Что такое стеганография и как она работает?

Стеганография — это искусство сокрытия информации на виду. В отличие от шифрования, когда очевидно, что сообщение скрыто, стеганография скрывает данные в простом виде внутри файла (в изображении например). Для тех, кто не знает, что изображение содержит скрытые данные, оно выглядит как обычная картинка.
Стеганография полезна в ситуациях, когда отправка зашифрованных сообщений может вызвать подозрение, например, в странах, где не приветствуется свобода слова. Данная техника сокрытия информации также используется в качестве цифрового водяного знака, для того чтобы находить украденные изображения или аудиофайлы.
Существует несколько различных методов для сокрытия данных внутри обычных файлов. Одним из наиболее широко используемых и, возможно, простейших для понимания является метод замены наименее значимого бита, известный как LSB. Этот метод изменяет последние несколько бит в байте.
Изменение последних двух бит в полностью красном пикселе от 11111111 до 11111101 только изменяет красное значение от 255 до 253, что невооруженным глазом создает почти незаметное изменение цвета, но все же позволяет нам прятать данные внутри изображения.
На диаграмме ниже показаны два 4-пиксельных изображения как в цветовых, так и в двоичных значениях. Каждый блок двоичного кода представляет значение соответствующего пикселя.
Техника замены наименее значимого бита хорошо работает для медиафайлов, где слегка меняющиеся значения байтов создают лишь незначительные незаметные изменения, но не так хорошо для таких вещей, как текст ASCII, где один неподходящий бит полностью изменит все.
Существует множество других методов стеганографии, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Еще один не менее популярны метод называется дискретное косинусное преобразование ДКП, который используются для восстановления изображения JPEG.
Еще две вещи, которые следует учитывать, — это шифрование и сжатие. Шифрование данных перед их внедрением добавляет дополнительный уровень безопасности, а сжатие данных, кроме всего прочего, позволит уместить скрываемый файл в файл-оболочку.