Стеганографический метод встраивания идентификатора в пространственные данные электронной карты

  • Евгения Александровна Блинова Белорусский государственный технологический университет, ул. Свердлова, 13а, 220006, г. Минск, Беларусь https://orcid.org/0000-0001-7245-8721
  • Ирина Юрьевна Сташевская Белорусский государственный технологический университет, ул. Свердлова, 13а, 220006, г. Минск, Беларусь
  • Павел Павлович Урбанович Белорусский государственный технологический университет, ул. Свердлова, 13а, 220006, г. Минск, Беларусь; Люблинский католический университет им. Иоанна Павла II, ал. Рацлавицке, 14, 20-950, г. Люблин, Польша
DOI: https://doi.org/10.33581/2520-6508-2023-1-76-87

Аннотация

Электронные карты, представляющие собой набор компьютерных файлов, являются основной формой представления географической информации конечному потребителю. Важной задачей выступает защита карт от несанкционированного использования или модификации. Приводится описание стеганографического метода встраивания невидимого цифрового водяного знака в пространственные данные электронных карт в целях защиты авторских прав на карты, обеспечения целостности последних или доказательства их подлинности. Метод применим к электронным картам в форматах Shapefile и GeoJSON. Он основывается на размещении дополнительных точек в пространственных объектах (полигонах), составляющих электронную карту. В данном случае карта служит контейнером, а координаты точек являются элементами ключевой информации стеганографического преобразования. При этом устанавливается связь между пространственными объектами карты, что обеспечивает их целостность. Рассматриваются алгоритмы прямого и обратного стеганографического преобразования. Описывается разработанный интернет-сервис StegoMap для реализации размещения и извлечения невидимого цифрового водяного знака на основе предложенного метода.

Биографии авторов

Евгения Александровна Блинова, Белорусский государственный технологический университет, ул. Свердлова, 13а, 220006, г. Минск, Беларусь

старший преподаватель кафедры информационных систем и технологий факультета информационных технологий

Ирина Юрьевна Сташевская, Белорусский государственный технологический университет, ул. Свердлова, 13а, 220006, г. Минск, Беларусь

магистрант кафедры информационных систем и технологий факультета информационных технологий. Научный руководитель – Е. А. Блинова

Павел Павлович Урбанович, Белорусский государственный технологический университет, ул. Свердлова, 13а, 220006, г. Минск, Беларусь; Люблинский католический университет им. Иоанна Павла II, ал. Рацлавицке, 14, 20-950, г. Люблин, Польша

доктор технических наук, профессор; профессор кафедры информационных систем и технологий факультета информационных технологий Белорусского государственного технологического университета, профессор Люблинского католического университета им. Иоанна Павла II

Литература

  1. Sheppard E. GIS and society: towards a research agenda. Cartography and Geographic Information Systems. 1995;22(1):5–16. DOI: 10.1559/152304095782540555.
  2. Longley PA, Goodchild MF, Maguire DJ, Rhind DW. Geographic information science and systems. 4th edition. Hoboken: Wiley; 2015. XVI, 505 р.
  3. Mukherjee F. GIS use by an urban local body as part of e-governance in India. Cartography and Geographic Information Science. 2018;45(6):556–569. DOI: 10.1080/15230406.2018.1448304.
  4. Rzeszewski M. Geosocial capta in geographical research – a critical analysis. Cartography and Geographic Information Science. 2018;45(1):18–30. DOI: 10.1080/15230406.2016.1229221.
  5. Захаров МС, Кобзев АГ. Картографический метод и геоинформационные системы в инженерной геологии. 3-е издание. Санкт-Петербург: Лань; 2021. 116 с.
  6. IHO data protection scheme [Internet]. Monaco: International Hydrographic Organization; 2020 [cited 2022 November 15]. XII, 106 p. (IHO publication S-63; edition 1.2.1). Available from: https://iho.int/uploads/user/pubs/standards/s-63/S-63_2020_Ed1.2.1_EN_Draft_Clean.pdf.
  7. López C. Watermarking of digital geospatial datasets: a review of technical, legal and copyright issues. International Journal of Geographical Information Science. 2002;16(6):589–607. DOI: 10.1080/13658810210129148.
  8. Calagna M, Mancini LV. Information hiding for spatial and geographical data. In: Belussi A, Catania B, Clementini E, Ferrari E, editors. Spatial data on the web: modeling and management. Berlin: Springer; 2007. p. 235–258. DOI: 10.1007/978-3-540-69878-4_11.
  9. Aybet J, Al-Saedy H, Farmer M. Watermarking spatial data in geographic information systems. In: Jahankhani H, Hessami AG, Hsu F, editors. Global security, safety, and sustainability. Proceedings of the 5th International conference; 2009 September 1–2; London, England. Berlin: Springer; 2009. p. 18–26 (Communications in computer and information science; volume 45). DOI: 10.1007/978-3-642-04062-7_3.
  10. Neyman SN, Wijaya YH, Sitohang B. A new scheme to hide the data integrity marker on vector maps using a feature-based fragile watermarking algorithm. In: Proceedings of 2014 International Conference on Data and Software Engineering (ICODSE); 2014 November 26–27; Bandung, Indonesia. [S. l.]: Institute of Electrical and Electronics Engineers; 2014. p. 1–6. DOI: 10.1109/ICODSE.2014.7062486.
  11. Blinova EA, Urbanovich PP. [Protecting the integrity of e-card data steganographic method]. In: Galkin IM, Romanchik VS, Volkov VM, Rasol’ko GA, editors. Veb-programmirovanie i internet-tekhnologii WebConf2018. Tezisy dokladov 4-i Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii; 14–18 maya 2018 g.; Minsk, Belarus’ [Web programming and internet technologies Web-Conf 2018. Abstracts of the 4th International scientific and practical conference; 2018 May 14–18; Minsk, Belarus]. Minsk: Belarusian State University; 2018. p. 147. Russian.
  12. Blinova EA, Urbanovich PP. А steganographic method based on the embedding of additional coordinates into images of SVG format. Proceedings оf BSTU. Issue 3, Physics and Mathematics. Informatics. 2018;1:104–109. Russian.
  13. Blinova EA, Urbanovich PP. [Comparative features of the use of steganographic methods in electronic maps]. In: Kovalev MYa, Bibilo PN, Grivachevskii AG, Dudkin AA, editors. Informatsionnye tekhnologii v promyshlennosti, logistike i sotsial’noi sfere (ITI’2019). Tezisy dokladov X Mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii; 23–24 maya 2019 g.; Minsk, Belarus’ [Information technologies in industry, logistics and social sphere (ITI’2019). Abstracts of the 10th International scientific and technical conference; 2019 May 23–24; Minsk, Belarus]. Minsk: United Institute of Informatics Problems, National Academy of Sciences of Belarus; 2019. p. 22–24. Russian.
  14. Blinova EA. A steganographic method based on the embedding of additional coordinates into spatial data. Proceedings оf BSTU. Issue 3, Physics and Mathematics. Informatics. 2019;1:69–74. Russian.
  15. Blinova EA, Urbanovich PP. Steganographic method based on hidden messages embedding into Bezier curves of SVG images. Journal of the Belarusian State University. Mathematics and Informatics. 2021;3:68–83. DOI: 10.33581/2520-6508-2021-3-68-83.
  16. StegoMap [Internet]. 2023 [cited 2023 February 1]. Available from: https://stashevskaya.belstu.by/about.
Опубликован
2023-03-30
Ключевые слова: электронные карты, стеганография, авторское право, цифровой водяной знак, пространственные данные, формат GeoJSON, формат Shapefile
Поддерживающие организации Работа выполнена при финансовой поддержке государственной программы научных исследований «Цифровые и космические технологии, безопасность человека, общества и государства» на 2021–2025 гг.
Как цитировать
Блинова, Е. А., Сташевская, И. Ю., & Урбанович, П. П. (2023). Стеганографический метод встраивания идентификатора в пространственные данные электронной карты. Журнал Белорусского государственного университета. Математика. Информатика, 1, 76-87. https://doi.org/10.33581/2520-6508-2023-1-76-87
Выпуск
№ 1 (2023): Журнал Белорусского государственного университета. Математика. Информатика
Раздел
Теоретические основы информатики

Copyright (c) 2023 Журнал Белорусского государственного университета. Математика. Информатика

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).