استگانوگرافی تصویر در رمزنگاری

کلمه Steganography از دو کلمه یونانی “stegos” به معنی “پوشاندن” و “grayfia” به معنای “نوشتن” گرفته شده است که به “نوشتن پوشیده” یا “نوشتن پنهان” ترجمه می شود. استگانوگرافی روشی برای مخفی کردن داده های مخفی، با جاسازی آن در یک فایل صوتی، تصویری، تصویری یا متنی است. این یکی از روش هایی است که برای محافظت از داده های مخفی یا حساس در برابر حملات مخرب استفاده می شود. 

چه تفاوتی با رمزنگاری دارد؟ 

رمزنگاری و استگانوگرافی هر دو روش هایی هستند که برای مخفی کردن یا محافظت از داده های مخفی استفاده می شوند. با این حال، آنها از این نظر تفاوت دارند که رمزنگاری داده ها را ناخوانا می کند یا معنای داده ها را پنهان می کند، در حالی که استگانوگرافی وجود داده ها را پنهان می کند. 

به زبان عامیانه، رمزنگاری شبیه نوشتن نامه به زبان مخفی است: مردم می توانند آن را بخوانند، اما معنی آن را نمی فهمند. با این حال، وجود یک پیام (احتمالا محرمانه) برای هر کسی که نامه را ببیند واضح است، و اگر کسی زبان مخفی شما را بداند یا بفهمد، پیام شما به راحتی قابل خواندن است. 

اگر بخواهید در همان موقعیت از استگانوگرافی استفاده کنید ، نامه را در داخل یک جفت جوراب پنهان می کنید که به گیرنده مورد نظر نامه هدیه می دهید. برای کسانی که از پیام اطلاعی ندارند، به نظر می رسد که چیزی بیشتر از جوراب در هدیه شما وجود ندارد. اما گیرنده مورد نظر می داند که باید به دنبال چه چیزی بگردد و پیام پنهان در آنها را پیدا می کند. 

به طور مشابه، اگر دو کاربر فایل‌های رسانه‌ای را از طریق اینترنت رد و بدل کنند، تشخیص اینکه آیا این فایل‌ها حاوی پیام‌های مخفی هستند یا نه، دشوارتر خواهد بود تا اینکه با استفاده از رمزنگاری ارتباط برقرار کنند. 

رمزنگاری اغلب برای تکمیل امنیت ارائه شده توسط استگانوگرافی استفاده می شود. الگوریتم های رمزنگاری برای رمزگذاری داده های مخفی قبل از جاسازی آنها در فایل های جلد استفاده می شود. 

تصویر استگانوگرافی –

همانطور که از نام آن پیداست، تصویر استگانوگرافی به فرآیند پنهان کردن داده ها در یک فایل تصویری اشاره دارد. تصویری که برای این منظور انتخاب می شود، تصویر جلد و تصویری که پس از استگانوگرافی به دست می آید، تصویر استگو نامیده می شود . 

چگونه انجام می شود؟ 
یک تصویر به صورت یک ماتریس N*M (در مورد تصاویر با مقیاس خاکستری) یا N*M*3 (در مورد تصاویر رنگی) در حافظه نمایش داده می شود که هر ورودی مقدار شدت یک پیکسل را نشان می دهد. در استگانوگرافی تصویر، یک پیام با تغییر مقادیر برخی از پیکسل ها، که توسط یک الگوریتم رمزگذاری انتخاب می شوند، در یک تصویر جاسازی می شود. گیرنده تصویر باید از همان الگوریتم آگاه باشد تا بداند کدام پیکسل ها را برای استخراج پیام باید انتخاب کند. 

شکل – فرآیند استگانوگرافی تصویر 

آیا استگانوگرافی یک روش ارتباطی امن است؟ 

هنگامی که استگانوگرافی به تنهایی به کار می رود، امنیت ناشی از ابهام است که ممکن است منجر به افشای پیام مخفی شود. ترکیب steganography و رمزنگاری بهترین راه برای پنهان کردن یک پیام از دشمنان و در عین حال محافظت از آن در صورت شناسایی است.

در استگانوگرافی از چه الگوریتمی استفاده می شود؟ 

رویکرد استگانوگرافی او مستلزم پنهان کردن حجم عظیمی از داده ها (تصویر، صدا و متن) در یک تصویر بیت مپ رنگی (bmp) است. تصویر در مطالعه او فیلتر و قطعه بندی می شود، با جایگزینی بیت ها برای پیکسل های مناسب اعمال می شود. این پیکسل ها به جای ترتیب به صورت تصادفی انتخاب می شوند. 

تشخیص پیام درون تصویر جلد با فرآیند استگانالیز انجام می شود . این را می توان از طریق مقایسه با تصویر جلد، رسم هیستوگرام یا تشخیص نویز انجام داد. در حالی که تلاش‌ها برای توسعه الگوریتم‌های جدید با درجه مصونیت بیشتر در برابر چنین حملاتی انجام می‌شود، تلاش‌ها نیز برای بهبود الگوریتم‌های موجود برای استگانالیز، برای شناسایی مبادله اطلاعات مخفی بین تروریست‌ها یا عناصر جنایتکار انجام می‌شود.