О. О. Евсютин завершил работы по гранту Российского научного фонда

Двухлетний грант в размере 2 млн. рублей в год был получен к.т.н., старшим научным сотрудником Лаборатории №80 «Киберфизических систем» О.О. Евсютиным в 2019 г. Тематика работ – «Методы встраивания информации в данные беспроводных сенсорных сетей и цифровые изображения для обеспечения безопасности в «интернете вещей». Работы по гранту завершились в июле текущего года. В их числе:
 •    Проведено сравнительное исследование примитивов встраивания для данных беспроводных сенсорных сетей, а также цифровых изображений, передаваемых в системах «интернета вещей», по вычислительной сложности, устойчивости к стегоанализу, робастности, и установлены примитивы, обладающие наибольшей эффективностью по каждому из указанных критериев.
 •    Разработаны методы и алгоритмы встраивания информации в цифровые изображения в «интернете вещей», удовлетворяющие вычислительным ограничениям «интернета вещей»:
     o     метод встраивания информации в частотную область дискретного вейвлет-преобразования цифровых изображений, использующий двоичный примитив встраивания на основе векторной модуляции индекса квантования в частотной области и вычислительную модель обучаемых автоматов для оптимизации процесса встраивания;
     o    метод встраивания информации в частотную область целочисленного дискретного вейвлет-преобразования, использующий семейство троичных примитивов встраивания на основе векторной модуляции индекса квантования в частотной области;
     o    алгоритм сокрытия данных в частотной области цифровых изображений с использованием дискретного косинусного преобразования, отличающийся специальной итеративной процедурой встраивания и адаптивной корректировкой искажений гистограммы частотных коэффициентов.
    •    Разработаны методы и алгоритмы встраивания информации в данные беспроводных сенсорных сетей:
     o    метод встраивания информации на основе примитива почти обратимого встраивания, определенного на множестве вещественных чисел;
    o    метод встраивания информации в псевдоизображения, формируемые из данных беспроводных сенсорных сетей, на основе семейства аддитивных примитивов встраивания;
     o    алгоритм встраивания информации в сжатые псевдоизображения, предназначенный для использования на агрегирующих узлах или серверах сети.

По результатам работы было подготовлено шесть публикаций в изданиях, индексируемых базами данных Web of Science и Scopus, в том числе четыре статьи в высокорейтинговых журналах, входящих в первый и второй квартиль Web of Science, и одна глава в коллективной монографии. Наиболее значимые публикации:
    *  Evsutin O. Algorithm of error-free information embedding into the DCT domain of digital images based on the QIM method using adaptive masking of distortions / O. Evsutin, A. Melman, R. Meshcheryakov // Signal Processing. – 2021. – Vol. 179. – Article number 107811.
    *  Evsutin O. An algorithm for embedding information in digital images based on discrete wavelet transform and learning automata / O. Evsutin, P. Kultaev // Multimedia Tools and Applications. – 2021. – Vol. 80(7). – P. 11217-11238.
    * Evsutin O. Digital steganography and watermarking for digital images: a review of current research directions / O. Evsutin, A. Melman, R. Meshcheryakov // IEEE Access. – 2020. – Vol. 8. – P. 166589-166611.
    *  Evsutin O. The use of the blockchain technology and digital watermarking to provide data authenticity on a mining enterprise / O. Evsutin, Y. Meshcheryakov // Sensors. – 2020. – Vol. 20(12). – Article number 3443. – P. 1-19.
В результате был получен комплекс методов и алгоритмов встраивания информации (стеганографических вложений и цифровых водяных знаков) в цифровые данные, охватывающий следующие случаи существования данных в «интернете вещей»:
а) цифровые изображения;
б) однородные данные беспроводных сенсорных сетей;
в) разнородные данные беспроводных сенсорных сетей.
Данные методы и алгоритмы готовы выступить основой новых программных и программно-аппаратных продуктов защиты информации в системах «интернета вещей».
Авторы проекта, в первую очередь, рассматривают возможность создания программного продукта, предназначенного для целостной и достоверной передачи мультимедиа-данных в информационно-коммуникационных сетях современного мегаполиса в условиях значительного увеличения доли удаленных взаимодействий между жителями мегаполиса. Перспективность такого подхода связана с очевидным ростом влияния мультимедиа-контента на жизнь общества и цифровизацией экономики – длящаяся уже более года пандемия COVID-19 форсировала переход в онлайн многих отраслей.
Результаты проекта помогут решить такие задачи, как защита авторских прав на мультимедиа-контент и борьба с фальсификациями в цифровом пространстве.