Tesis doctoral de Dora María Ballesteros Larrotta
Esta tesis presenta dos métodos de comunicación encubierta de señales de voz utilizando un concepto bio-inspirado, conocido como la habilidad de adaptación de señales de voz. Si se tienen dos señales de voz con diferente texto, la primera un mensaje secreto y la segunda una señal de voz con contenido no confidencial (señal objetivo), es posible que el mensaje secreto se manipule para suene como la señal objetivo. la habilidad de adaptación de las señales de voz se utiliza para encriptar señales de voz en el dominio wavelet. A diferencia de los esquemas tradicionales, la señal de voz encriptada es una señal con texto legible y el proceso de permutación se basa en la adaptación entre los coeficientes wavelet del mensaje secreto y los coeficientes wavelet de la señal de voz objetivo. Entonces, el sistema puede ser visto como un caso especial de encriptación tiempo-frecuencia (tfs). Este es un sistema perfectamente secreto porque la longitud de la clave es igual a la longitud del mensaje secreto, hay tantos mensajes secretos como señales encriptadas y el mapeo entre las entradas y las salidas es uno a uno. Se concluye que el sistema supera el ataque de fuerza bruta. Adicionalmente, el mensaje secreto puede ser recuperado por el usuario autorizado aún si la señal de voz encriptada es manipulada utilizando ataques de compresión, filtrado o re-muestreo. en el caso de esteganografía, se proponen dos esquemas. El primero se denomina enmascaramiento wavelet eficiente (ewm) y el segundo ewm mejorado (iewm). Los dos aprovechan la propiedad de enmascaramiento del sistema auditivo humano (has) utilizando un proceso eficiente de enmascaramiento basado en la adaptación del mensaje secreto a la señal de voz huésped. Ewm utiliza una sustitución directa basada en el parámetro pd el cual relaciona la amplitud de los coeficientes wavelet de la señal huésped con los coeficientes wavelet del mensaje secreto adaptado. Los 5 bits menos significativos (lsbs) de los coeficientes wavelet de la señal huésped se reemplazan con el valor de pd. A diferencia de ewm, iewm utiliza sustitución directa. En este caso, los coeficientes wavelet del mensaje secreto adaptado se ocultan directamente en los coeficientes wavelet de la señal huésped. El número de bits varía de acuerdo a la amplitud de los coeficientes wavelet de la señal huésped, a mayor amplitud mayor es el número de lsbs que son modificados. No obstante, los bits más significativos (msbs) se mantienen intactos de acuerdo al parámetro de control sbh. Mientras ewm demostró ser más transparente (es decir que la señal estego no genera sospechas sobre la existencia del mensaje secreto), iewm es más robusto frente a manipulaciones de señal como compresión y re-muestreo. dado que los dos modelos propuestos necesitan conocer de antemano tanto el mensaje secreto como la señal objetivo (o la señal huésped), no se pueden utilizar en aplicaciones de tiempo real. De tal forma, se presenta un esquema de esteganografía que trabaja sobre dispositivos hardware en el cual la señal estego se obtiene casi inmediatamente como se pronuncia el mensaje secreto.
Datos académicos de la tesis doctoral «Methods of covert communication of speech signals based on a bio-inspired principle«
- Título de la tesis: Methods of covert communication of speech signals based on a bio-inspired principle
- Autor: Dora María Ballesteros Larrotta
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 15/07/2013
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Juan Manuel Moreno Arostegui
- Tribunal
- Presidente del tribunal: José Luis Nuñez yañez
- david Megías jiménez (vocal)
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