UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS-ESPE

Presentación del tema: "UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS-ESPE"— Transcripción de la presentación:

1 UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS-ESPE
DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA Tema: “DESARROLLO Y ANÁLISIS DE UNA TÉCNICA ESTEGANOGRÁFICA PARA LA TRANSMISIÓN DE IMÁGENES EN ARCHIVOS DE AUDIO ORIENTADO A LA SEGURIDAD EN LAS REDES DE COMUNICACIÓN” Tesis de Grado previo la obtención del título: INGENIERA EN ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES Realizado por: CRISTINA ELIZABETH BASTIDAS SOSA Director: ING. FREDDY ACOSTA B.

2 Contenido Introducción Diseño Pruebas y Análisis de Resultados
Conclusiones Trabajos Futuros

3 Introducción: Esteganografía
Origina de dos vocablos griegos: Steganos  encubierto Graphos escritura Disciplina que estudia y aplica técnicas que permiten el ocultamiento de mensajes, dentro de otros, de modo que no se perciba su existencia. Criptografía Esteganografía = ≠

4 Introducción: Antecedentes Históricos
Tablillas con cera. Rasurar cabezas de esclavos. Tintas Invisibles. Micro-puntos. Audio, Video , Imágenes Protocolos de Red

5 Esteganografía en audios
Recuperado LSB Modificación ultimo bit LSB Modificación ultimo bit Imagen a Ocultar Imagen Recuperada

6 Esteganografía en audios
Recuperado LSB Modificación ultimo bit LSB Modificación ultimo bit Imagen a Ocultar Imagen Recuperada

7 AUDIO PORTADOR Características: Texto oculto en Audios
Uso libre en la Web. Audio.WAV -Formato más usado -Sin Compresión Ruido Natural. Bits de Cabecera no alterados. -# canales -frecuencia muestreo

8 Esteganografía en audios
Recuperado LSB Modificación ultimo bit LSB Modificación ultimo bit Imagen a Ocultar Imagen Recuperada

9 Imágenes a Ocultar Características: Pixabay 100 Imágenes:
- 1 canal (Blanco y Negro) - 3canales (RGB) Redimensionadas 480 X 640 Imagen.PNG

10 Esteganografía en audios
CLAVE SEGURIDAD Recuperado LSB Modificación ultimo bit LSB Modificación ultimo bit Imagen a Ocultar Imagen Recuperada

11 Esteganografía en audios
Recuperado LSB Modificación ultimo bit LSB Modificación ultimo bit Imagen a Ocultar Imagen Recuperada

12 Modificación Ultimo Bit
LSB Intercambian los bits menos significativos del audio por los bits de la información secreta. Alta capacidad de incrustación. Baja complejidad computacional. Muestra de audio A binario Muestra de audio con mensaje

13 Esteganografía en audios
Recuperado LSB Modificación ultimo bit LSB Modificación ultimo bit Imagen a Ocultar Imagen Recuperada

14 Esteganografía en audios
Recuperado LSB Modificación ultimo bit LSB Modificación ultimo bit Imagen a Ocultar Imagen Recuperada

15 Esteganografía en audios
Recuperado LSB Modificación ultimo bit LSB Modificación ultimo bit Imagen a Ocultar Imagen Recuperada

16 Sistema Esteganográfico
Seguridad Capacidad Numero de bits para esconder. Robustez Soportar ataques involuntarios o intencionales. Invisibilidad Sin ser detectado. Seguridad Libre de riesgos. Capacidad Robustez * Fridrich; Jessica Detección confiable de esteganografía LSB en color e imágenes en escala de grises RE40,477 September 2, 2008

17 Aplicaciones de la Esteganografía
Marcas de Agua: Insertadas en objetos con técnicas esteganográficas -Protegen los archivos -Visibles o Invisibles Autenticidad Sistemas de Video Vigilancia Detectar cambios Protección Eliminar la marca No perder la calidad de audios Niveles de Acceso Niveles de acceso Bandas sonoras en Varios Idiomas

18 Diseño de la Aplicación
Diagrama de Flujo Inserción de Bits

19 Diseño de la Aplicación
Diagrama de Flujo Recuperación de Bits

20 Aplicación

21 Aplicación

22 Aplicación

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27 Aplicación

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31 Aplicación

32 Aplicación

33 Aplicación

34 Aplicación

35 Aplicación

36 Escenarios TIPO CARACTERISTICAS Escenario 1 No Moverlos
Sin modificarlos -Guardados en ordenador HP -30 días Escenario 2 Reproducirlos en equipos electrónicos -Equipos celulares, ordenadores, etc. Escenario 3 Archivos comprimidos .RAR Enviados vía correo electrónico -Comprimir/enviar EMISOR -Descomprimir/Reproducir RECEPTOR -Comprimir/enviar RECEPTOR

37 1.-Calidad de Audios Original MOS Esteganográfico

38 1.-Calidad de Audios

39 1.-Calidad de Audios

40 2.-Calidad de Audios *Se realizaron 100 archivos esteganográficos
Primer Escenario: 20 archivos con esteganografía Segundo Escenario: 15 archivos con esteganografía Tercer Escenario: 15 archivos con esteganografía

41 2.-Calidad de Audios

42 Audios de 1 canal Señal Dominio de la Frecuencia
Señal Dominio del Tiempo

43 Audios de 3 canales Señal Dominio de la Frecuencia
Señal Dominio del Tiempo

44 3. Calidad en Imágenes Recuperadas
Pruebas Condiciones RMSE Error Medio Cuadrático 100 imágenes recuperadas 50 imágenes de 1 canal 50 imágenes de 3 canales SSIM Similitud de Bits 1  copia exacta 0  perdida total Histogramas 100 imágenes

45 3. Calidad en Imágenes Recuperadas

46 4. Calidad en Imágenes Recuperadas

47 Experimentos Realizados
Imagen Original Imagen Recuperada

48 Experimentos Realizados

49 Experimentos Realizados
Imagen Recuperada

50 Experimentos Realizados

51 Conclusiones 1.- Se desarrolló e implementó un algoritmo estenográfico en base al método de sustitución del último bit (LSB), ocultando imágenes de uno y tres canales en archivos de audio, evaluando la transmisión de estos archivos de audio y proporcionando seguridad ante ataques. 2.- MOS, más del 90% de usuarios concluyó que los archivos con imágenes ocultas son claros y no se nota ninguna perdida en la calidad, con un valor promedio 𝑀𝑂𝑆=4,41 total en las encuestas se concluye que la calidad de los audios con esteganografia es muy buena. 3.- Se obtuvieron valores de error MSE, consiguiendo valores ínfimos promedio bajo el 1,5% de error, resultados que no definen un nivel de perdidas altas o modificaciones en los archivos de audio con esteganografía 4.-Los valores PSNR obtenidos son 100 dB aproximadamente y se puede concluir que la calidad no es afectada en su totalidad. 5.- Los valores SSIM de 0,99 como índice de similitud y RMSE de 3% de error promedios aproximadamente no mostraron ningún aumento o disminución fuertes de valores para los dos tipos de imágenes (RGB y ByN), donde 1 corresponde a la copia exacta de la imagen original, obteniendo una calidad visual Muy Buena en los tres diferentes escenarios a los que los audios con esteganografia fueron expuestos.

52 Trabajos Futuros 1.- Realizar una investigación sobre ataque y detección de algoritmos esteganográficos en archivos de audio usando imágenes como información oculta, usando técnicas estadísticas implementadas en imágenes. 2.- Exponer los archivos de audio a nuevos escenarios, como la utilización de una red inalámbrica para medir parámetros como paquetes perdidos, delay o jitter y el throughput y evaluar la influencia en la calidad de los audios e imágenes recuperadas usando la técnica esteganográfica LSB y así conocer las condiciones factibles donde compartir un archivo con información oculta sin sufrir daños o levantar sospecha. 3.- Usar otras técnicas esteganográficas para analizar seguridad al proceso de ocultamiento de información, como el algoritmo echo que utiliza la incorporación de ruido para ocultar información.

53 MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN