libcandle - Ein Softwarewerkzeug für die Stegoanalyse

Transkript

1 - Ein

2 - Ein

3 - Ein Verstecktes Schreiben

4 - Ein Verstecktes Schreiben Unauffälliges Trägermedium

5 - Ein Verstecktes Schreiben Unauffälliges Trägermedium Einsatzgebiet: Kryptographie nicht möglich

6 Geschichte - Ein Historische methoden: Tätowierung unter Kopfhaar

7 Geschichte - Ein Historische methoden: Tätowierung unter Kopfhaar Wachstafeln

8 Geschichte - Ein Historische methoden: Tätowierung unter Kopfhaar Wachstafeln Geheimtinte (Zitronensaft)

9 Klartext - Ein Abbildung: Einfaches Verfahren

10 - Ein Einbettung von Datenströmen in Trägermedien

11 - Ein Einbettung von Datenströmen in Trägermedien Bilddateien Tondateien Videodateien...

12 Beispiel: LSB - Ein Abbildung: Schematische Darstellung der Einbettung mit dem LSB-Verfahren

13 Beispiel: BattleSteg - Ein LSB-Verfahren mit intelligenter Pixelauswahl Nachricht wird vorwiegend in Bildkanten eingebettet Auswahl der Pixel an das Spiel Schiffeversenken angelehnt

14 weitere Verfahren - Ein F5 CPT PQ

15 - Ein Analyse von Bildern mit dem Ziel, eingebettete Daten zu erkennen

16 - Ein Analyse von Bildern mit dem Ziel, eingebettete Daten zu erkennen -Algorithmus gilt als gebrochen, wenn die Existenz von Daten erkannt werden kann

17 - Ein Analyse von Bildern mit dem Ziel, eingebettete Daten zu erkennen -Algorithmus gilt als gebrochen, wenn die Existenz von Daten erkannt werden kann Ausbetten der Daten nicht erforderlich

18 - Ein durchsuchen eines Bildes nach erkennbaren Artefakten, die auf eingebettete Daten schließen lassen

19 - Ein durchsuchen eines Bildes nach erkennbaren Artefakten, die auf eingebettete Daten schließen lassen nur bei Bildern mit max. 256 Farben praktikabel

20 - Ein durchsuchen eines Bildes nach erkennbaren Artefakten, die auf eingebettete Daten schließen lassen nur bei Bildern mit max. 256 Farben praktikabel verbesserung des Verfahrens durch Vorbehandlung des Bildes

21 verbesserte - Ein Die LSB-Ebene enthält oft noch erkennbare Bildstrukturen Bei einer Einbettung werden diese zerstört

22 verbesserte - Ein../../Dropbox/windmill.png../../Dropbox/windmill-lsb.p Abbildung: Bild und dessen LSB-Ebene

23 verbesserte - Ein../../Dropbox/windmill.png../../Dropbox/windmill-lsb-e Abbildung: Bild mit Eingebetteten Daten und dessen LSB-Ebene

24 Überblick - Ein Farbwerte des Bildes werden in Paare aufgeteilt (0,1),(2,3),...,(254,255) Differenz der Häufigkeit der Werte eines Paares in einem Bild wird gemessen geht davon aus, dass in der Geheimnachricht 0-Bits und 1-Bits gleich häufig vorkommen

25 Häufigkeitsverteilung - Ein../../Dropbox/dist.png Abbildung: Häufigkeitsverteilung vor und nach Einbettung

26 Formeln - Ein n i = f 2i + f 2i+1 2 (1)

27 Formeln - Ein n i = f 2i + f 2i+1 2 χ 2 k 1 = k i=1 (n i n i )2 n i (1) (2)

28 Formeln - Ein F k (x) = n i = f 2i + f 2i+1 2 χ 2 k 1 = 1 k i=1 2 k 1 2 Γ( k 1 2 ) (n i n i )2 n i χ 2 k 1 0 (1) (2) e x 2 x k dx (3)

29 Übersicht - Ein Betrachtet Gruppen von benachbarten Pixeln eines Bildes Berechnet die Unregelmäßigkeit der Gruppen

30 Übersicht - Ein Betrachtet Gruppen von benachbarten Pixeln eines Bildes Berechnet die Unregelmäßigkeit der Gruppen Kippt die LSBs des Bildes nach bestimmten Muster Teilt in Reguläre und Singulare Gruppen ein

31 Unregelmäßigkeit - Ein n 1 f (x 1, x 2,..., x n ) = x i+1 x i (4) i=1

32 Kippen Ein F 1 (x) = { x + 1 x 1 wenn x gerade sonst (5)

33 Kippen Ein { x + 1 F 1 (x) = x 1 { x 1 F 1 (x) = x + 1 wenn x gerade sonst wenn x gerade sonst (5) (6) F 0 (x) = x

34 Kippen Ein Gruppen von Pixeln werden anhand einer Maske gekippt: M n [ 1, 0, 1] n F (G n, M n ) = (F M1 (G 1 ),..., F Mn (G n )) (7)

35 Einteilung in Gruppen - Ein regulär, wenn gilt: f (G) < f (F (G)) singular, wenn gilt: f (G) > f (F (G)) unverändert, wenn gilt: f (G) = f (F (G))

36 Beobachtungen - Ein in typischen Bildern erhöht sich der Wert f einer Gruppe durch anwendung der Kippfunktion daher mehr R- als S-Gruppen

37 Beobachtungen - Ein in typischen Bildern erhöht sich der Wert f einer Gruppe durch anwendung der Kippfunktion daher mehr R- als S-Gruppen die Anteile von R- und S-Gruppen verändern sich in typischen Bildern durch Umkehren der Maske kaum wird die LSB-Ebene zur Hälfte durch Zufallswerte überschrieben, enthält das Bild etwa gleich viele R- und S-Gruppen

38 RS-Diagramm - Ein Abbildung: RS-Diagramm eines typischen Bildes

39 Verwendete Software - Ein C++ ImageMagick Boost Boost::test Boost::math Boost::any SWIG Ruby

40 Datenstrukturen - Ein Audio (unkompr.) Data Data2D Bitmap(PNG) Audio (kompr.) BlockData BlockData2D JPEG Abbildung: Datenstrukturen in

41 Filter - Ein Funktionen, die einen Datenstrom auf bestimmte Weise Transformieren Parametergesteuert

42 Analyzer - Ein Funktionen, die einem gegebenen Datenstrom eine reele Zahl zwischen 0 und 1 zuweisen Einbettungswahrscheinlichkeit Parametergesteuert

43 Parametersteuerung - Ein Funktionsobjekte enhalten ein Dictionary (string Name => any value) typ any entspricht einem bestimmten Datentyp (string, int, double, bool) zweites Dictionary enthält die benötigten Typen alle Parameter mit Standardwerten Initialisiert

44 Parametersteuerung - Ein Funktionsobjekte enhalten ein Dictionary (string Name => any value) typ any entspricht einem bestimmten Datentyp (string, int, double, bool) zweites Dictionary enthält die benötigten Typen alle Parameter mit Standardwerten Initialisiert Programme, die verwenden, müssen die Parameter und deren Typen nicht unbedingt kennen, um Funktionen zu benutzen.

45 Trägerformate - Ein Implementiert PNG,BMP,TGA,GIF,... (ImageMagick) JPEG als Bitmapgrafik ToDo JPEG mit Zugriff auf DCT-Koeffizienten Audiodateien

46 Filter - Ein NoiseFilter fügt dem Bild rauschen hinzu ConvolutionFilter 2-D Faltung BitremapFilter ordnet die Bitebenen eines Bildes neu an FlipMapFilter kippt die LSBs eines Bildes anhand einer Matrix ()

47 Analyzer - Ein χ 2 -Analyse Unterstützung für

48 Übersicht - Ein zweistufige Implementierung

49 Übersicht - Ein zweistufige Implementierung zunächst Erstellung der eigentlichen mit SWIG Anpassung der generierten an Ruby Stil

50 Übersicht - Ein zweistufige Implementierung zunächst Erstellung der eigentlichen mit SWIG Anpassung der generierten an Ruby Stil Ermöglicht in Verbindung mit irb interaktive Benutzung der Funktionen

51 - Ein

52 weitere Möglichkeiten - Ein GUI Entwickeln

53 weitere Möglichkeiten - Ein GUI Entwickeln Plug-Ins

54 weitere Möglichkeiten - Ein GUI Entwickeln Plug-Ins Mehr Boost Boost::GIL besserer Zugriff auf Bilddaten Boost::functional mehr Aspekte der Funktionalen Programmierung

55 weitere Möglichkeiten - Ein GUI Entwickeln Plug-Ins Mehr Boost Boost::GIL besserer Zugriff auf Bilddaten Boost::functional mehr Aspekte der Funktionalen Programmierung Rewrite in Haskell ;)

56 Fazit - Ein Viel über C++ und OOP gelernt

57 Fazit - Ein Viel über C++ und OOP gelernt Funktionale Programmiersprache eventuell besser geeignet

58 Fazit - Ein Viel über C++ und OOP gelernt Funktionale Programmiersprache eventuell besser geeignet Konzepte der nur schwierig zu abstrahieren

59 - Ein Vielen Dank Aufmerksamkeit