Ocultación reversible de datos en imágenes cifradas mediante el uso compartido de secretos basado en LWE

Área de la Ciencia:

• Criptografía y Seguridad de la Información
• Procesamiento de Imágenes Digitales
• Técnicas de Ocultación de Datos

Sus antecedentes:

• La ocultación reversible de datos en imágenes cifradas (RDH-EI) es crucial para la incrustación segura de datos sin comprometer la confidencialidad de la imagen.
• Los métodos RDH-EI existentes a menudo tienen dificultades para acomodar múltiples ocultadores de datos de manera efectiva.
• El problema Learning With Errors (LWE) ofrece bases de seguridad sólidas para aplicaciones criptográficas.

Objetivo del estudio:

• Introducir una técnica novedosa de RDH-EI capaz de soportar múltiples ocultadores de datos.
• Mejorar la capacidad de incrustación y garantizar la reconstrucción sin pérdidas de la imagen incluso con pérdida de datos.
• Aprovechar la seguridad del problema LWE dentro de un marco RDH-EI.

Principales métodos:

• Integración del uso compartido de secretos basado en el problema Learning With Errors (LWE) con estrategias de codificación adaptativa.
• Distribución de la imagen original a múltiples ocultadores de datos utilizando métodos basados en LWE.
• Aplicación de permutación de bloques y cifrado de flujo para preservar la correlación espacial.
• Compresión adaptativa de los bloques de bits más significativos (MSB) según la frecuencia para aumentar la capacidad.
• Incrustación de datos adicionales combinada con el código de Huffman inverso y información auxiliar en los planos MSB.

Principales resultados:

• El método RDH-EI propuesto acomoda con éxito a múltiples ocultadores de datos.
• La restauración sin pérdidas de la imagen original es factible incluso con acciones de datos dañadas o faltantes, dadas suficientes acciones válidas.
• Los resultados experimentales muestran un rendimiento superior en comparación con los métodos de vanguardia, particularmente en la capacidad de incrustación.
• La técnica demuestra una seguridad robusta debido a su base en el problema LWE.

Conclusiones:

• La novedosa técnica RDH-EI aborda eficazmente el desafío de los múltiples ocultadores de datos.
• La integración del uso compartido de secretos basado en LWE y la codificación adaptativa aumenta significativamente la capacidad de incrustación.
• El método proporciona una solución segura y confiable para la ocultación reversible de datos en imágenes cifradas.