[论文解读] 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 8

一句话总结

本文提出了一种新颖的隐写术方法，利用4位灰度参考图像在不修改图像的情况下隐藏文本数据，确保不可检测性。通过将每个8位字符拆分为四个2位段，并将这些段嵌入参考图像的像素值中，该方法实现了无视觉失真的安全、高容量数据隐藏，且仅当同时拥有参考图像和数据文件时才能解密。

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.

研究动机与目标

• 开发一种通过使用参考图像进行数据嵌入来避免图像失真的隐写技术。
• 利用最小尺寸的参考图像实现在高容量文本隐藏。
• 通过确保仅拦截参考图像或数据文件时无法解密，实现安全性。
• 为4位灰度图像作为参考介质提供实用的实现方案。
• 克服传统隐写术中因载荷嵌入而改变载体图像的局限性。

提出的方法

• 该方法将4位图像转换为4级灰度参考图像，在数据嵌入过程中保持其视觉不变。
• 每个8位字符被划分为四个2位段，以分布在参考图像像素值中。
• 参考图像与隐藏数据文件通过网络分别传输，以维持隐写安全性。
• 通过根据文本的2位段修改参考图像像素的最低有效位来执行数据嵌入。
• 解密需要原始参考图像和传输的数据文件共同作用以重建原始文本。
• 该方法确保仅单独拥有参考图像或数据文件均无法揭示隐藏信息，从而增强安全性。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在不改变载体图像视觉外观的情况下实现隐写？
• RQ2 使用最小参考图像可实现的最大文本容量是多少？
• RQ3 当参考图像和数据分别传输时，能否实现安全的数据隐藏？
• RQ4 如何在部分拦截的情况下保护隐藏数据的完整性和机密性？
• RQ5 使用4位灰度图像作为隐写嵌入的稳定参考是否可行？

主要发现

• 由于仅修改参考图像的最低有效位来嵌入数据，参考图像在视觉上保持不变。
• 该方法可在小尺寸参考图像中隐藏大量文本，实现高载荷容量。
• 单独拦截参考图像或数据文件均无法揭示隐藏信息，确保强安全性。
• 该技术通过分离参考图像与数据传输，实现了实用的隐写通信。
• 由于解密需要同时具备两个组件，该方法对被动监听具有鲁棒性。
• 该方法适用于4位灰度图像，后者可作为稳定且低开销的参考介质。