Análisis Chi-cuadrada en esteganografía LSB

En esta entrada explicaré el método para detectar mensajes ocultos usando Chi-Cuadrada.


Un estudio publicado en el año 2000 por Andreas Westfeld describe un método para detectar la presencia de un mensaje aleatorio oculto dentro del plano LSB usando un análisis  estadístico Chi-cuadrada[1]. 


Recordemos que...

En la entrada El método LSB (parte 2) su puede observar que cuando el mensaje se oculta de forma aleatoria en el plano LSB es imperceptible a simple vista, esto provoca que el mensaje pase desapercibido (ver Figura 1).

Figura 1. Comparación de los planos LSB marcados usando un mensaje secuencial y aleatorio.

Es importante recordar que los bits del plano LSB no tienen una naturaleza aleatoria  (analizado en la entrada El Método LSB (parte 1)). En la Figura 2 se muestra el plano LSB de la imagen Bird. Se puede observar que tiene cierto patrón no aleatorio.

Figura 2. Imagen y su plano LSB, se puede observar la naturaleza no aleatoria del plano LSB.

DEFINICIÓN. El estudio de los sistemas de esteganografía con el fin de detectar mensajes ocultos se le conoce como estegoanálisis. Cuando hacemos estegoanálisis y detectamos la existencia de un mensaje oculto se considera que el método esteganográfico está roto, es opcional si se extrae el mensaje oculto o si se determina su tamaño. De esta manera, el análisis estadístico Chi-cuadrada y el análisis visual expuesto en la entrada El método LSB (parte 2) son ejemplos de dos técnicas de estegoanálisis.

En el siguiente video se explicará el funcionamiento del estegoanálisis usando chi-cuadrada para detectar la presencia de un mensaje aleatorio oculto en el plano LSB.

CódigoFuente:
https://github.com/pedro-aaron/stego-chi-2

[1] A. Westfeld and A. Pfitzmann, "Attack on Steganographic Systems", Lectures Notes in Computer Science, vol. 1768, Springer-Verlag, Berlin, 2000, pp. 61-75.

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