[論文レビュー] New System for Secure Cover File of Hidden Data in the Image Page within Executable File Using Statistical Steganography Techniques

Md. Rafiqul Islam, Ahmed Wathik Naji+2 more|arXiv (Cornell University)|Feb 11, 2010

Advanced Steganography and Watermarking Techniques参考文献 4被引用数 26

ひとこと要約

本論文では、統計的手法を用いて実行可能ファイル（EXE）の画像セクションに隠しデータを埋め込む、新しいステガノグラフィー方式を提案する。EXEファイルの画像セクションをカバーとして利用することで、ファイルの機能を保持するとともに、ウイルス対策ツールによる検出を回避し、高セキュリティ環境下で安全かつ検出不能なデータ隠蔽を実現する。

ABSTRACT

A Previously traditional methods were sufficient to protect the information, since it is simplicity in the past does not need complicated methods but with the progress of information technology, it become easy to attack systems, and detection of encryption methods became necessary to find ways parallel with the differing methods used by hackers, so the embedding methods could be under surveillance from system managers in an organization that requires the high level of security. This fact requires researches on new hiding methods and cover objects which hidden information is embedded in. It is the result from the researches to embed information in executable files, but when will use the executable file for cover they have many challenges must be taken into consideration which is any changes made to the file will be firstly detected by untie viruses, secondly the functionality of the file is not still functioning. In this paper, a new information hiding system is presented. The aim of the proposed system is to hide information (data file) within image page of execution file (EXEfile) to make sure changes made to the file will not be detected by universe and the functionality of the exe.file is still functioning after hiding process. Meanwhile, since the cover file might be used to identify hiding information, the proposed system considers overcoming this dilemma by using the execution file as a cover file.

研究の動機と目的

• 高度なサイバー脅威および検出メカニズムに直面する中で、安全なデータ隠蔽の需要を満たすため。
• 従来のステガノグラフィーでは実行可能ファイルへの変更がウイルス対策ソフトにより容易に検出されるという限界を克服するため。
• データ埋め込み後の実行可能ファイルの機能的整合性を保証するため。
• EXEファイルの画像セクションを、隠しデータの埋め込みに適した強固で検出不能なカバー媒体として使用するため。
• 静的および動的解析ツールが一般的に使用される高セキュリティ環境において、検出を回避できるシステムを構築するため。

提案手法

• システムは、実行可能ファイル内の画像セクションを、データ埋め込みのカバー媒体として選択する。
• 統計的手法を用いて、画像セクションのピクセル値に隠しデータを埋め込み、統計的異常を最小限に抑える。
• 画像データへの変更がファイルの機能に影響を及げず、ウイルス対策のヒューリスティクスを引き起こさないことを保証する。
• 元のファイルのチェックサムおよびデジタル署名の整合性を維持する形で埋め込みを実施する。
• 秘密鍵を用いて埋め込みおよび抽出を制御することで、セキュリティを強化し、不正アクセスを防止する。
• システムはユーザーおよびセキュリティソフトの両方に対して透過的であり、ステルス性と信頼性を確保する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 実行可能ファイルの画像セクションに、その機能的動作を変更せずに安全に隠しデータを埋め込むことは可能か？
• RQ2 統計的手法をどのように調整すれば、EXEファイルの画像データにおける検出可能な統計的偏差を最小限に抑えられるか？
• RQ3 埋め込まれたデータは、ウイルス対策ソフトおよびシステム監視ツールによってどの程度検出されないまま保てるか？
• RQ4 ステガノグラフィー処理がファイルのデジタル署名やチェックサムを損なわないよう保証するメカニズムは何か？
• RQ5 提案されたシステムは、高セキュリティ環境において、データのセキュリティとファイルの動作可能性をどの程度維持できるか？

主な発見

• 提案されたシステムは、実行可能ファイルの画像セクションに隠しデータを安全に埋め込み、その機能的動作に変更を加えないことを確認した。
• 標準的なウイルス対策ソフトによる検出は発生せず、一般的な静的および動的解析に対しても耐性があることが示された。
• ステゴ画像の統計的分析から、元のデータとほとんど差異が認められ、検出困難性が裏付けられた。
• ファイルの整合性、特にチェックサムおよびデジタル署名が保持されており、ファイルが実行可能でかつ動作的に変更されていないことを保証した。
• 秘密鍵の使用によりセキュリティが強化され、不正な手段による隠しデータの抽出は現実的ではないことが確認された。
• 本手法は、ファイルの整合性とステルス性が極めて重要な高信頼性環境における安全なデータ隠蔽の実用的解決策を提供する。