Шумская Ольга Олеговна – аспирант.14 линия В.О. 39, Санкт-Петербург 199178.
Olga O. Shumskaya - Post-Graduate Student, St. Petersburg Institute for Informatics and Automation of the Russian Academy of Sciences.39, 14-th Line V.O., St. Petersburg 199178.
Исхакова Анастасия Олеговна - кандидат технических наук, старший научный сотрудник, лаборатория киберфизических систем.ул. Профсоюзная 65, Москва 117997.
Anastasia O. Iskhakova - Cand. of Sci. (Engineering), Associate Professor Senior Researcher, Cyberphysical Systems Laboratory, Russian Academy of Sciences, Institute of Management Problems named after V.A. Trapeznikova RAS.65 Profsoyuznaya str., Moscow 117997.
Цель исследования. Статья посвящена вопросу обеспечения безопасной передачи управляющих сигналов между элементами многоагентной роботехнической системы. Целью работы является обеспечение скрытой передачи данных с возможностью однозначного извлечения управляющих сигналов.Методы. Для решения поставленной задачи был предложен алгоритм на основе методов водяных цифровых знаков и цифровой стеганографии. Метод формирования цифрового водяного в форме кольца с симметрией позволяет не только обеспечить максимальную незаметность встраивания (незначительные искажения контейнера при сокрытии), но и уберечь передаваемый сигнал от таких сложных искажений, как поворот изображения. Метод стеганографического сокрытия позволяет регулировать интенсивность встраивания с помощью фактора силы, вычислительно прост и понятен. Предложенный подход к выявлению и пониманию передаваемого сигнала отличается от современных методов криптографии и стегоанализа тем, что не требует 100% верного извлечения сигнала. После нескольких модификаций метод позволяет минимизировать времязатраты на формирование (адаптивная ширина кольца с битами сигнала) и встраивание цифрового водяного знака (минимизация обрабатываемой области контейнера для встраивания).Результаты. Предложенный подход позволяет скрыто передать управляющие сигналы в рамках передачи цифровых объектов, эксперименты показали, что управляющий сигнал однозначно понимается даже при таких искажениях, как уменьшение или увеличение контрастности или яркости, поворот изображения, сжатие.Заключение. Использование предложенной методики передачи управляющих сигналов в многоагентной робототехнической системе позволит своевременно и безопасно, с минимальной вероятностью потери, получать необходимую информацию.
Purpose of research. The article is devoted to the issue of ensuring the safe transmission of control signals between the elements of a multi-agent robotic system. The purpose of the work is to provide hidden data transmission with the possibility of unambiguous extraction of control signals.Methods. To solve the task set, an algorithm based on the methods of digital watermarks and digital steganography was proposed. The method of forming a digital watermark in the form of a ring with symmetry allows not only ensuring maximum imperceptibility of embedding (insignificant distortion of the container during concealment), but also to protect the transmitted signal from such complex distortions as image rotation. The steganographic concealment method allows regulating the intensity of embedding using the force factor; it is computationally simple and straightforward. The proposed approach to identifying and understanding the transmitted signal differs from modern methods of cryptography and steganalysis in that it does not require 100% correct signal extraction. After several modifications, the method allows minimizing the time spent on formation (adaptive width of the ring with signal bits) and embedding of a digital watermark (minimization of the processed area of the container for embedding).Results. The proposed approach makes it possible to transmit control signals in a hidden way within the framework of the transmission of digital objects; the conducted experiments have shown that the control signal is unambiguously understood even with such distortions as a decrease or increase in contrast or brightness, image rotation, and compression.Conclusion. Application of the proposed technique for transmitting control signals in a multi-agent robotic system will male it possible to receive the necessary information timely and safe, with a minimum probability of loss.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.