Sicherheit in Rechnernetzen - Professur Datenschutz und ...

4.1 Systematik
dann kann der Empfänger so auch prüfen, ob beide möglichen Werte des Bits hätten eingebettet
werden können und ob der Sender folglich einbetten konnte. Der Empfänger gibt das errechnete
emb also nur nach außen, wenn E(stego, not(emb)) ein akzeptabler Wert für den Stegotext ist.
Eine effiziente Implementierung des verbesserten Extraktionsalgorithmusses E −1 lautet:
function invE’(in: stego; out: emb);
emb := invE(stego);
stego_alternate := E(stego, not(emb));
if R(stego_alternate) = something_hidden
then emb := empty;
Es stellt sich nun die Frage: Ist obiges Ziel für E und E −1 nur zu erreichen, wenn das Stegosystem
die obigen Gleichungen erfüllt? Die Antwort ist ein konstruktives Nein.
Die ineffiziente Konstruktion:
Die Idee besteht darin, den Sender wie den Empfänger prüfen zu lassen, ob auch in stego beide
möglichen Werte eines Bits eingebettet werden können. Nur dann gilt das Bit als übertragen. Im
einzelnen:
Der Sender prüft, ob E(cover, 0) und E(cover, 1) jeweils akzeptable, d. h. aus seiner Sicht
für einen Stegoanalytiker die Einbettung nicht verratende Werte für Stegotext sind und bettet
nur dann ein, d. h. sendet nur dann stego := E(cover, emb) statt cover. Wenn sowohl Ecover, 0
wie auch E(cover, 1) akzeptable Werte sind, betrachtet der Sender emb als übertragen, ansonsten
sendet er emb noch mal.
Eine Implementierung des verbesserten Einbettungsalgorithmusses E ′ mit möglichst wenig
Aufrufen von E und R lautet:
function E’(in: cover, emb; out: stego);
stego := E(cover,emb);
stego_alternate := E(cover, not(emb));
if R(stego) = something_hidden or R(stego_alternate) = something_hidden
then begin stego := cover; E’(next cover, emb) end
else
if R(E(stego, 0)) = something_hidden or R(E(stego, 1)) = something_hidden
then E’(next cover, emb);
Der Empfänger erhält stego ′ (dies kann stego oder cover sein) und berechnet emb ′ := E −1 (stego ′ ).
Der Empfänger prüft, ob E(stego ′ , 0) und E(stego ′ , 1) jeweils akzeptable Werte für Stegotext
sind und empfängt ggf. emb ′ , ansonsten nichts.
Warum funktioniert dies?
Fall 1: Der Sender sendet stego, d. h. stego ′ = stego. Der Empfänger empfängt also emb ′ =
emb genau dann, wenn der Sender emb als übertragen betrachtet.
Fall 2: Der Sender sendet cover, d. h. stego ′ = cover. Dann ist entweder E(cover, 0) oder
E(cover, 1) nicht akzeptabel - oder beide. Wegen stego ′ = cover, gilt Gleiches also für
die vom Empfänger getesteten Werte E(stego ′ , 0) und E(stego ′ , 1).
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