X-Git-Url: https://bilbo.iut-bm.univ-fcomte.fr/and/gitweb/hdrcouchot.git/blobdiff_plain/e9f2cb916f164b15bce8fe96e4f5432d3df9b7b2..HEAD:/annexePreuveMarquagedhci.tex?ds=inline diff --git a/annexePreuveMarquagedhci.tex b/annexePreuveMarquagedhci.tex index 57de268..817e622 100644 --- a/annexePreuveMarquagedhci.tex +++ b/annexePreuveMarquagedhci.tex @@ -1,43 +1,36 @@ -\begin{theorem}\label{th:stego} -Soit $\epsilon$ un nombre positif, -$l$ un nombre de LSBs, -$X \sim \mathbf{U}\left(\mathbb{B}^l\right)$, -un adapteur de stratégie uniformémement distribué indépendant de $X$ -$f_l$ un mode tel que -$\textsc{giu}(f_l)$ est fortement connexe et la -matrice de Markov associée à $f_l$ est doublement stochastique. -Il existe un nombre $q$ d'itérations tel que -$|p(Y|K)- p(X)| < \epsilon$. -\end{theorem} +Prouvons le théorème suivant. +\theoremstegoscureepsilon* \begin{proof} -Let $\textit{deci}$ be the bijection between $\Bool^{l}$ and -$\llbracket 0, 2^l-1 \rrbracket$ that associates the decimal value -of any binary number in $\Bool^{l}$. -The probability $p(X^t) = (p(X^t= e_0),\dots,p(X^t= e_{2^l-1}))$ for $e_j \in \Bool^{l}$ is thus equal to -$(p(\textit{deci}(X^t)= 0,\dots,p(\textit{deci}(X^t)= 2^l-1))$ further denoted by $\pi^t$. -Let $i \in \llbracket 0, 2^l -1 \rrbracket$, -the probability $p(\textit{deci}(X^{t+1})= i)$ is +Soit $\textit{deci}$ la bijection +entre $\Bool^{l}$ et +$\llbracket 0, 2^l-1 \rrbracket$ qui associe la valeur décimale +à chaque nombre binaire dans $\Bool^{l} $. +La probabilité $p(X^t) = (p(X^t= e_0),\dots,p(X^t= e_{2^l-1}))$ pour $e_j \in \Bool^{l}$ est égale à +$(p(\textit{deci}(X^t)= 0,\dots,p(\textit{deci}(X^t)= 2^l-1))$, notée par la suite $\pi^t$. +Pour $i \in \llbracket 0, 2^l -1 \rrbracket$, +la probabilité $p(\textit{deci}(X^{t+1})= i)$ est \[ \sum\limits^{2^l-1}_{j=0} \sum\limits^{l}_{k=1} p(\textit{deci}(X^{t}) = j , S^t = k , i =_k j , f_k(j) = i_k ) \] \noindent -where $ i =_k j $ is true iff the binary representations of -$i$ and $j$ may only differ for the $k$-th element, -and where -$i_k$ abusively denotes, in this proof, the $k$-th element of the binary representation of +où $ i =_k j $ est vraie si et seulement si les représentations binaires de +$i$ et de $j$ ne diffèrent que pour le $k^{\textrm{ème}}$ élément et +où +$i_k$ représente dans cette preuve le $k^{\textrm{ème}}$ élément dans la représentation binaire +du nombre $i$. -Next, due to the proposition's hypotheses on the strategy, -$p(\textit{deci}(X^t) = j , S^t = k , i =_k j, f_k(j) = i_k )$ is equal to +En raison des hypothèses sur la stratégie, la probabilité +$p(\textit{deci}(X^t) = j , S^t = k , i =_k j, f_k(j) = i_k )$ est égale à $\frac{1}{l}.p(\textit{deci}(X^t) = j , i =_k j, f_k(j) = i_k)$. -Finally, since $i =_k j$ and $f_k(j) = i_k$ are constant during the -iterative process and thus does not depend on $X^t$, we have +Enfin, puisque $i =_k j$ et $f_k(j) = i_k$ sont constants +et sont donc indépendants de $X^t$, on a \[ \pi^{t+1}_i = \sum\limits^{2^l-1}_{j=0} \pi^t_j.\frac{1}{l} @@ -45,53 +38,53 @@ iterative process and thus does not depend on $X^t$, we have p(i =_k j, f_k(j) = i_k ). \] -Since +Puisque $\frac{1}{l} \sum\limits^{l}_{k=1} p(i =_k j, f_k(j) = i_k ) -$ is equal to $M_{ji}$ where $M$ is the Markov matrix associated to - $f_l$ we thus have +$ est égal à $M_{ji}$ où $M$ est la matrice de Markov associée à + $f_l$, on a ainsi \[ \pi^{t+1}_i = \sum\limits^{2^l-1}_{j=0} -\pi^t_j. M_{ji} \textrm{ and thus } +\pi^t_j. M_{ji} \textrm{ et donc } \pi^{t+1} = \pi^{t} M. \] % The calculus of $p(X^{t+1} = e)$ is thus equal to % $\pi^{t+1}_i$. -First of all, -since the graph $\Gamma(f)$ is strongly connected, -then for all vertices $i$ and $j$, a path can -be found to reach $j$ from $i$ in at most $2^l$ steps. -There exists thus $k_{ij} \in \llbracket 1, 2^l \rrbracket$ s.t. +Maintenant, puisque le graphe $\Gamma(f)$ est fortement connexe, +pour chaque couple de sommets $(i,j)$, un chemin peut être trouvé de $i$ jusqu'à $j$ +de longueur au plus égale à $2^l$. +Il existe donc $k_{ij} \in \llbracket 1, 2^l \rrbracket$ t.q. ${M}_{ij}^{k_{ij}}>0$. -As all the multiples $l \times k_{ij}$ of $k_{ij}$ are such that -${M}_{ij}^{l\times k_{ij}}>0$, -we can conclude that, if -$k$ is the least common multiple of $\{k_{ij} \big/ i,j \in \llbracket 1, 2^l \rrbracket \}$ thus -$\forall i,j \in \llbracket 1, 2^l \rrbracket, {M}_{ij}^{k}>0$ and thus -$M$ is a regular stochastic matrix. + +Comme tous les multiples $l \times k_{ij}$ de $k_{ij}$ sont tels que +${M}_{ij}^{l\times k_{ij}}>0$, on peut conclure que si +$k$ est le PPCM de $\left\{k_{ij} \big/ i,j \in \llbracket 1, 2^l \rrbracket \right\}$ alors +$\forall i,j \in \llbracket 1, 2^l \rrbracket, {M}_{ij}^{k}>0$ et donc +$M$ est une matrice stochastique régulière. + -Let us now recall the following stochastic matrix theorem: -\begin{theorem}[Stochastic Matrix] - If $M$ is a regular stochastic matrix, then $M$ - has an unique stationary probability vector $\pi$. Moreover, - if $\pi^0$ is any initial probability vector and - $\pi^{t+1} = \pi^t.M $ for $t = 0, 1,\dots$ then the Markov chain $\pi^t$ - converges to $\pi$ as $t$ tends to infinity. +\begin{theorem} + Si $M$ est une matrice stochastique régulière, alors $M$ + possède un unique vecteur stationnaire de probabilités $\pi$ + ($\pi.M = \pi$). + De plus, si $\pi^0$ est un vecteur de probabilité + et si on définit + la suite $(\pi^{k})^{k \in \Nats}$ par + $\pi^{k+1} = \pi^k.M $ pour $k = 0, 1,\dots$ + alors la chaîne de Markov $\pi^k$ + converge vers $\pi$ lorsque $k$ tend vers l'infini. \end{theorem} -Thanks to this theorem, $M$ -has an unique stationary probability vector $\pi$. -By hypothesis, since $M$ is doubly stochastic we have +Grâce à ce théorème, $M$ admet un unique vecteur stationnaire de probabilité $\pi$. +Par hypothèses, puisque $M$ est doublement stochastique, on a $(\frac{1}{2^l},\dots,\frac{1}{2^l}) = (\frac{1}{2^l},\dots,\frac{1}{2^l})M$ -and thus $\pi = (\frac{1}{2^l},\dots,\frac{1}{2^l})$. -Due to the matrix theorem, there exists some -$q$ s.t. -$|\pi^q- \pi| < \epsilon$ -and the proof is established. -Since $p(Y| K)$ is $p(X^q)$ the method is then $\epsilon$-stego-secure -provided the strategy-adapter is uniformly distributed. +et donc $\pi = (\frac{1}{2^l},\dots,\frac{1}{2^l})$. +Il existe donc $q$ t.q. +$|\pi^q- \pi| < \epsilon$. +Puisque $p(Y| K)$ est $p(X^q)$, la méthode est donc $\epsilon$-stégo-sécure +pour peu que l'adapteur de stratégie soit uniformément distribué. \end{proof}