Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed Mahmoud Modarres-Hashemi,Shadrokh Samavi
سیدمحمود مدرس هاشمی (استاد مشاور) شادرخ سماوی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Masood Omoomi
مسعود عمومی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1385

TITLE

Improving Embedding Efficiency of High Payload Steganographic Schemes by Introducing New Binary and Non-binary Spaces
The most important steganographic schemes are usually based on slight modifications in cover media. Two basic criteria in designing each embedding algorithm, which are quantitatively and simultaneously evaluated by the value of embedding efficiency, are security and capacity. In this dissertation, after thorough investigation of the main concepts of steganography and steganalysis, two novel families of steganographic schemes based on cover modification, are proposed. The first one, so called Bn, is a binary group of embedding methods which have better embedding efficiencies than the custom LSB replacement and LSB matching algorithms. In addition, a group of ternary embedding algorithms, so called Tn, with high value of embedding efficiency is proposed. All of the innovative steganographic schemes in this thesis are included in the kind of ±K embedding methods which can be modeled by additive noise information hiding. During the process of data embedding, the histogram of cover signal is softened by a low pass filter to generate the histogram of stego signal. The impulse response of this filter is the probability density function (PDF) of stegonoise signal. Using this fact, we suggest some methods whose equivalent filters have less effect on the histogram of cover signals, yielding more security and therefore less detectability against steganalysis attacks. Keywords Steganography, Embedding efficiency, Steganalysis, Power spectrum density of stegonoise, Receiver Operating Characteristic (ROC).
علم پنهان¬نگاری از شاخه¬های مهم روش¬های مخفی¬سازی اطلاعات است که همراه با رمزنگاری می¬تواند امنیت در ارتباطات را در سطوح بالاتری تأمین نماید. در روش¬های پنهان¬نگاری، حجمی ازاطلاعات حساس و مهم در حجم بزرگ¬تری از داده¬ی دیجیتال مانند متن، صوت، تصویر یا فیلم، که اصطلاحاً به آن شیء یا رسانه¬ی میزبان یا پوشانه گفته می¬شود به گونه¬ای جاسازی می¬گردد که اطلاع از اصل وجود اطلاعات جاسازی¬شده برای افراد غیر مجاز به آسانی ممکن نباشد. بر اساس دو تعریف متفاوت ولی نزدیک به هم در مباحث پنهان¬نگاری، بازدهی جاسازی را می¬توان معرف تعداد بیت¬های قابل جاسازی به ازای هر تغییر در یک نمونه و یا تعداد بیت¬های قابل جاسازی به ازای هر واحد تغییر در دامنه¬ی یک نمونه، از محیط پوشانه دانست. روش¬های پنهان¬نگاری با بازدهی جاسازی بیشتر، قادرند در ازای سطح ثابتی از امنیت، نرخ جاسازی بالاتری داشته باشند و یا در ازای مقدار ثابتی از نرخ جاسازی، امنیت بیشتری را از خود نشان دهند. هدف اصلی این رساله، ارائه¬ی روش¬هایی جدید برای پنهان¬نگاری و جاسازی اطلاعات در محیط رسانه¬های دیجیتال است،که ضمن داشتن ظرفیت نسبی یا نرخ جاسازی بالا، تغییرات تا حد ممکن کمتری را در مقایسه با سایر روش¬ها، به محیط پوشانه تحمیل کنند. در این رساله، دو خانواده¬ی جدید از روش¬های پنهان¬نگاری پرظرفیت که در آنها با تمهیدات مناسبی، تغییرات لازم برای جاسازی در محیط پوشانه،کاهش یافته و در نتیجه مقادیر بالاتری برای بازدهی جاسازی حاصل گردیده، ارائه شده است. روش باینری پیشنهادی موسوم به Bn ، با تعریف تابع باینری دو متغیره¬ای به نام و اثبات دو خاصیت ویژه¬ برای آن، از فضای جدیدی که برگرفته از اطلاعات دو صفحه¬ی بیتی آخر سیگنال پوشانه یا میزبان است، برای جاسازی اطلاعات استفاده می¬نماید. اثبات¬های ریاضی دقیقی برای محاسبه¬ی بازدهی جاسازی این روش در حالت¬های مختلف ارائه شده است که با نتایج شبیه¬سازی در محیط تصاویر دیجیتال، کاملاً سازگار است. برتری این روش در مقایسه با روش¬های مشابه، با محاسبه¬ی دقیق چگالی طیف توان نویز گنجانه و تحلیل فرکانسی تغییرات هیستوگرام پوشانه در اثر جاسازی به اثبات رسیده است. روش غیرباینری پیشنهادی، یک روش جاسازی تِرنِری یا مبنای 3 ، موسوم به T است. با تعریف تابع تِرنِری دو متغیره¬ای به نام T و اثبات شش خاصیت ویژه¬ برای آن، از فضای جدیدی که برگرفته از اطلاعات دو صفحه¬ی تریتی آخر سیگنال پوشانه است، برای جاسازی اطلاعات استفاده می¬شود. در یک حالت خاص موسوم به روش T2 ، محاسبه¬ی بازدهی جاسازی و اثبات برتری این روش نسبت به روش¬های مشابه، هم از طریق تحلیلی و هم با نتایج شبیه¬سازی در محیط تصاویر دیجیتال انجام شده است. امنیت همه¬ی روش-های پنهان¬نگاری پیشنهادی در این رساله، با استفاده از رایج¬ترین حملات پنهان¬شکنی محک خورده و بر اساس روش¬های علمی موجود در ارزیابی عملکرد آشکارسازها (تست¬های تشخیص جاسازی) ، برتری آنها در عمل نیز به اثبات رسیده است. کلمات کلیدی: 1- پنهان¬نگاری 2- بازدهی جاسازی 3- پنهان¬شکنی 4- چگالی طیف توان نویز گنجانه 5- نمودار مشخصه¬ی عملکرد گیرنده (ROC)

ارتقاء امنیت وب با وف بومی