テキストステガノグラフィの代表的な手法とは？主なアプローチを徹底解説

テキストステガノグラフィ（文字情報への秘密メッセージ埋め込み）には、さまざまなアプローチが存在します。本記事では、代表的な5つの手法――ラインシフト、ホワイトステグ、スパムテキスト、ワードシフト、SMSテキスト――について、それぞれの仕組みと特徴をわかりやすく解説します。

ラインシフト（Line Shift）

この手法では、テキストの行を垂直方向にわずかにずらすことで、秘密メッセージを隠します。対象となる行の上下には、移動方向を特定するための制御行（コントロール行）が配置されます。ビット0を隠す場合は行を上方向に、ビット1を隠す場合は下方向にずらします。

行が上下どちらにずらされたかの判定は、注目行の重心と制御行との距離を計算することで行われます。ただし、テキストを再入力した場合や、OCR（光学文字認識）プログラムを使用した場合には、隠されたデータが破壊されるという弱点があります。

ホワイトステグ（White Steg）

空白文字を利用して秘密メッセージを隠す手法です。空白を活用した情報隠蔽には、主に以下の3つの方法があります。

1. 文間スペーシング（Inter Sentence Spacing）

各文の末尾において、スペース1つでビット0を、スペース2つでビット1を表現します。

2. 行末スペース（End of Line Spaces）

各行の末尾に固定数のスペースを追加します。例えば、スペース2つで1行あたり1ビット、スペース4つで2ビットを符号化する、といった具合です。

3. 単語間スペーシング（Inter Word Spacing）

単語の後ろにスペースが1つあればビット0、スペースが2つあればビット1と定義します。ただし、空白の不規則な使用は不自然に見える可能性があり、注意が必要です。

スパムテキスト（Spam Text）

HTMLやXMLファイルも、ビットの隠蔽に利用できます。開始タグと終了タグが異なる場合はビット0、単一のタグで開始と終了の両方を兼ねる場合はビット1と解釈する方法が代表的です。

また別のアプローチとして、タグ内にスペースが存在しない場合はビット0、タグ内にスペースが挿入されている場合はビット1と定義する方法もあります。

ワードシフト（Word Shift）

この手法では、単語を水平方向（左または右）にずらすことで、それぞれビット0またはビット1を表現し、秘密メッセージを隠します。

単語のずれの検出には相関法が用いられます。これは、テキストのプロファイルを波形とみなし、その波形が中央部分を左右にずらした元の波形に由来するものかどうかを判定するものです。

このアプローチは、行を埋めるための単語間距離の変化がごく一般的なことから、比較的検出されにくいという利点があります。しかし、距離のアルゴリズムを知る者は、ステゴテキストとアルゴリズムを比較し、その差分を利用して隠された内容を取得できる可能性があります。さらに、再入力やOCRプログラムの使用によって隠されたデータが破壊される点も、ラインシフトと同様の弱点です。

SMSテキスト（SMS-Texting）

SMSテキスト言語とは、SMS（ショートメッセージサービス）で使用される略語の集合を指します。この手法では、単語を完全な形で表記するか、その省略形を使用するかによってバイナリ情報を隠します。

具体的には、単語とそれに対応する省略形を登録したコードブックが作成され、この対応関係を利用してメッセージ内に秘密情報を埋め込みます。

まとめ

テキストステガノグラフィには、行や単語の位置をずらす方法、空白文字を活用する方法、マークアップ言語のタグ構造を利用する方法、略語を使い分ける方法など、多様なアプローチがあります。それぞれに検出されにくさやデータの耐久性といった特徴・弱点があるため、目的に応じた手法の選択が重要です。