В результате выполнения лабораторной работы студент поймет работу метода LSB и сможет реализовать с помощью программы данный метод.

Перед началом работы Вам необходимо скачать материал для лабораторных работ из Справочника. Скопируйте содержимое папки "Лабораторная работа 5" в удобное для Вас место.

Проект будет реализовываться с помощью следующего программного средства:
OpenPuff

Метод наименее значащих битов (Least Significant Bit, LSB) наиболее распространен в цифровой стеганографии. Он основан на ограниченных возможностях человеческих органов чувств, в силу чего люди не способны различать незначительные вариации цветов или звуков. Для простоты описания представлен принцип работы этого метода на примере 24-битного растрового RGB-изображения. Одна точка изображения в этом формате кодируется тремя байтами, каждый из которых отвечает за интенсивность одного из трех составляющих цветов (рисунок 5.1).

В результате смешения цветов из красного (R), зеленого (G) и синего (B) каналов пиксел получает нужный оттенок. Чтобы нагляднее увидеть принцип действия метода LSB, распишем каждый из трех байтов в битовом виде (рисунок 5.2). Младшие разряды (на рисунке они расположены справа) в меньшей степени влияют на итоговое изображение, чем старшие. Из этого можно сделать вывод, что замена одного или двух младших, наименее значащих битов, на другие произвольные биты настолько незначительно исказит оттенок пиксела, что человек просто не заметит изменения.

В результате мы получится новый оттенок, очень похожий на исходный. Эти цвета трудно различить даже на большой по площади заливке, хотя разница будет заметна по одной отдельной точке (рисунок 5.3). Как показывает практика, замена двух младших битов не воспринимается человеческим глазом. В случае необходимости можно занять и три разряда, что весьма незначительно скажется на качестве картинки.

Так как невозможно сохранить бесконечно количество информации в изображение, то необходимо высчитать полезный объем RGB-контейнера. Если занимается два бита из восьми на каждый канал, то имется возможность спрятать три байта полезной информации на каждые четыре пиксела изображения, что соответствует 25% объема картинки. Таким образом, имея файл изображения размером 200 Кбайт, можно скрыть в нем до 50 Кбайт произвольных данных так, что невооруженному глазу эти изменения не будут заметны.

Для видеофайлов и аудиофайлов метод LSB работает по тому же принципу.

1. Перейдите в папку "Лабораторная работа 5".
2. Вы увидите 4 файла: аудоифайл, видео, изображение и текстовый файл. Откройте текстовый файл и напишите в нём Вашу фамилию и группу (рисунок 5.4).

3. Откройте программу OpenPuff. Перед Вами появится окно интерфейса программы (рисунок 5.5).

Вся работа будет производиться в первом разделе программы "Steganography"
4. Для начала работы нажмите на кнопку "Hide". Вас переведёт в окно, вкотором производится скрытие информации (рисунок 5.6).

По умолчанию OpenPuff предложит Вам защитить информацию тремя различными криптографическими паролями (A, B, C). Во всей лабораторной работе необходимо использовать один пароль (A). Будет использоваться пароль RSVPURSVPU. Для отключения пароля B и C необходимо убрать галочки в соответствующем месте (рисунок 5.7).
5. Введите пароль в первое поле.

6. Теперь необходимо выбрать файл, который нужно скрыть. Для этого перейдите ко второму блоку программы "Data", и нажмите кнопку "Browse" и выберите текстовый файл, находящийся в папке (рисунок 5.8).

Если загрузка прошла успешно, то укажется размер данных для шифрования.
7. После этого необходимо выбрать файл-контейнер. Для этого перейдите к 3 блоку программы "Carrier selection", и нажмите кнопку "Add" и выберите изображение из папки (рисунок 5.9).

Если Вы верно выбрали файл-контейнер, то у Вас появится файл в блоке.
8. Так как изображение имеет формат .png, то необходимо выбрать это расширение в 4 блоке программы и выбрать размер наполнения контейнера 20% и нажать кнопку "Hide Data!"(рисунок 5.10).

Укажите путь куда следует сохранить получившиеся изображение. После шифрования программа выведит Вам отчёт об успешном шифровании (рисунок 5.11).

Переименуйте получившиеся изображение в формат "Фамилия_Группа".

1. Откройте программу OpenPuff и нажмите кнопку "Unhide" (рисунок 5.12).

Вы увидите окно программы для дешифрования. Вам необходимо расшифровать изображение из папки, которую Вы ранее открыли.
2. В первом блоке программы уберите пароли B и C. В пароль A вставьте RSVPURSVPU (рисунок 5.13).

3. Во второй блок добавьте изображение, которое у Вас получилось в первом задании с помощью кнопки "Add Carriers"
4. В третем блоке выберите формат PNG и полноту заполнения 20% и нажмите кнопку "Unhide" (рисунок 5.14).

5. Выберите путь в который следует сохранить секретный файл.
После успешного расшифрования появится окно об успешном расшифровании, и появится текстовый файл в указанной папке.

Вам необходимо самостоятельно спрятать текстовый файл, содержащий Вашу фамилию в аудиофайл и в видеофайл, которые находятся в папке "Лабораторная работа 6". Не забывайте, что необходимо использовать пароль RSVPURSVPU.

Ответьте на контрольные вопросы и продемонстрируйте преподавателю все полученные файлы.