Steganographic methods for hidden data transmission in IEEE 802.11 wireless local area networks

Abstract

Termin „steganografia" pochodzi od greckich słów „steganós" (ukryty) i „graphia" (pisanie), co oznacza „ukryte pismo". Historycznie była wykorzystywana do ukrywania wiadomości, a obecnie stanowi dodatkową warstwę bezpieczeństwa w komunikacji cyfrowej, uzupełniając kryptografię. W sieciach bezprzewodowych IEEE 802.11 realizowana jest poprzez kanały ukryte, które pozwalają osadzać dane w legalnym ruchu sieciowym bez wzbudzania podejrzeń. Wykorzystują cechy protokołu, takie jak nagłówki, czas czy struktura ramek. Praca analizuje stan wiedzy, obejmując przegląd 59 metod oraz proponuje taksonomię. Przedstawiono także cztery nowe kanały ukryte, mające na celu zwiększenie odporności na wykrycie i poprawę przepustowości. Omówiono również metryki oraz wskazano kierunki przyszłych badań, w tym potrzebę skutecznych mechanizmów detekcji.

The term "steganography" originates from the Greek words "steganós" (hidden) and "graphia" (writing), meaning "hidden writing." Historically, it was used to conceal messages, but today it represents an additional layer of security in digital communication, complementing cryptography. In wireless networks, particularly IEEE 802.11, steganography is implemented through covert channels, which enable embedding hidden data within legitimate network traffic without raising suspicion. These channels exploit protocol features such as headers, timing patterns, and frame structures. This work presents a comprehensive analysis of the current state of knowledge, including a review of 59 methods and a proposed taxonomy for their classification. Furthermore, four new covert channels are introduced, aiming to improve resistance to detection and increase throughput. The study also discusses key metrics and highlights future research directions, including the need for effective detection and mitigation mechanisms.