Inhalt
1. Einleitung 2
2. Was ist Steganographie? 3
3. Steganographie in der Geschichte 3
4. Einteilung der Steganographie 4
5. Linguistische Steganographie 5
5.1. Semagramme 5
5.2. Open Codes 6
6. Technische Steganographie 7
6.1. Trägermedien - Funktionen und Prinzip 7
6.2. Steganographie in digitalen Bildern 9
6.2.1. Die LSB Methode. 9
6.2.2. Beispiel 11
7. Steganalyse 12
7.1. Der visuelle Angriff 12
7.2. Der statistische Angriff 14
7.3. Zusammenfassung. 15
8. Bedeutung für die Zukunft 16
Literaturverzeichnis 17
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1. Einleitung
Wenn man im Nachhinein auf den 11. September 2001 zurückblickt, fragt man sich noch immer, wieso man so etwas nicht verhindern konnte. Noch immer ist dieses Thema äußerst aktuell und die Nachforschungen sind noch lange nicht beendet. „Es reicht nicht, Informationen zu protokollieren, man muss sie auch analysieren können, wenn man sie zur Prävention nutzen will. So aber blieb den US-Geheimdiensten nach den katastrophalen Anschlägen nur das peinliche Eingeständnis, im eigenen Datenbestand wichtige Hinweise gefunden zu haben - nur leider erst, nachdem die Katastrophe passiert war.” [Q12] Dieses Zitat aus einem Artikel bei Spiegel Online spielt auf die Ohnmächtigkeit der Regierung hinsichtlich mancher Verfahren von Terroristen an. Eines dieser noch weiter zu erforschenden Gebieten ist die Steganographie, ein noch immer sehr starkes und undurchsichtiges Mittel des geheimen Informationsaustausches. Im heutigen Computerzeitalter hat sich neben einfachen Verschlüsselungsmethoden eine enorme Menge an Möglichkeiten für Geheimhaltungsverfahren aufgetan, sodass dieses Kapitel in der Kriminalistik eine große Herausforderung für die Geheimdienste dastellt. Um sich eine Vorstellung machen zu können, welche Wege sich Kriminellen durch die Steganographie eröffnen, soll in den Folgenden Kapiteln eine Übersicht über das Thema gegeben werden und einzelne Verfahren und Gegenmaßnahmen beleuchtet werden. Bevor der Begriff genau definiert wird, soll zunächst ein Beispiel betrachtet werden.
Die Abbildung zeigt eine zunächst ganz normale Postkarte, an der nichts auffällig erscheint. Doch in diesem Text hat der Absender dem Empfänger ganz bewusst eine weitere Nachricht übermittelt. Um diese aufzudecken muss man den dahinter stehenden Algorithmus kennen. Man zählt alle Buchstaben inklusive der Satzzeichen jeweils bis zum nächsten Leerzeichen und setzt für eine ungerade Anzahl eine „0“ und für eine Gerade eine „1“. Dann ergibt sich die binäre Folge 010100110100111101010011, die man nun in jeweils Acht unterteilt und somit 3 Byte erhält, die wiederum in Dezimal den Werten 83, 79 und 83 entsprechen. Diese drei Werte bedeuten hexadezimal im ASCII-Code die Buchstaben SOS.
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2. Was ist Steganographie?
Steganographie ist eine Wissenschaft, Informationen in verschiedensten Medien zu verbergen. Der Begriff stammt aus dem Griechischen und lässt sich zerlegen in steganos (bedeckt) und graphein (schreiben). Demnach verrät die etymologische Betrachtung bereits die Idee des Verfahrens, eine Information geheim weiterzugeben. Genau dieses Argument grenzt die Steganographie von der Kryptographie ab. Beide Kapitel beschäftigen sich mit Verfahren der Geheimhaltung und Verschlüsselung von Nachrichten, um sie Nichtberechtigten nicht zugänglich zu machen. Die Kryptographie befasst sich vor allem mit komplexen Verschlüsselungsverfahren, wobei die Geheimhaltung des Inhalts und dessen Zugang insbesondere durch einen Schlüssel geschützt sind. Während man hier deutlich erkennen kann, dass eine chiffrierte In-formation existiert, liegt der besondere Sicherheitsaspekt bei der Steganographie auf der Tatsache, dass einem Dritten überhaupt nicht bewusst wird, dass es sich um eine versteckte Nachricht handelt. Man verbirgt hier also nicht nur eine Information, sondern auch dessen Geheimhaltung, so dass die steganographische Verschleierung meist nicht erkennbar ist. Man kann demnach die Steganographie auch als eine Erweiterung der Kryptographie betrachten, da diese dort oft mit eingebunden wird und so doppelten Schutz gegen das Entdecken der Nachricht bietet. Betrachtet man beispielsweise einen Geldautomaten, so ist jedem bekannt, dass man hier erst einen Schlüssel, die PIN, eingeben muss, um einen Zugriff auf die Kontoinformationen und -rechte zu erhalten. Werden im Internet unauffällige Bilder auf harmlosen Seiten ausgetauscht, so dass keiner vermuten würde, dass sich dahinter Nachrichtenübermittlungen von Terroristen verbergen, nennt man dies Steganographie.
3. Steganographie in der Geschichte
Die Steganographie ist keine neumodische Erfindung, sondern existiert wohl bereits seitdem Menschen versuchen, etwas vor anderen Mitmenschen geheim zu halten, und ist daher in vielen überlieferten Geschichten zu finden. In der Antike zum Beispiel soll laut einer Erzählung des griechischen Geschichtsschreibers Herodot eine Nachrichtenverschleierung folgendermaßen stattgefunden haben. Als der Perserkönig Xerxes 480 v. Chr. vorhatte, Griechenland anzugreifen, beschloss ein im Exil lebender Grieche, seine Landsleute zu warnen und nutzte dafür eine damals übliche Wachstafel, auf der man Nachrichten niederschreiben konnte. Doch um seine Botschaft unbemerkt zu lassen kratzte er das Wachs vollkommen aus, schrieb seine Mitteilung auf das darunter freiliegende Holz und füllte die Tafel anschließend wieder mit Wachs auf.
Ein weiteres eher zeitintensives Beispiel erzählt von einem Boten, dem auf der kahl rasierten Kopfhaut eine Nachricht eintätowiert wurde und schließlich nach erneutem Haarbewuchs losging, um die Nachricht unbemerkt zu überbringen. Eine weitere Methode zum geheimen Informationsaustausch bis ins heutige Jahr-hundert ist die Kommunikation über unsichtbare „Tinte“ in Form von Milch, Essig oder Zitronensaft auf papierartigem Material, die dann durch chemische Prozesse wie beispielsweise Erwärmung wieder sichtbar gemacht werden kann. Auch heute noch findet die Idee der unsichtbaren Tinte beispielsweise in Diskotheken Verwendung, wo
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der Eintrittsstempel einen Schriftzug oder ein Symbol mit einer bestimmten chemischen Substanz verteilt wird und nur mit Schwarzlicht zu sehen ist. Zu weiteren Verfahren der Steganographie gehören auch solche wie das Verbergen von Nachrichten in einem doppelten Boden von Paketen oder in hohlen Schuhabsätzen. Eine erwähnenswerte Methode aus dem 20. Jahrhundert ist der Mikropunkt (engl. microdot), ein Stück Mikrofilm von unscheinbarer Größe, so dass dieser auf einem i-Punkt in einem Brief Platz fand. Mit dieser Technologie konnte man mit Hilfe einer an ein Mikroskop gekoppelten Kamera eine große Menge Daten aufnehmen, die dann unmittelbar auf ein Vielfaches verkleinert wurden. Der Mikropunkt wurde vor allem im Zweiten Weltkrieg von Nationalsozialisten verwendet, um große Datenmengen mit Zeichnungen und Fotografien zu überliefern. [Q3]
Schon Anfang des letzten Jahrhunderts war die Skepsis gegenüber steganographischer Kommunikation sehr hoch. Aus diesem Grund wurden im Zweiten Weltkrieg sowohl in den USA als auch in Großbritannien Postsendungen stark reglementiert und manipuliert. Es wurde verboten Kreuzworträtsel, Liebesbriefe oder Kinderzeichnungen zu verschicken. Ferner schrieb man Briefköpfe um oder klebte Briefmarken an andere Positionen, um Spionen das Übermitteln verräterischer Informationen zu erschweren. [Q10]
4. Einteilung der Steganographie
Das Verbergen von Informationen ohne dessen Kenntnis kann auf unterschiedlichste Art und Weise geschehen. Es werden dafür die unterschiedlichsten Trägermedien verwendet, die man auch Steganogramme (oder kurz Stegogramme) nennt. Wie man bereits an den historischen Beispielen sieht, taucht Steganographie in unterschiedlichsten Trägern auf wie Holz, Papier, Gegenstände oder auch der menschliche Körper. Dazu kamen dann im 20. Jahrhundert, wie auch die Verwendung des Mikropunkts, eine Großzahl an technischen und Computer basierten Verfahren hinzu. Man kann die Steganographie demnach - wie in Abbildung 2 anschaulich dargestellt - in folgende Bereiche unterteilen. Sie gliedert sich in die linguistische und die technische Steganographie, bei der hier im späteren Verlauf vor allem auf die rechnergestützten Methoden eingegangen werden soll.
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Arbeit zitieren:
Julia Eisenmann, 2008, Steganographie in der digitalen Bildbearbeitung, München, GRIN Verlag GmbH
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