Stéganographie audio et documentaire

Les fichiers audio WAV stockent des échantillons audio PCM non compressés de 16 ou 24 bits. Comme pour la stéganographie d’image par LSB, il est possible de remplacer le bit de poids faible de chaque échantillon audio par un bit dissimulé. La modification change chaque échantillon d’au plus une unité d’amplitude sur 32768, soit 0,003 % de l’échelle complète, ce qui est totalement inaudible pour l’oreille humaine dans des conditions normales.

Le codage de phase divise un signal audio en courts segments et encode les bits dissimulés en décalant la phase de chaque segment. Les différences de phase entre les segments adjacents sont préservées afin d’éviter les artefacts audibles. Comme l’oreille humaine est relativement insensible aux valeurs absolues de phase, de petites modifications de phase permettent de transporter des données dissimulées sans modifier le son de manière détectable. À débit de charge utile égal, le codage de phase offre une meilleure imperceptibilité que le LSB.

La dissimulation d’échos intègre des données en ajoutant de faibles échos au signal audio original. Un 1 binaire est représenté par un écho présentant un délai de d1 millisecondes ; un 0 binaire est représenté par un écho présentant un délai de d0. Les délais sont choisis en dessous du seuil de perception des échos par l’ouïe humaine, généralement inférieur à 1 milliseconde. Le récepteur extrait les bits en détectant quel délai d’écho est présent dans chaque segment.

Les techniques à étalement de spectre répartissent l’énergie du signal dissimulé sur une large plage de fréquences, de façon similaire au fonctionnement de la radio à étalement de spectre. Chaque bit dissimulé module une séquence pseudo-aléatoire qui est ajoutée à l’audio avec une très faible amplitude sur l’ensemble des fréquences. Le résultat ressemble à un bruit de fond et il est difficile de le distinguer de l’audio sans connaître la clé pseudo-aléatoire, ce qui assure à la fois l’imperceptibilité et la résistance à la détection.

Les documents PDF comportent plusieurs emplacements où des données peuvent être dissimulées sans modifier le contenu visible. Les espaces entre les mots peuvent être encodés au moyen de différents caractères d’espace Unicode. Les flux d’objets PDF peuvent contenir des données arbitraires dans des champs de commentaire. Les champs de métadonnées tels qu’Auteur, Mots-clés et Créateur sont rarement vérifiés par les lecteurs. La structure des PDF autorise les objets nuls et les entrées inutilisées des tables de références croisées, qui peuvent transporter des octets dissimulés.

Les documents Microsoft Word au format DOCX sont des archives ZIP contenant des fichiers XML. Des données dissimulées peuvent être intégrées dans le fichier XML des propriétés du document, dans des parties XML personnalisées ou sous forme de texte invisible utilisant une police blanche sur un arrière-plan blanc. Le suivi des modifications et l’historique des révisions peuvent être exploités pour dissimuler des données dans les métadonnées des révisions. Ces techniques sont souvent utilisées par des logiciels malveillants qui exfiltrent des données en les déguisant en documents bureautiques.

La stéganographie réseau dissimule des données dans un trafic réseau normal. Les champs de numéro de séquence TCP peuvent encoder des bits dissimulés sans perturber la connectivité. Les champs d’en-tête IP, tels que les numéros d’identification et les valeurs de durée de vie, transportent des données dissimulées. Le délai entre les paquets peut encoder des informations au moyen de retards intentionnels. Ces canaux dissimulés contournent les pare-feu et les filtres de contenu qui inspectent uniquement le contenu de la charge utile, et non les valeurs des champs de protocole.

Les caractères de largeur nulle sont des points de code Unicode qui ne possèdent aucun glyphe visible, mais occupent une position dans les chaînes de texte. En insérant un espace de largeur nulle (U+200B), un caractère de non-liaison de largeur nulle (U+200C) et un caractère de liaison de largeur nulle (U+200D) entre des caractères visibles, il est possible d’encoder des données binaires dans un texte qui semble parfaitement normal à l’affichage. Un tweet ou un e-mail contenant des caractères de largeur nulle dissimulés peut transporter invisiblement des centaines d’octets de données dissimulées.

La stéganographie par substitution de polices encode des données en faisant légèrement varier la forme des caractères au moyen de deux variantes de police presque identiques. Les caractères de la police A représentent le 0 binaire ; ceux de la police B représentent le 1 binaire. Pour le lecteur, le document semble tout à fait normal. La récupération du message dissimulé nécessite de savoir quels caractères comparer et quelles variantes de police représentent chaque valeur de bit.

De nombreuses imprimantes laser couleur intègrent de minuscules points jaunes invisibles à l’œil nu, qui encodent le numéro de série de l’imprimante ainsi que la date et l’heure d’impression. Ces codes d’identification des machines ont été mis au point à la demande des pouvoirs publics afin de retracer l’origine des documents imprimés. L’EFF a procédé à la rétro-ingénierie de ces motifs en 2005. Il s’agit d’une forme de filigranage stéganographique imposée par les fabricants à tous les documents imprimés.

Les auteurs de logiciels malveillants utilisent la stéganographie pour dissimuler des instructions de commande et de contrôle dans des images d’apparence anodine publiées sur des plateformes de réseaux sociaux. L’appareil infecté télécharge ce qui semble être une image normale, en extrait les instructions intégrées dans les LSB, puis les exécute. Cette technique contourne les outils de sécurité qui inspectent uniquement les URL et les types de charge utile, et non le contenu des fichiers image.

Quelle technique de stéganographie audio encode les bits dissimulés en représentant 0 et 1 par des échos présentant des délais différents ?

Les fichiers WAV prennent en charge la stéganographie audio par LSB. Le codage de phase, la dissimulation d’échos et l’étalement de spectre offrent une meilleure imperceptibilité. Les documents PDF et Word comportent de nombreux emplacements permettant de dissimuler des données, notamment les métadonnées, les espaces et l’historique des révisions. La stéganographie réseau utilise les champs d’en-tête des protocoles et le minutage. Les caractères de largeur nulle dissimulent des données dans du texte ordinaire. Les points jaunes des imprimantes sont des filigranes stéganographiques obligatoires imposés par les fabricants.