Разработка декоратора StegoStream для ассоциативной защиты байтового потока

Потоковая архитектура .NET основана на трех концепциях: опорные хранилища, декораторы и адаптеры. Опорное хранилище представляет собой конечную точку, такую как файл на накопителе, массив в оперативной памяти или сетевое подключение. Опорное хранилище не может использоваться, если программисту не открыт к нему доступ. Стандартным классом .NET, который предназначен для такой цели, является Stream (поток); он предоставляет стандартный набор методов, позволяющих выполнять побайтовое чтение, запись и позиционирование. Потоки делятся на две категории: потоки с опорными хранилищами и потоки с декораторами. Потоки с опорными хранилищами и потоки с декораторами имеют дело исключительно с байтами. Это гибко и эффективно, однако приложения часто работают на более высоких уровнях, таких как текст или XML. Адаптеры преодолевают такой разрыв, помещая поток в оболочку класса со специализированными методами, которые типизированы для конкретного формата. В статье представлен разработанный авторами декоратор StegoStream, основанный на ассоциативном механизме защиты данных. Данный декоратор обладает следующими преимуществами: он обеспечивает взаимодействие с адаптером; освобождает потоки с опорными хранилищами от необходимости самостоятельной реализации таких возможностей, как сокрытие и раскрытие; потоки, декорированные StegoStream, не страдают от изменения интерфейса; StegoStream можно использовать при соединении в цепочки с другими декораторами (например, декоратор сжатия можно соединить с декоратором сокрытия). Практическое использование декоратора StegoStream представлено на примере разработанного мультиклиентного защищенного чата с централизованным сервером.

1. Duda R.O., Hart P.E., Stork D.G. Pattern classification and scene analysis. New York: Wiley. 1973;3:731–739.

2. Raikhlin V.A., Vershinin I.S., Gibadullin R.F., Pystogov S.V. Reliable recognition of masked binary matrices. Connection to information security in map systems. Lobachevskii Journal of Mathematics, 2013;34(4):319–325. DOI: 10.1134/S1995080213040112.

3. Raikhlin V.A., Gibadullin R.F., Vershinin I.S., Pystogov S.V. Reliable recognition of masked cartographic scenes during transmission over the network. In 2016 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON), IEEE. 2016;1–5. DOI: 10.1109/SIBCON.2016.7491657.

4. Tian X., Benkrid K. Mersenne twister random number generation on FPGA, CPU and GPU. 2009 NASA/ESA Conference on Adaptive Hardware and Systems, San Francisco, CA, USA. 2009;460–464. DOI: 10.1109/AHS.2009.11.

5. Raikhlin V.A., Vershinin I.S., Gibadullin R.F. The elements of associative steganography theory. Moscow University Computational Mathematics and Cybernetics. 2019;43(1):40–46. DOI: 10.3103/S0278641919010072.

6. Vershinin I.S., Gibadullin R.F., Pystogov S.V., Raikhlin V.A. Associative steganography. Durability of associative protection of information. Lobachevskii Journal of Mathematics. 2020;41(3):440–450. DOI: 10.1134/S1995080220030191.

7. Vershinin I.S., Gibadullin R.F., Pystogov S.V., Raikhlin V.A. Associative steganography of text messages. Moscow University Computational Mathematics and Cybernetics. 2021;45(1):1–11. DOI: 10.3103/S0278641921010076.

8. Raikhlin V.A., Gibadullin R.F., Vershinin I.S. Is it possible to reduce the sizes of stegomessages in associative steganography? Lobachevskii Journal of Mathematics. 2022;43(2):455–462.

9. Albahari J. C# 10 in a Nutshell. O'Reilly Media, Inc.; 2022. 1061 p.

10. Stego. Доступно по: https://bitbucket.org/landwatersun/stego/ (дата обращения: 15.04.2023).

11. GostCryptography. Доступно по: https://github.com/AlexMAS/GostCryptography/ (дата обращения: 08.04.2023).

12. ИнфоТеКС. Доступно по: https://infotecs.ru/ (дата обращения: 15.04.2023).

13. Фомичев В.М., Бобровский Д.А., Коренева А.М. Экспериментальная оценка производительности одного класса криптоалгоритмов на основе обобщения сетей Фейстеля. Прикладная дискретная математика. Приложение. 2020;13:59-62. DOI: 10.17223/2226308X/13/18.

14. Multi-Client Chat Server. Доступно по: https://bitbucket.org/landwatersun/multi-client-chat-server/ (дата обращения: 15.04.2023).