Diseño de nuevo algoritmo esteganográfico en el dominio espacial

Resumen

1. OBJETIVOS. El trabajo de investigación efetuado persigue los siguientes objetivos principalmente: 1) La definición de un nuevo filtro de selección de píxeles para ocultar la información diseñado con fines exclusivamente esteganográficos que mejore el rendimiento y las posibilidades de detección de los filtros utilizados habitualmente. 2) La definición de un nuevo algoritmo de ocultación de la información, mejorando y aportando nuevas características a los algoritmos actualmente utilizados. 2. NUEVO FILTRO ESTEGANOGRÁFICO Una forma de mejorar la eficiencia de los algoritmos esteganográficos es implementar filtros dentro del algoritmo que seleccionen las mejores áreas donde inyectar la información a ocultar para dificultar su detección. El inconveniente de los filtros estándares de procesamiento de imágenes tiene el mismo origen que su gran ventaja. Los filtros estándares, utilizados con fines esteganográficos, se ocupan de la búsqueda de bordes en imágenes, zonas que se consideran las mejores candidatas para ocultar información. Pero estos filtros desaprovechan otra serie de píxeles que serían también muy buenos candidatos para ocultar información. Estos píxeles, denominados en adelante puntos, son aquuellos que yienen un color muy diferente con cualquiera de los píxeles que le rodean. El nuevo filtro propuesto basa su funcionamiento en la búsqueda de puntos. 3. NUEVO ALGORITMO ESTEGANOGRÁFICO. El diseño del nuevo algoritmo propuesto es una versión del algoritmo LSB, pero para mejorar su rendimiento se apoya sobre tres mejoras principalmente: la utilización de un solo color RGB para la ocultación de la información, la adaptación del método LSB Matching para que opere sobre más de un bit y la comprensión de la información antes de la ocultación. Figura 1. Estructura funcional del algoritmo propuesto. 3.1. Utilización de un solo color para la ocultación de la información. La mayoría de los algoritmos que trabajan en el dominio espacial utilizan un método LSB como algoritmo de ocultación de información, es decir, almacenan un bit de la información a ocultar en el bit menos significativo de cada color RGB de un íxel. El problema se deriva de que modificar los tres colores de un píxel produce una gran distorsión en el color resultante. Dicha distorsión no es visible para el ojo humano, pero sí detectable por un sistema estadístico. Un método más eficiente y que introduce menos distorsión consiste en almacenar los 3 bits de información a ocultar en el mismo color. Para la elección del color a utilizar para la ocultación, este nuevo algoritmo realiza un análisis previo Sample Pairs y selecciona el color con mayor coeficiente, ya que es el que representa una mayor distorsión, con lo que se notarán menos los cambios introducidos. 3.2. Adaptación del método LSB Matching. Este método de inyección consiste en calcular la distancia entre el color original y el nuevo color. En caso de que la distancia sea mayor que cierto umbral (determinado por el nº de bits a inyectar) el color se incremente o decrementa para obtener un color final más cercano al original, lo que supone una nueva reducción en la distorsión producida por la ocultación de la información. 3.3. Compresión de la información a ocultar. Muchas de las herramietnas esteganográficas se limitan a ocultar la información en su estado original. Dado que la disminución de la información a ocultar supone un menor ratio de sustitución de bits originales, y por lo tanto, una menor posibilidad de detección, parece razonable incluir un módulo de compresión previo a la sustitución de información.