Advanced methods of detection of the Steganography content

Jakub Hendrych

Disertační práce

Anotace:

Steganografie může být využita k nelegálním aktivitám. Proto je velmi důležité být připraven. K detekci steganografického obrázku máme k dispozici techniku známou jako stegoanalýza. Existují různé typy stegoanalýzy v závislosti na tom, zda je znám originální nosič nebo zdali víme, jaký byl použit algoritmus pro vložení tajné zprávy. Z hlediska praktického použití jsou nejdůležitější metody "slepé stagoanalýzy", které zle aplikovat na obrazové soubory a jelikož nemáme originální nosič pro srovnání. Tato doktorská práce popisuje metodologii obrazové stegoanalýzy. V této práci je důležité porozumět chování cíleného steganografického algoritmu. Pak můžeme využít jeho slabiny ke zvýšení detekční schopnosti a úspěšnosti kategorizace. Primárně se zaměřujeme na prolomení steganografického algoritmu OutGuess2.0 a sekundárně na algoritmus F5. Analyzujeme schopnost detektoru, který využívá proces kalibrace, výpočtu shlukování a mělkou neuronovou síť k detekci přítomnosti steganografické zprávy na podezřelém snímku. Nový přístup a výsledky jsou sepsány v této doktorské práci.

Abstract:

Steganography can be used for illegal activities. It is essential to be prepared. To detect steganography images, we have a counter-technique known as steganalysis. There are different steganalysis types, depending on if the original artifact (cover work) is known or not, or we know which algorithm was used for embedding. In terms of practical use, the most important are “blind steganalysis” methods that can be applied to image files because we do not have the original cover work for comparison. This philosophiæ doctor thesis describes the methodology to the issues of image steganalysis.In this work, it is crucial to understand the behavior of the targeted steganography algorithm. Then we can use it is weaknesses to increase the detection capability and success of categorization. We are primarily focusing on breaking the steganography algorithm OutGuess2.0. and secondary on breaking the F5 algorithm. We are analyzing the detector's ability, which utilizes a calibration process, blockiness calculation, and shallow neural network, to detect the presence of steganography message in the suspected image. The new approach and results are discussed in this Ph.D. thesis.

Klíčová slova

steganografie, stegoanalýza, neuronová síť, mělká neuronová síť, ANN, JPEG, DCT, kalibrace, shlukování, OutGuess2.0, F5

Keywords

steganography, steganalysis, neural network, shallow neural network, ANN, JPEG, DCT, calibration, blockiness, OutGuess2.0, F5

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 2. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 22. 6. 2022
• Vedoucí: Lačezar Ličev
• Oponent: Zuzana Komínková Oplatková, Radim Farana, Ivan Zelinka

VŠB – Technická univerzita Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Doktorský studijní program / obor:
Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika / Informatika