STEGANOGRAFIJA – BEZBJEDNO ŠIFROVANJE PODATAKA
Grupa istraživača razvila je novi algoritam u polju sigurne komunikacije zasnovan na principu steganografije, koja uključuje skrivanje osjetljivih informacija unutar naizgled naivnih sadržaja. Algoritam može sakriti osjetljive informacije tako učinkovito da nije moguće otkriti da je nešto sakriveno, čime postaje koristan alat u digitalnoj ljudskoj komunikaciji poput društvenih medija i privatnih poruka. Istraživači vjeruju da sposobnost slanja potpuno sigurnih informacija algoritma može osnažiti ranjive skupine poput disidenata, istraživačkih novinara i humanitarnih radnika.
Tim, predvođen Univerzitetom Oxford u saradnji sa Univerzitetom Carnegie Mellon, primijenio je nove metode u oblasti teorije informacija kako bi skrio jedan sadržaj unutar drugog na način da se ne može otkriti da je nešto sakriveno. Novi algoritam koristi steganografiju kako bi se generisali ključevi za šifrovanje informacija. Ti ključevi se generišu koristeći statičku sliku kao platformu, ali se promjene u boji koriste kako bi se stvorio jedinstveni ključ. Ovaj ključ može se koristiti za šifrovanje poruke, ali je nemoguće dešifrovati poruku bez istog ključa. Za razliku od kriptografije, steganografija skriva osjetljive informacije na način koji prikriva činjenicu da je nešto sakriveno. Primjer bi mogao biti skrivanje Shakespeareove pjesme unutar AI-generirane slike mačke.
Uprkos proučavanju dugom više od 25 godina, postojeće pristupe steganografiji obično karakteriše neuspješna sigurnost, što znači da pojedinci koji koriste ove metode rizikuju da budu otkriveni. Razlog ovome je što su, zapravo, svi prethodni algoritmi steganografije suptilno mijenjali raspodjelu korišćenih sadržaja.
Kako bi to prevladali, istraživački tim koristio je nedavna otkrića u teoriji informacija, posebno minimalno sprezanje entropije, koje omogućuje spajanje dvije distribucija podataka tako da se njihove međusobne informacije maksimiziraju, ali su pojedinačne distribucije sačuvane.
Kao rezultat toga, s novim algoritmom, nema statističke razlike između raspodjele nepromjenjivih sadržaja i raspodjele sadržaja koji kodira osjetljive informacije. Algoritam je testiran korištenjem nekoliko vrsta modela koji proizvode automatski generirani sadržaj, poput GPT-2, otvorenog jezičnog modela, i WAVE-RNN-a, pretvarača teksta u govor. Osim što je potpuno siguran, novi algoritam je pokazao do 40% veću učinkovitost od svi prethodnika.
Ko-autor Dr. Christian Schroeder de Witt (Odeljenje za inženjerske nauke, Univerzitet u Oksfordu) izjavio je: “Naša metoda se može primeniti na bilo koji softver koji automatski generiše sadržaj, na primer probabilističke video filtere ili generator memeova. Ovo bi moglo biti vrlo vredno, na primer, za novinare i pomoćne radnike u zemljama u kojima je akt šifrovanja ilegalan. Međutim, korisnici i dalje moraju biti oprezni, jer svaka tehnika šifrovanja može biti ranjiva na napade sporednih kanala, poput otkrivanja aplikacije steganografije na korisnikovom telefonu.”
Ko-autor Samuel Sokota (Odeljenje za mašinsko učenje, Univerzitet Karnegi Melon) izjavio je: “Glavni doprinos ovog rada je pokazivanje duboke veze između problema koji se naziva minimalna entropijska kopula i savršeno sigurne steganografije. Iskorišćavanjem ove veze, predstavljamo novu porodicu algoritama za steganografiju koji imaju savršena obezbeđenja.”
Jedna od prednosti ovog algoritma je u tome što se ključevi mogu generisati brzo, čak i na uređajima sa manjim procesorskim snagama. Takođe, ovaj algoritam ima i prednost što koristi manje resursa od drugih metoda šifrovanja, što znači da se može koristiti na starijim ili manje moćnim uređajima.
Ova nova tehnologija obećava da će imati široku primenu, kako u vojne i komercijalne svrhe, tako i u oblasti medicinskih istraživanja, gde je potrebno održati visok nivo tajnosti i sigurnosti.
Referenca: “Perfectly Secure Steganography Using Minimum Entropy Coupling” od Christian Schroeder de Witt, Samuel Sokota, J. Zico Kolter, Jakob Foerster i Martin Strohmeier, 6. mart 2023, arXiv. DOI: 10.48550/arXiv.2210.14889.
Izvor informacija:
- https://www.ispreview.co.uk/index.php/2023/03/uk-researchers-create-perfectly-secure-digital-communications.html
- https://scitechdaily.com/new-steganography-breakthrough-enables-perfectly-secure-digital-communications/
- https://www.theengineer.co.uk/content/news/steganography-algorithms-enable-perfectly-secure-information/