[論文レビュー] An Alternative Approach of Steganography using Reference Image

Samir Kumar Bandyopadhyay, Indra Kanta Maitra|arXiv (Cornell University)|Jul 1, 2010

Advanced Steganography and Watermarking Techniques参考文献 12被引用数 8

ひとこと要約

この論文は、画像を変更せずにテキストデータを隠すために4ビットグレースケールの参照画像を用いる、新しいステガノグラフィー手法を提案している。8ビットの文字を4つの2ビットセグメントに分割し、それらを参照画像の画素値に埋め込むことで、視認不能で安全な高容量データ隠蔽を実現する。復号は、参照画像とデータファイルの両方が揃った場合にのみ可能である。

ABSTRACT

This paper is to create a practical steganographic implementation for 4-bit images.The proposed technique converts 4 bit image into 4 shaded Gray Scale image. This image will be act as reference image to hide the text. Using this grey scale reference image any text can be hidden. Single character of a text can be represented by 8-bit. The 8-bit character can be split into 4X2 bit information. If the reference image and the data file are transmitted through network separately, we can achieve the effect of Steganography. Here the image is not at all distorted because said image is only used for referencing. Any huge mount of text material can be hidden using a very small image. Decipher the text is not possible intercepting the image or data file separately. So, it is more secure.

研究の動機と目的

• データ埋め込み中に画像の外観を変化させないために、参照画像を用いたステガノグラフィック技術の開発。
• 最小サイズの参照画像を用いて高容量のテキスト隠蔽を実現すること。
• 参照画像またはデータファイルのいずれか一方が盗聴されても復号が不可能であるように、セキュリティを確保すること。
• 4ビットグレースケール画像を参照媒体として用いる実用的な実装を提供すること。
• 従来のステガノグラフィーにおける課題、すなわちペイロード埋め込みによるカバー画像の変更を克服すること。

提案手法

• 4ビット画像を、データ埋め込み中に外観が変化しない4階調グレースケールの参照画像に変換する。
• 各8ビット文字を4つの2ビットセグメントに分割し、それらを参照画像の画素値に分散して埋め込む。
• 参照画像と隠しデータファイルをネットワーク経由で別々に送信することで、ステガノグラフィックなセキュリティを維持する。
• テキストの2ビットセグメントに従って、参照画像画素の最下位ビットを変更することでデータ埋め込みを実行する。
• 復号には、元の参照画像と送信されたデータファイルの両方が必要であり、元のテキストを再構築する。
• 参照画像およびデータファイルのいずれか一方だけでは隠しメッセージが特定できないため、セキュリティが強化される。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 カバー画像の視覚的外観を変化させずにステガノグラフィーを実現する方法は何か？
• RQ2 最小限の参照画像を用いて、最大どれほどのテキスト容量を実現できるか？
• RQ3 参照画像とデータが別々に送信された場合でも、安全なデータ隠蔽が可能か？
• RQ4 部分的な盗聴に対しても、隠しデータの完全性と機密性をどのように保証できるか？
• RQ5 4ビットグレースケール画像をステガノグラフィック埋め込み用の安定した参照媒体として使用する可能性は何か？

主な発見

• データ埋め込みに際して参照画像の外観が視覚的に変化しないのは、最下位ビットのみを変更するためである。
• この手法により、小さな参照画像に多数のテキストを隠すことができ、高いペイロード容量を達成できる。
• 参照画像またはデータファイルのいずれか一方を盗聴しても、隠しメッセージは特定できないため、高いセキュリティが確保される。
• 参照画像とデータの送信を分離することで、実用的なステガノグラフィック通信が可能になる。
• 復号に両方の要素が必要なため、傍受者による受信が困難なため、受動的盗聴に対しても耐性がある。
• この手法は、安定的かつ低コストな参照媒体としての4ビットグレースケール画像に適用可能である。