論文の概要: Multichannel Steganography: A Provably Secure Hybrid Steganographic Model for Secure Communication
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.04511v2
- Date: Fri, 04 Jul 2025 21:18:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-08 22:02:55.014781
- Title: Multichannel Steganography: A Provably Secure Hybrid Steganographic Model for Secure Communication
- Title（参考訳）: マルチチャネル・ステガノグラフィー:安全な通信のための潜在的に安全なハイブリッド・ステガノグラフィーモデル
- Authors: Obinna Omego, Michal Bosy,
- Abstract要約: Secret-seeded PRNGは軽量なMarkovチェーンジェネレータを駆動し、文脈的に妥当なカバーパラメータを生成する。
マスケビットベクターは、分散を意識した最小有意ビットアルゴリズムにより、従来のメディアに受容不能に埋め込まれる。
我々は,マルチチャネルの敵モデル (MC-ATTACK) を定式化し,標準的なセキュリティ仮定の下では,敵の識別上の優位性は無視可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Secure covert communication in hostile environments requires simultaneously achieving invisibility, provable security guarantees, and robustness against informed adversaries. This paper presents a novel hybrid steganographic framework that unites cover synthesis and cover modification within a unified multichannel protocol. A secret-seeded PRNG drives a lightweight Markov-chain generator to produce contextually plausible cover parameters, which are then masked with the payload and dispersed across independent channels. The masked bit-vector is imperceptibly embedded into conventional media via a variance-aware least-significant-bit algorithm, ensuring that statistical properties remain within natural bounds. We formalize a multichannel adversary model (MC-ATTACK) and prove that, under standard security assumptions, the adversary's distinguishing advantage is negligible, thereby guaranteeing both confidentiality and integrity. Empirical results corroborate these claims: local-variance-guided embedding yields near-lossless extraction (mean BER $<5\times10^{-3}$, correlation $>0.99$) with minimal perceptual distortion (PSNR $\approx100$,dB, SSIM $>0.99$), while key-based masking drives extraction success to zero (BER $\approx0.5$) for a fully informed adversary. Comparative analysis demonstrates that purely distortion-free or invertible schemes fail under the same threat model, underscoring the necessity of hybrid designs. The proposed approach advances high-assurance steganography by delivering an efficient, provably secure covert channel suitable for deployment in high-surveillance networks.
- Abstract（参考訳）: 敵対的環境におけるセキュアな秘密の通信は、同時に可視性、証明可能なセキュリティ保証、および情報的敵に対する堅牢性を達成する必要がある。
本稿では,統一型マルチチャネルプロトコルにおいて,カバー合成とカバー修正を統一するハイブリッド・ステガノグラフィー・フレームワークを提案する。
秘密のPRNGは軽量なMarkovチェーンジェネレータを駆動し、コンテキスト的に可視なカバーパラメータを生成し、ペイロードを隠蔽して独立したチャネルに分散する。
マスクされたビットベクターは、分散を意識した最小有意ビットアルゴリズムによって従来のメディアに受容不能に埋め込まれ、統計的性質が自然界に留まることを保証している。
我々は,マルチチャネルの敵モデル(MC-ATTACK)を定式化し,標準的なセキュリティ仮定の下では,敵の識別上の優位性が無視可能であることを証明し,秘密性と整合性の両方を保証する。
局所分散誘導埋め込みは、最小の知覚歪み(PSNR $\approx100$,dB, SSIM $>0.99$)を持つ、ほとんどロスレス抽出(平均BER $<5\times10^{-3}$、相関$>0.99$)、鍵ベースのマスキングは、完全に情報を得た敵に対してゼロ(BER $\approx0.5$)まで抽出する。
比較分析により、純粋な歪みのない、あるいは可逆的なスキームは同じ脅威モデルの下で失敗し、ハイブリッド設計の必要性が強調される。
提案手法は, 高サーベイランスネットワークへの展開に適した, 効率的かつ確実にセキュアなサーベイランスチャネルを提供することにより, 高精度なステガノグラフィーを向上する。
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