• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제21권9호
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• pp.203-211
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• 2021

Image tampering detection and localization have become an active area of research in the field of digital image forensics in recent times. This is due to the widespread of malicious image tampering. This study presents a new method for image tampering detection and localization that combines the advantages of dilated convolution, residual network, and UNET Architecture. Using the UNET architecture as a backbone, we built the proposed network from two kinds of residual units, one for the encoder path and the other for the decoder path. The residual units help to speed up the training process and facilitate information propagation between the lower layers and the higher layers which are often difficult to train. To capture global image tampering artifacts and reduce the computational burden of the proposed method, we enlarge the receptive field size of the convolutional kernels by adopting dilated convolutions in the residual units used in building the proposed network. In contrast to existing deep learning methods, having a large number of layers, many network parameters, and often difficult to train, the proposed method can achieve excellent performance with a fewer number of parameters and less computational cost. To test the performance of the proposed method, we evaluate its performance in the context of four benchmark image forensics datasets. Experimental results show that the proposed method outperforms existing methods and could be potentially used to enhance image tampering detection and localization.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권12호
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• pp.111-121
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• 2021

정보의 주요 전달체로서 디지털 이미지는 점점 더 중요해지고 있다. 그러나 이미지 획득 장비의 대중화와 이미지 편집 소프트웨어의 급속한 발전으로 인해, 최근 몇 년간 디지털 이미지 위조 사건이 잇따라 발생해 이미지의 신뢰도를 떨어뜨릴 뿐만 아니라 사회와 개인에게도 큰 악영향을 미치고 있다. 이미지 복사-붙여넣기 변조(image copy-paste tampering)는 가장 일반적인 유형의 이미지 변조 중 하나이며, 조작이 쉽고 효과적이기 때문에 디지털 이미지 의미 정보 변경에 자주 사용된다. 본 논문에서는 이미지 복사 및 붙여넣기의 변조 탐지 방법을 연구하여 이미지 콘텐츠의 진정성과 무결성을 보호하는 방법이 제안되었다. 딥러닝의 우수한 학습과 분석능력을 감안해 영상처리작업이 남긴 흔적을 활용해 영상 속 원본 영역과 변조된 영역을 구분하는 딥러닝 기반 변조 검출법 2가지가 제안되었다. 또한 실험을 통해 이론적 근거의 합리성, 변조 탐지, 위치 및 분류의 정확성을 검증하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제31권4호
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• pp.661-674
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• 2021

커널을 변조하는 루트킷과 같은 악성코드가 만약 메모리 분석을 회피하기 위한 메커니즘을 추가하게 될 경우, 분석이 어려워지거나 불가능하게 되면서 분석가의 판단에 악영향을 미칠 수 있다. 따라서 향후 고도화된 커널 변조를 통해 탐지를 우회하는 루트킷과 같은 악성코드에 선제적으로 대응하고자 한다. 이를 위해 공격자의 관점에서 윈도우 커널에서 사용되는 주요 구조체를 분석하고, 커널 객체를 변조할 수 있는 방법을 적용하여 메모리 덤프 파일에 변조를 진행하였다. 변조 결과 널리 사용되는 메모리 분석 도구에서 탐지가 되지 않는 것을 실험을 통해 확인하였다. 이후 분석가의 관점에서 변조 저항성의 개념을 사용하여 변조를 탐지할 수 있는 소프트웨어 형태로 만들어 기존 메모리 분석 도구에서 탐지되지 않는 영역에 대해 탐지 가능함을 보인다. 본 연구를 통해 선제적으로 커널 영역에 대해 변조를 시도하고 정밀 분석이 가능하도록 인사이트를 도출하였다는 데 의의가 있다 판단된다. 하지만 정밀 분석을 위한 소프트웨어 구현에 있어 필요한 탐지 규칙을 수동으로 생성해야 한다는 한계점이 존재한다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제9권6호
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• pp.23-28
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• 2023

Windows 운영체제는 다양한 데이터를 타임스탬프와 함께 로깅한다. 타임스탬프 변조는 안티포렌식의 한 행위로 용의자가 범행과 관련된 데이터의 타임스탬프 조작을 통해 흔적을 숨겨 분석관이 사건의 상황 재현을 어렵게 하여 수사를 지연시키거나 중요한 디지털 증거 획득을 실패하게 만든다. 따라서 이를 대처하기 위해 타임스탬프 변조를 탐지하는 여러 기법이 개발되었다. 그러나 만일 용의자가 타임스탬프 패턴을 인지하고 정교하게 시간을 조작하거나 변조 탐지에 활용되는 시스템 아티팩트를 변경한다면 탐지가 어렵다는 한계점을 가지고 있다. 본 논문에서는 용의자가 파일의 타임스탬프를 조작하더라도 저장장치의 속도에 비례하여 1초 미만의 단위값까지를 고려한 정교한 변경이 어려움에 착안하여, 타임스탬프 변조를 탐지할 수 있는 기법을 설계하고자 한다. 설계한 탐지 기법에서는 우선 변조가 의심스러운 파일의 타임스탬프를 확인하여 해당 파일의 쓰기시간을 확인한다. 그다음 확인된 시간을 저장장치의 성능을 고려하여 시간 내에 기록된 파일 크기와 대조한다. 마지막으로 특정 시간에 파일이 쓰인 총용량을 구하고 저장장치의 최대 입출력 성능과 비교하여 파일의 변조 여부를 탐지한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권11호
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• pp.2941-2956
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• 2013

In this paper, we propose an effective fragile image watermarking scheme for tampering detection and content recovery. Cover image is divided into a series of non-overlapping blocks and a block mapping relationship is constructed by the secret key. Several DCT coefficients with direct current and lower frequencies of the MSBs for each block are used to generate the reference bits, and different coefficients are assigned with different bit numbers for representation according to their importance. To enhance recovery performance, authentication bits are generated by the MSBs and the reference bits, respectively. After LSB substitution hiding, the embedded watermark bits in each block consist of the information of itself and its mapping blocks. On the receiver side, all blocks with tampered MSBs can be detected and recovered using the valid extracted reference bits. Experimental results demonstrate the effectiveness of the proposed scheme.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2017년도 하계학술대회
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• pp.63-65
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• 2017

본 논문에서는 동영상의 조작 시 발생하는 High Efficiency Video Codec (HEVC) 부호화 패턴의 변화를 감지하여 동영상의 조작 여부를 검출하는 기법에 대하여 소개한다. 동영상의 일부가 삭제되고 재 압축될 경우, 삭제 이후 여러가지 부호화 정보의 패턴 변화가 발생하게 됨을 특징정보로 하여 기계학습 기반의 분류 알고리즘을 이용해 조작유무를 검출한다. 실험 결과, 제안한 방식이 동영상 조작 검출을 효과적으로 수행하는 것을 확인하였다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.309-317
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• 2022

In this paper, we propose a machine learning-based copy-move forgery detection network with dual branches. Because the rotation or scaling operation is frequently involved in copy-move forger, the conventional convolutional neural network is not effectively applied in detecting copy-move tampering. Therefore, we divide the input into rotation-invariant and scaling-invariant features based on the wavelet coefficients. Each of the features is input to different branches having the same structure, and is fused in the combination module. Each branch comprises feature extraction, correlation, and mask decoder modules. In the proposed network, VGG16 is used for the feature extraction module. To check similarity of features generated by the feature extraction module, the conventional correlation module used. Finally, the mask decoder model is applied to develop a pixel-level localization map. We perform experiments on test dataset and compare the proposed method with state-of-the-art tampering localization methods. The results demonstrate that the proposed scheme outperforms the existing approaches.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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• pp.1118-1121
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• 2010

With the advent of cell phone digital cameras, and sophisticated photo editing software, digital images can be easily manipulated and altered. Although good forgeries may leave no visual clues of having been tampered with, they may, nevertheless, alter the underlying statistics of an image. Most digital camera equipped in cell phones employ a single image sensor in conjunction with a color filter array (CFA), and then interpolates the missing color samples to obtain a three channel color image. This interpolation introduces specific correlations which are likely to be destroyed when tampering with an image. We quantify the specific correlations introduced by CFA interpolation, and describe how these correlations, or lack thereof, can be automatically detected in any portion of an image. We show the efficacy of this approach in revealing traces of digital tampering in lossless and lossy compressed color images interpolated with several different CFA algorithms in test cell phones.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권6호
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• pp.2005-2021
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• 2014

This paper proposes a novel image authentication scheme, aiming at tampering detection for block truncation coding (BTC) compressed image. The authentication code is generated by using the random number generator with a seed, and the size of the authentication code is based on the user's requirement, with each BTC-compressed image block being used to carry the authentication code using the data hiding method. In the proposed scheme, to obtain a high-quality embedded image, a reference table is used when the authentication code is embedded. The experimental results demonstrate that the proposed scheme achieves high-quality embedded images and guarantees the capability of tamper detection.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권8호
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• pp.4005-4025
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• 2019

Copy-move forgery (CMF) in digital images is a detrimental tampering of artefacts that requires precise detection and analysis. CMF is performed by copying and pasting a part of an image into other portions of it. Despite several efforts to detect CMF, accurate identification of noise, blur and rotated region-mediated forged image areas is still difficult. A novel algorithm is developed on the basis of quaternion polar complex exponential transform (QPCET) to detect CMF and is conducted involving a few steps. Firstly, the suspicious image is divided into overlapping blocks. Secondly, invariant features for each block are extracted using QPCET. Thirdly, the duplicated image blocks are determined using k-dimensional tree (kd-tree) block matching. Lastly, a new technique is introduced to reduce the flat region-mediated false matches. Experiments are performed on numerous images selected from the CoMoFoD database. MATLAB 2017b is used to employ the proposed method. Metrics such as correct and false detection ratios are utilised to evaluate the performance of the proposed CMF detection method. Experimental results demonstrate the precise and efficient CMF detection capacity of the proposed approach even under image distortion including rotation, scaling, additive noise, blurring, brightness, colour reduction and JPEG compression. Furthermore, our method can solve the false match problem and outperform existing ones in terms of precision and false positive rate. The proposed approach may serve as a basis for accurate digital image forensic investigations.