты при сокрытии информации в пространственной области изображения, но для каждого конкретного случая необходимо выбирать оптимальные параметры встраивания. Было выявлено, что сжатие JPEG может значительно повлиять на качество извлечения информации, поэтому необходимо учитывать этот фактор при выборе метода сокрытия данных в изображении. В целом, исследование методов цифровой стенографии и их применения для сокрытия информации в изображениях может быть полезным для различных областей, таких как защита конфиденциальной информации и цифровой водяной знак.
Список литературы Application of Cutter-Jordan-Bossen method for data hiding in the image spatial area
- Chvarkova I.L., Tikhonenko S.G., Sadov V.S. Povyshenie propusknoy sposobnosti i stoykosti steganograficheskikh sistem [Increasing the throughput and durability of steganographic systems]. LAP LAMBERT Academic Publishing; 2013. 136 p. (In Russ.)
- Ryabko B.Ya., Fionov A.N. Osnovy sovremennoy kriptografii i steganografii [Fundamentals of modern cryptography and steganography]. 2nd ed. Moscow: Goryachaya liniya – Telekom; 2013. 232 p. (In Russ.)
- Korzhik V.I., Nebaeva K.A., Gerling E.Yu. Tsifrovaya steganografiya [Digital steganography]. Moscow: KnoRus; 2016. 225 p. (In Russ.)
- Agranovskiy A.V., Balakin A.V., Gribunin V.G., Sapozhnikov S.A. Steganografiya, tsifrovye vodyanye znaki i stegoanaliz: monogr. [Steganography, digital watermarks and steganalysis: monograph]. Moscow: Vuzovskaya kniga; 2009. 220 p. (In Russ.)
- Zavadskaya T.V., Krakhmal M.V. The study of steganography methods during embedding hidden information in the frequency region of an image // Informatics and Cybernetics. 2020;1(19):18–26. (In Russ.)
- Konakhovich G.F., Puzyrenko A.Yu. Komp'yuternaya steganografiya. Teoriya i praktika [Computer steganography. Theory and practice]. Kyiv: MK-Press; 2006. 288 p. (In Russ.)
- Gubenko N.Ye., Sipakov D.S. Analysis of the features of digital steganography to protect information transmitted via open channels. Informatics and Cybernetics. 2015;2:28–38. (In Russ.)
- Nazarova V.I. Stegosystem of the digital watermarks. Information security of the regions. 2010; 2(7):111–114. (In Russ.)
- Zashcholkin K.V., Ivaschenko A.I., Ivanova E.N. Improvement of the Kutter–Jordan–Bossen method of information hiding. In: MNPK “Modern information and electronic technologies”. Odessa; 2013. P. 214–216. (In Russ.)
- Bykov S.F. [JPEG compression algorithm from the position of computer steganography]. Information Protection. Confidant. 2000;3:26–31. (In Russ.)
- Gribunin V.G., Okov I.N., Turintsev I.V. Tsifrovaya steganografiya [Digital steganography]. Moscow: SOLON-Press; 2009. 265 p. (In Russ.)
- Cox I.J., Miller M.L., Bloom J.A., Fridrich J., Kalker T. Digital watermarking and steganography. San Francisco: Morgan Kaufmann Publishing; 2008. 624 p.
- Dryuchenko M.A., Sirota A.A. Image stegoanalysis using deep neural networks and heteroassociative integral transformations. Applied discrete mathematics. 2022;55:35–58. (In Russ.) DOI: 10.17223/20710410/55/3
- Vasina T.S. Review of modern steganography algorithms. Science and education. 2012;04:1–8. (In Russ.)
- Okatov A.V. Metody tsifrovoy steganografii [Methods of digital steganography]. St. Petersburg: SUAI; 2016. 64 p. (In Russ.)
