В каждом рисунке - солнце

Когда в V веке до н. э. тиран Гистий, находясь под надзором царя Дария в Сузах, должен был послать секретное сообщение своему родственнику в анатолийский город Милет, он побрил наголо своего раба и вытатуировал послание на его голове. Когда волосы снова отросли, раб отправился в путь. Так Геродот описывает один из первых случаев применения в древнем мире стеганографии - искусства скрытого письма.

Искусство развивалось, превратившись в науку, помогавшую людям на протяжении многих веков скрывать от посторонних глаз сам факт передачи информации. Еще древние римляне писали между строк невидимыми чернилами, в качестве которых использовались фруктовые соки, моча, молоко и некоторые другие натуральные вещества. Их опыт не был забыт: наверное, многие помнят, как в советских школах детям рассказывали о вожде всех гегемонов, не к ночи будет помянут, который писал, кажется, молоком, между строк обычного письма нечто важное своим соратникам. При нагревании невидимый текст проявлялся. Так что, не будь стеганографии, возможно, не было бы и октябрьского переворота. Уж лучше бы не было стеганографии… Во время второй мировой войны немцы применяли "микроточку" - микрофотографию размером с типографскую точку, которая при увеличении давала четкое изображение печатной страницы. Такая точка или несколько точек вклеивались в обыкновенное письмо и, помимо сложности обнаружения, обладали способностью передавать большие объемы информации, включая чертежи.

Распространение стеганографии во время войны и тотальная шпиономания вызвали появление многих цензурных ограничений, которые сегодня могут вызвать лишь улыбку. В США были запрещены к международной почтовой пересылке шахматные партии, инструкции по вязанию и шитью, вырезки из газет, детские рисунки. Запрещалось посылать телеграммы с указанием доставить определенный сорт цветов к определенной дате, а впоследствии американским и английским правительствами были запрещены вообще все международные телеграммы, касающиеся доставки и заказа цветов. Как обстояли дела с международной почтой в СССР, рассказывать, думаю, не надо.

Развитие компьютерной технологии и средств коммуникации сделали бесполезными подобные ограничения. Сегодня каждый может воспользоваться теми преимуществами, которые дает стеганография как в области скрытой передачи информации, что особенно полезно в странах, где существует запрет на стойкие средства криптографии, так и в области защиты авторских прав.

Стеганографические программные продукты

Компьютерная стеганография базируется на двух принципах. Первый заключается в том, что файлы, содержащие оцифрованное изображение или звук, могут быть до некоторой степени видоизменены без потери функциональности, в отличие от других типов данных, требующих абсолютной точности. Второй принцип состоит в неспособности органов чувств человека различить незначительные изменения в цвете изображения или качестве звука, что особенно легко использовать применительно к объекту, несущему избыточную информацию, будь то 16-битный звук, 8-битное или, еще лучше, 24-битное изображение. Если речь идет об изображении, то изменение значений наименее важных битов, отвечающих за цвет пиксела, не приводит к сколь-нибудь заметному для человека изменению цвета.

Один из лучших и самых распространенных продуктов в этой области для платформы Windows 95/NT - программа S-Tools (имеет статус freeware). Программа позволяет прятать любые файлы как в изображениях формата GIF и BMP, так и в аудиофайлах формата WAV. При этом S-Tools - это стеганография и криптография "в одном флаконе", потому что файл, подлежащий сокрытию, еще и шифруется с помощью одного из криптографических алгоритмов с симметричным ключом: DES (времена которого прошли), тройной DES или IDEA - два последних на сегодня вполне заслуживают доверия. Надо сказать, что эксперимент увлекает! Файл-носитель перетаскивается в окно программы, затем в этот файл перетаскивается файл с данными любого формата, вводится пароль, выбирается алгоритм шифрования - и перед вами результат, который впечатляет! Разглядеть отличия можно только при очень внимательном сопоставлении исходного и "нашпигованного" информацией изображения, а если рассматривать только результат, то он вообще никаких подозрений вызвать не может. Впрочем, даже если подозрения у кого-то и возникнут, то их придется оставить при себе: не зная пароля, сам факт использования S-Tools установить и доказать нельзя.

Другая распространенная стеганографическая программа - Steganos for Windows 95 (shareware). Она обладает практически теми же возможностями, что и S-Tools, но использует другой криптографический алгоритм (HWY1) и, кроме того, способна прятать данные не только в файлах формата BMP и WAV, но и в обычных текстовых и HTML-файлах, причем весьма оригинальным способом - в конце каждой строки добавляется определенное число пробелов. Везете вы на дискете "Опыты" Монтеня, а в них - чертежи секретной макаронной фабрики… А еще Steganos добавляет в меню "Отправить" (то, которое появляется при правом щелчке мышью на файле) опцию отправки в шредер, что позволяет удалить файл с диска без возможности его последующего восстановления. Так что за дело, шпионы!

Цифровые водяные знаки

Если рассматривать коммерческие приложения стеганографии, то одним из наиболее перспективных направлений ее развития видится digital watermarking, то есть создание не видимых глазу водяных знаков для защиты авторских прав на графические и аудиофайлы. Такие помещенные в файл цифровые водяные знаки могут быть распознаны специальными программами, которые извлекут из файла много полезной информации: когда создан файл, кто владеет авторскими правами, как вступить в контакт с автором etc. При том повальном воровстве, которое происходит в Интернете, польза этой технологии очевидна.

Сегодня на рынке существует довольно много фирм, предлагающих продукты для создания и детектирования водяных знаков. Один из лидеров - фирма Digimarc, программы которой, если верить предоставленной самой фирмой информации, установили себе более миллиона пользователей. Фирма предлагает сгрузить с сайта PictureMarc подключаемый модуль для Photoshop и CorelDRAW или отдельно стоящий ReadMarc. Дальше все просто: открываем в любимой программе графический файл и считываем скрытую информацию, если она, конечно, там есть. Можно получить и свой индивидуальный Creator ID (сроком на один год - бесплатно) и подписывать собственные опусы перед из размещением в сети, что и делают многочисленные клиенты: дизайнеры, художники, онлайновые галереи, журнал "Playboy". А дальше продукт для корпоративных пользователей MarcSpider будет ползать по Паутине, просматривая все картинки, и сообщать владельцу об их незаконном использовании. Мне, правда, сложно представить, чтобы кто-то мог позариться на картинки из "Playboy" и разместить их у себя на сайте с коммерческой целью, поскольку привлечь они могут только детей младшего школьного возраста, но это уже личное дело издателей.

Казалось бы, наступает золотая эра честности, авторы больше не страдают от воровства, воры берут в руки фотоаппараты, кисти, мыши и учатся творить прекрасное в Photoshop… И вот тут некритичность файлов с изображениями к некоторым видоизменениям играет с ними плохую шутку. Несмотря на все заверения создателей соответствующих продуктов, цифровые водяные знаки оказались нестойкими. Они могут перенести многое - изменение яркости и контраста, использование спецэффектов, даже печать и последующее сканирование, но они не могут перенести хитрое воздействие специальных программ-стирателей, которые вскоре появились в Интернете, причем, очевидно, не с целью насолить фирме Digimarc, Signum Technologies и другим, а для того, чтобы дать пользователям возможность сделать правильный выбор, основываясь на независимой оценке стойкости водяных знаков. А оценка эта на сегодняшний день малоутешительна - водяные знаки всех производителей уничтожаются без заметного ухудшения качества изображения.

Итак, что нас ждет впереди? Наверное, алгоритмы будут усовершенствоваться, появятся новые форматы представления графических данных. При этом всякий engineering порождает reverse engineering, бесконечно продолжая спираль технологического развития… Как написал мой любимый писатель:

- What are your plans now?

- My plans are whatever happens.