IWCMC14/main.tex~

   1 \documentclass[journal]{IEEEtran}
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  18 \usepackage{epstopdf}
  19
  20 \newcommand{\JFC}[1]{\begin{color}{green}\textit{#1}\end{color}}
  21 \newcommand{\CG}[1]{\begin{color}{blue}\textit{}\end{color}}
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  26 \author{
  27   Jean-Fran\c cois Couchot, Christophe Guyeux, and
  28   Jacques M. Bahi,~\IEEEmembership{Senior Member,~IEEE}\\
  29   FEMTO-ST Institute, UMR 6174 CNRS\\
  30   DISC Department, University of Franche-Comt\'{e}\\
  31   Belfort, France\\
  32   \{jean-francois.couchot, christophe.guyeux, jacques.bahi\}@femto-st.fr\\
  33 }
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  36 \input{macroE}
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  38
  39 \title{Mathematical topology: a new practicable framework for
  40 studying information-hiding security.
  41 Application to Spread-Spectrum schemes.}
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  45
  46 \begin{document}
  47 \maketitle
  48
  49 \newcommand{\ie}{\textit{i.e.}}
  50 %\newcommand{\Nats}[0]{\ensuremath{\mathds{N}}}
  51 %\newcommand{\R}[0]{\ensuremath{\mathds{R}}}
  52 %\newcommand{\Bool}[0]{\ensuremath{\mathds{B}}}
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  55
  56 \begin{abstract}
  57 Information  hiding security is often expressed as a probability problem.
  58 However, various classes of attacks cannot currently be addressed,
  59 due to strong hypotheses not compatible with  a probabilistic approach.
  60 In this work, a complementary theoretical framework is presented to
  61 improve security. Contrary to existing ones, it is not based
  62 on probability theory, but on mathematical topology.
  63 It addresses thus security issues in classes of
  64 attacks that are not currently  studied.
  65 It can also  be used to  reinforce the
  66 confidence  in   a  new scheme.
  67 In this paper, first the theoretical framework  of the study is presented,
  68 then some concrete examples are detailed  in order to show how our approach
  69 can be applied.
  70 \end{abstract}
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  73
  74 \begin{IEEEkeywords}
  75 Information Hiding Security,
  76  Mathematical Theory of Chaos,
  77 Spread-Spectrum, Discrete Dynamical Systems,
  78 Chaotic Iterations
  79 \end{IEEEkeywords}
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  87
  88 \section{Introduction}
  89 \input{intro}
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  93
  94 \section{Related Work and Contributions}
  95 \label{Refs}
  96 \input{refs}
  97
  98
  99
 100
 101
 102 %\JFC{
 103 %Reprendre les contributions.}
 104 %\input{contribs}
 105
 106
 107
 108 \section{Chaos for Data Hiding Security}
 109 \label{section:Chaos}
 110
 111 This section starts with a state of the art in chaos-based information hiding
 112 (Sec.~\ref{subsection:ChaosInComputerScience}).
 113 It reminds the readers of the theory of chaos as introduced by Devaney
 114 (Sec.~\ref{subsection:Devaney}).
 115 Other qualitative and quantitative properties are next introduced
 116 (Sec.~\ref{subsection:properties}).
 117 Their application to information hiding concludes this section (Sec.~\ref{subsection:links}).
 118
 119 \subsection{State of the Art}
 120 \label{subsection:ChaosInComputerScience}
 121 \input{art.tex}
 122
 123 \subsection{Devaney's Chaotic Dynamical Systems}
 124 \label{subsection:Devaney}
 125 \input{devaney}
 126
 127 \subsection{Qualitative and Quantitative
 128 Properties of Discrete Dynamical  Systems}
 129 \label{subsection:properties}
 130 \input{properties}
 131
 132 \subsection{Chaos Properties and Information Hiding Security}
 133 \label{subsection:links}
 134 \input{relations}
 135
 136
 137 \section{Chaos-Security of two Data Hiding Schemes}
 138 \label{CS}
 139
 140 To check whether an existing data hiding scheme is chaos-secure, we
 141 first  write  it as an iterate process $X^{n+1}=f(X^n)$
 142 defined  on   the  set  $\mathcal{X}$,  with  $X^0$   as  the  initial
 143 configuration of the machine.
 144 Let then $\mathcal{T}(S)$  be the iterative process of a data hiding scheme $S$
 145 and $\tau$  be a  topology on the topological space $\mathcal{X}$.
 146 If  $\mathcal{T}(S)$ has a chaotic  behavior on $\mathcal{X}$,
 147 as  defined by  Devaney, $S$ is said
 148 to be  \emph{chaos-secure} on  $(\mathcal{X},\tau)$.
 149
 150 This section studies two classes of
 151 data hiding schemes in the perspective
 152 of chaos theory.
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 156
 157 \subsection{Spread-Spectrum Data Hiding Schemes}
 158 \label{SS}
 159 \input{spreadspectrum}
 160
 161
 162 \subsection{dhCI: Chaos-based  Expansive Data Hiding Schemes}
 163 \label{sec:Algo}
 164 \input{dhci}
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 167
 168 \section{Discussion and Future Work}
 169 \input{conclusion}
 170
 171
 172 %\bibliographystyle{compj}
 173 \bibliographystyle{IEEEtran}
 174 \bibliography{forensicsVer4}
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 179 \end{document}