Det finns inget slående eller anmärkningsvärt med de tiotusentals bilder som en forskargrupp från Iowa State University har ägnat de senaste 18 månaderna åt att samla in för en ny databas.

Jennifer Newman, en docent i matematik som leder teamet på uppdrag av Center for Statistics and Applications in Forensic Evidence baserat i Iowa State, säger att de inte är intresserade av estetik eller foton som är värda att ramas in. Faktiskt, de svagt upplysta och överexponerade bilderna gör databasen värdefull för forskare som är intresserade av steganalys.

"Bilderna i databasen är av vanliga scener, och vi samlade medvetet bilder av dålig kvalitet i olika kameramiljöer, "Newman sa." Vi har funnit att inställningarna kan påverka hur väl steganalysdetekteringen fungerar. "

Steganalys är av växande intresse för kriminaltekniska utredare som analyserar digitala foton, som kan innehålla dolt innehåll relaterat till ett brottmål. Steganografi - en hemlig metod för att skicka meddelanden utan upptäckt - går tillbaka till antikens Grekland. Det har utvecklats med tekniken, sa Newman. Nu, vem som helst med en enkel algoritm – tillgänglig via en mängd gratisappar – kan manipulera koden för en bild eller vilken digital fil som helst, till exempel ett Word-dokument eller PDF, att dölja ett meddelande.

Till skillnad från kryptering, som inte maskerar närvaron av ett meddelande, steganografi "döljer meddelandet i sikte" så att någon som tittar på fotot inte skulle misstänka att det innehåller dold text, sa Newman. Att hjälpa kriminaltekniska utredare att identifiera och avkoda dessa meddelanden är det yttersta målet för forskare, men först måste de skapa en grund för steganalys, eller stegdetektering.

Det är där Newman och kollegor Yong Guan, en docent i elektro- och datateknik vid ISU; och Min Wu, vid University of Maryland, tillsammans med ett team av ISU doktorander och studenter fokuserar sina ansträngningar. Beväpnad med nästan två dussin olika mobiltelefonmodeller, forskarna har tagit mer än 50, 000 originalbilder för StegoDB -databasen, förväntas lanseras i slutet av mars. Nu har forskare runt om i världen en katalog med mobiltelefonbilder att använda för att träna och testa steganalysverktyg.

"Om du inte har databasen för att testa bilder, var börjar man ens? Vi hoppas att andra forskare kan titta på den data vi samlar in och utveckla en kvantitativ statistisk analys som är användbar i en domstol, sa Newman.

Tekniken skapar ett behov

Befintliga offentliga steganalysdatabaser inkluderar endast bilder från stillbildskameror. Med den utbredda användningen av mobiltelefonkameror, ISU-forskare insåg behovet av data som är specifik för mobiltelefonbilder för att hjälpa till vid utveckling och testning av steganalysverktyg. Newman säger eftersom kamerainställningar, som är unika för varje telefonmärke och modell, kan påverka ett verktygs tillförlitlighet, det är nödvändigt att testa för inkonsekvenser.

Med tanke på många telefonmärken och modeller, det är en svår uppgift, men Newman säger att laget är redo för utmaningen. Ett av CSAFE:s mål är att införa ett statistiskt ramverk för bevis i brottmål som inte finns idag, Hon sa. Enligt en rapport från National Academy of Sciences från 2009, bara DNA hade pålitligt, kvantifierbara felfrekvenser i samband med slutsatserna. Newman säger att det betyder att det inte finns någon statistisk validitet eller vetenskapligt stöd för bevis som fingeravtryck, bitmärken, kulor eller stego-bilder.

"Detta är värdefullt bevis som kan hjälpa till att utesluta misstänkta i ett fall, men du måste identifiera styrkan eller bristen på styrkan i bevisen, " sa Newman. "Som vetenskapsmän, vårt arbete är inriktat på att kvantifiera vad som är känt och vad som är okänt. Vi sätter gränser för vad som är statistiskt känt och statistiskt osäkert för dessa kriminaltekniska arenor."

Genom att fastställa dessa statistiska gränser kan ett expertvittne sedan vittna med viss säkerhet att ett foto som samlats in som bevis kom från en specifik telefonmodell och sannolikheten att det innehåller dolt innehåll, Hon sa. Det kommer att ta år av forskning att nå denna punkt, men Newman säger att arbetet kan gynna utredare i fall av barnpornografi och stöld av immateriell egendom. Som ett exempel, hon förklarade att allt fler företag är intresserade av teknik för att skanna utgående elektroniska filer för att upptäcka om en anställd i hemlighet skickar känslig information till någon utanför företaget.

Nytt område för prospektering

Newman säger att steganalys är ett relativt ungt område med flera outforskade tillämpningar. Detta skapar möjligheter för forskare att utforska och bidra till ramverket. Hon och hennes kollegor presenterade några av sina första resultat vid konferenser om datorforensik och multimediabilder. Arbetet skulle inte vara möjligt utan teamets samlade expertis inom matematik, statistik, datavetenskap och teknik och fysik.

Teamet kommer att fortsätta samla in bilder tagna med olika telefonmodeller för att utöka databasen. Newman säger att det ska vara effektivt, forskare behöver ett brett utbud av bilder för större användbarhet.