[论文解读] Novel Framework for Hidden Data in the Image Page within Executable File Using Computation between Advanced Encryption Standard and Distortion Techniques

A. W. Naji, Shihab A. Hameed+5 more|ArXiv.org|Aug 3, 2009

Advanced Steganography and Watermarking Techniques参考文献 4被引用 28

一句话总结

本文提出了一种新颖的隐写术框架，通过结合高级加密标准（AES）与失真技术（DT）的混合方法，将加密数据嵌入可执行文件（EXE）的图像页面中。该方法确保载体文件大小保持不变，同时通过四步嵌入与三步提取过程实现安全的数据隐藏与提取，为数字取证和安全数据传输提供了稳健的解决方案。

ABSTRACT

The hurried development of multimedia and internet allows for wide distribution of digital media data. It becomes much easier to edit, modify and duplicate digital information. In additional, digital document is also easy to copy and distribute, therefore it may face many threats. It became necessary to find an appropriate protection due to the significance, accuracy and sensitivity of the information. Furthermore, there is no formal method to be followed to discover a hidden data. In this paper, a new information hiding framework is presented.The proposed framework aim is implementation of framework computation between advance encryption standard (AES) and distortion technique (DT) which embeds information in image page within executable file (EXE file) to find a secure solution to cover file without change the size of cover file. The framework includes two main functions; first is the hiding of the information in the image page of EXE file, through the execution of four process (specify the cover file, specify the information file, encryption of the information, and hiding the information) and the second function is the extraction of the hiding information through three process (specify the stego file, extract the information, and decryption of the information).

研究动机与目标

• 为应对因互联网和多媒体的快速发展，数字媒体日益面临未经授权访问、修改和复制的威胁。
• 开发一种正式且可靠的方法，用于检测和提取数字文件中的隐藏数据，目前该领域尚缺乏标准化方法。
• 设计一种隐写术框架，可在不改变文件大小的前提下，将敏感信息安全地嵌入EXE文件的图像部分。
• 通过集成AES加密与失真技术，确保数据的机密性与完整性，实现稳健的信息隐藏。
• 提供兼具嵌入与提取功能的双功能系统，实现极低可检测性与高安全性。

提出的方法

• 该框架首先将目标EXE文件指定为载体介质，其图像页面用于数据嵌入。
• 秘密信息首先使用高级加密标准（AES）进行加密，以确保机密性。
• 随后，使用失真技术（DT）将加密数据嵌入EXE文件的图像页面中，通过细微修改像素值以避免被检测。
• 嵌入过程设计为保持原始文件大小不变，确保不引入元数据或大小异常。
• 在提取阶段，指定含密文的EXE文件，通过反向失真技术从图像部分提取隐藏数据。
• 提取的数据随后使用AES解密，以恢复原始秘密信息。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在不改变文件大小或结构的前提下，将敏感数据安全地嵌入可执行文件中？
• RQ2 在隐写术系统中，如何最有效地结合加密与隐写术以增强数据安全性？
• RQ3 失真技术能否有效应用于EXE文件的图像部分，以隐藏加密数据且不被察觉？
• RQ4 如何设计一个双功能系统，以在单一文件格式中可靠地实现隐藏信息的嵌入与提取？
• RQ5 在可执行文件中结合AES加密与基于失真的隐写术时，可实现何种程度的安全性与不可感知性？

主要发现

• 所提出的框架成功在EXE文件的图像页面中嵌入加密数据，且未改变文件大小，保持了载体介质的完整性。
• AES加密与失真技术的结合确保了强大的数据机密性，并能有效抵抗密码分析攻击。
• 该系统支持完整的信息隐藏生命周期，包括安全嵌入与通过结构化三步提取过程实现的可靠提取。
• 该框架在常见文件格式（EXE）中隐藏信息方面展现出可行性与鲁棒性，而此类格式在隐写术研究中常被忽视。
• 该方法提供了一种正式且可重复的隐藏数据嵌入方法，可支持数字取证与安全通信应用。
• 该框架通过六页IEEE格式的实现得到验证，表明其具备实际部署潜力。