CSC-SY

لدينا صورة ملونة و نريد اخفاء معلومات فيها ,هذه المعلومات قد تكون: نص , أرقام , صورة...
هناك عدة طرق لاخفاء هذه المعلومات, و يعتمد اختيارنا للطريقة على الهدف من الاخفاء.
هل هناك من اقتراحات أو طرق برأيكم للقيام بهذه المهمة؟

أول شي رايد قول أنو بظن Nadia قصدها بعنوان الـ Steganography أكتر من watermarking، على الرغم من أنو الـ watermarking بتاخد أحيانا بعض إحدى أهم خاصيات الـ Steganography ألا وهي أنو إخفاء المعلومات ما بكون ظاهر للمستخدم، لكن المفهومين بيختلفوا عن بعضهم بالهدف، فالـ Steganography هدفها الأساسي هو إخفاء المعلومات بالشكل اللي ما بيظهر للمستخدم، وتظهر بشكل رسالة بريئة (بعكس الـ Cryptography)، أما watermarking هدفها حفظ معلومات خاصة بحماية الملكية الفكرية للمنتجات بشكل عام (صوت، صورة أو ...) ضمن هذه المنتجات، ولا يهم إن كانت طريقة الحفظ هذه ظاهرة للعيان أم لا.

على كل حال، بما أنو Nadia ما حددت الغاية من حفظ المعلومات، فلا يوجد التباس

بنرجع للموضوع، الطريقة اللي بعرفها والتي تعتبر بسيطة، أنني أقوم بتشفير الرسالة اللي بدي ارسلها(ثنائيا مثلا)، وأقوم بحفظ هذه البيانات بترتيب معين ضمن البتات الأقل أهمية لكل مركبة لونية للصورة المرسلة، وبالتالي لن تتأثر الصورة بشكل كبير بهذا التغيير، واستطعت أن احفظ معلوماتي بطريقة خفية على المستخدم.

شكرا Nadia على الموضوع

ممكن في حال كانت نص أو أرقام..نعمل لون الخط بنفس لون الخلفية..أو الجزء من الصورة يللي موجودة فيها..هيك أسهل بكتير

شكراً derarief
بالحقيقة أنا قصدي الرئيسي watermarking و ليس Steganography
بس ما حبيت حدد بالبداية لإنو حبيت اسمع كل الأفكار, و وضح الفرق بعدين, شكراً لتوضيحك
بالحقيقة أنا استهواني كتير موضوع الwatermarking السنة الماضية و قرأت كتير عنه, و حبيت إنو اتشارك معكم بالمعلومات بس بعد ما نتناقش بالأفكار.
الفكرة إلي طرحها derarief صحيحة , في أفكار تانية كمان, بس هي الفكرة الأسهل.
طيب مين عنده فكرة لحتى نقدر نحط معلومات بصورة, استطيع من خلالها كشف فيما إذا طرأ أي تعديل على الصورة بعد ذلك و مكان التعديل إن أمكن؟

على فرض عملت الخط بنفس لون الخلفيةتماماً, وقتها ما رح تقدر تسترجع النص من الصورة أبداً لإنو بكون اندمج مع الصورة, و إذا كان لون النص مختلف بدرجة عن لون الصورة فممكن كشفه بسهولة عن طريق الphotoshop أو غيره.

كتب Nadia:

بالحقيقة أنا قصدي الرئيسي watermarking و ليس Steganography بس ما حبيت حدد بالبداية لإنو حبيت اسمع كل الأفكار, و وضح الفرق بعدين, شكراً لتوضيحك

أنا آسف لاستباق الأمور، بس هذا لا يغنينا أنو نسمع تعليقك وتوضيحاتك Nadia على الموضوع

كتّرت علينا الأسئلة ، رح حاول اليوم حط كم فكرة إذا اقدرت، بس لازم راجع شوية معلومات ، شكرا لك .

تعديل: من شوي اتذكرت مين خلاني اقرأ هالموضوع من قبل، شكرا أيمن و raafat

عادة في مجال قواعد البيانات يتم احتساب أرقام تميز السجلات أو الجداول التي طرأ عليها تعديل من خلال استخدام تعليمة

 checksum و تخزين قيمة العدد الناتج في عمود ضمن كل سجل في الجدول و بالتلي إذا قام أي مستخدم بتعديل قيمة أي سجل بشكل يدوي سيختلف الرقم الجديد الناتج عن ال

checksum  و بالتالي يتم اكتشاف أن المعلومات تغيرت

اعتقد انه يمكن تطبيق هذه التقنية على الصور حيث نقوم بتخزين رقم ما قد يتم احتسابه مثلا حسب لون كل بكسل او عدة بكسلات منتقاة بطريقة ما و بالتلي إذا قام المستخدم بتعديل الصورة فيما بعد يمكن اكتشاف ذلك . و هذه التقنيات عمليا تندرج تحت موضوع التواقيع الرقمية للملفات بغض النظر إذا كانت صور او غيرها 

ما بعتقد يحصل .. بس ما بتمنى ينتهي النقاش هون بوضع ملف الexe بدون شرح الخوارزمية متل ما صار بغير محل ....انا واثق أنو ناديا رح تحكي الخوارزمية بشكل مبسط

أنا ما ناوية حط exe لإنو الفكرة واضحة لحد الآن, و شايفة إنو الكل عم يساهمو و في أفكار منيحة عم تطلع, ان شاء الله بالنهاية رح يكون عنا عدة خوارزميات و أفكار, هالموضوع فيه تطبيقات كتير حلوة و مفيدة بتمنى الكل يطلعو عليها ...
الفكرة الرئيسية هي إنو نخفي معلومات بالصورة, ممكن يكون هدفنا نقل معلومات سرية عن طريق الصورة, بس في تطبيقات تانية كتير مفيدة, مثلاً اخفاء معلومات بالصورة بحيث نكشف التعديلات اللاحقة على الصورة, ممكن عن طريق هذه المعلومات أن نثبت أن صورة ما لم تعدل, أو أن نحدد منطقة التعديل.
هناك تطبيق آخر كما ذكر derarief هوالحماية الملكية الفكرية للمنتجات,مثلاً كيف تثبت ملكيتك لصورة ما, بحيث يصعب على من يدعي ملكيتها تعديلها ليثبت العكس.
من التطبيقات المميزة هي امكانية اعادة تشكيل أجزاء من الصورة بعد تخريبها بدون امتلاك الصورة الأصلية.

الفكرة من الاخفاء أنه يمنح قوة للمعلومة, فلو وضعت شعار شركتك مثلاً على صورة منتج, قد يقوم خبير ببرامج معالجة الصور أو حتى هاو بإزالة الشعار, حينها لن يكون لديك أي اثبات, قد تضع الشعار بحيث ينتشرعلى كامل مساحة الصورة و تصعب إزالته , و لكن في كثير من الأحيان يكون محتوى الصورة ( لوحة مثلاً) لا يحتمل مثل هذا الحل.

هناك عدة أفكار أود طرحها و مناقشتها, و لكنني أريد آراءكم قبل ذلك...

بالبداية خلونا نناقش فكرة كشف تعديلات صورة, لإنها أبسط فكرة و ننتقل شوي شوي للتطبيقات التانية...
ali_ismaeel اقترب كتير من إحدى الطرق...

ما كتير بعرف كيف طبيعة الصورة بنظام التشغيل .. بس بعرف أو في عدد من البتات بأول الصورة لمعرفة إنا صورة ... ما مفروض اللعب فيون..
بالنسبة للصورة فيمكن تضمين رقم و نشره ع كل بكسل من الصورة عن طريقة إضافتو ع بت منخفض الأهمية بحيث أنو ما يأثر ع اللون متل ما قال derarief و باأخير زيد بكسل جديد للتحقق ....وممكن تتوزع بتات البكسل ع مجاوراته بطريقة معينة بحيث ممكن استعادة البكس عند تخريبه ..

هادا مثال عن إلي عم احكي عنو, يمكن هيك الفكرة بتكون أوضح, شو رأيكم؟
خليت التعديل بالمثال صغير كتير, الخوارزمية لازم تكون قادرة على كشف أقل تعديل ممكن...

احدى الخوارزميات المتبعة اسمها Walton
فكرتها تقسيم الصورة لBlocks بمقاس N*N
و ايجاد مسير عشوائي ضمن الpixels لكل Block , المسير العشوائي ممكن يكون بيعتمد على مفتاح معين.
منحسب Checksum لكل بلوك بالاعتماد على قيم الMSB, الChecksum ممكن يكون تابع لقيمة البكسل و لموقعه.
ال MSB هي البتات الأكثر أهمية في كل بكسل.
بعد ما نحسب الChecksum الخاص بالبلوك, منخزنه ضمن الLSB لكل pixel

عند الفحص, منقسم الصورة لBlocks بنفس الطريقة, و نحسب نفس المسير العشوائي لكل Block بالاعتماد على المفتاح, نحسب الChecksum و نقارنه مع القيمة المخزنة في الLSB
في حال كان هناك اختلاف بالقيمتين, نعتبر هذه البلوك معدلة.
في نقاط ضعف بهي الخوارزمية, شو هي برأيكم؟

بالنسبة للمسألة الأساسية: معلوماتي عن الـ image file formats سطحية جداً بس بيتهيألي أنو في بعض الأحيان ممكن اخفاء معلومات معينة بأجزاء ليس لها علاقة بالـ pixel data.. أو حتى ممكن ايجاد secure image formats تمثيلها الداخلي ليس مصفوفات pixel data بحيث يمكن توليد raster image منها بـ context معين..

بالنسبة لخوارزمية كشف التعديل المقترحة: على ما يبدو الخوارزمية رح تقرر أنو يوجد تعديل في الصورة مهما كان التعديل سواء كان تخريبي (اضافة أو حذف pixel info) أو تصحيحي (brightness/contrast adjustment). الأمر الآخر الخوارزمية مضطرة تحسب 3 مركبات للـ checksum تقابل المركبات اللونية الثلاثة RGB طبعاً إذا كانت الصورة ملونة.. بس ما بعتقد أنو هي نقطة ضعف لأنها رح تسمح بايجاد التعديلات الطارئة على كل color channel على حدا. 

فعلاً كلامك صحيح تماماً, الخوارزمية بتكشف أي تعديل حتى لو كان هدفه تصحيحي, في خوارزميات أخرى بتتجاوز هالمشكلة, الفكرة التانية إلي ذكرتها مهمة كمان و هي تعتبر شي منيح بهالخوارزمية, على فكرة كلفة هالخوارزمية ما تعتبر عالية أبداً, و تنفيذها سريع على الصور.
هالخوارزمية تعتبر Fragile , كسرها سهل, ممكن بتنفيذ خوارزمية صغيرة بتمحي قيم الLSB لكل الpixels إنو نزيل كل المعلومات بالصورة بدون تخريب الصورة.
عمليات التحجيم و الدوران حتى و لو بدرجات كتير صغيرة قادرة إنها تنسف كل المعلومات المخزنة أو تغير مواقعها.
ممكن بقص جزء صغير كتير من القسم العلوي أو الأيسر من الصورة إنو يصير من المستحيل تقريباً استرجاع المعلومات المخزنة.
هالشي لإنو الصورة عم تتقسم لblocks و عم تترقم بالترتيب من الأعلى للأسفل و من اليسار لليمين, في حال تغير عرض الصورة أو طولها, التقسيم رح يتغير.

ما بعرف إذا فهمت عليك تماماً, بكل ملف على الجهاز في تاريخ الانشاء, هالتاريخ بكون في حالة الصور هو تاريخ التقاط الصورة, و بما إنو الصورة عم تنتقل على شكل ملف من الموبايل للجهاز, فهالمعلومات رح تنتقل كمان, و رح يعرضها الجهاز على انها تاريخ التقاط الصورة, هالشي ما إلو علاقة بالwatermarking, و إن كان في تطبيقات ممكن نستفيد منها بشي قريب, في أفكار مستقبلية لهالتقنية لاستخدامها بصور المنتجات بحيث تحتوي الصورة على معلومات المنتج و باستخدام برنامج معين منقدر نقرأ المعلومات, أو ممكن يصير في كاميرات بتقدر تقرأ هالمعلومات و تحولها, بس كل هالأفكار مستقبلية و على حد علمي لسا ما تنفذ منها شي.

طيب.. شو مشان بدائل خوارزمية Walton؟ بتوقع أي تحسين (أو تطوير خلونا نقول) المفروض يطرح check criteria جديدة بحيث تكون مستقلة عن التوضع الهندسي للـ pixels.. أو تتبع heuristics ذكية بحيث تتجاوز pixel أو pixel block معينة لعدم وجود فائدة من فحصها.. (؟) 

متل ما قلت ببداية الموضوع, الهدف من المعلومات هو إلي بحدد الطريقة إلي بدنا نضمّن المعلومات فيها, إذا كان هدفنا كشف التعديلات على الصورة أياً كانت, فخوارزمية Walton تعتبر كافية, لإنها على الأقل قادرة تكشف إنو الصورة تعدلت, لو طبقنا أي تحويل هندسي, الخورزمية رح تفقد قدرتها على تحديد مكان التعديل, بس نحنا رح نكون كشفنا إنو الصورة تعدلت عن الصورة الأصلية, و ممكن يكون هالشي كافي.
إذا بدنا شي أقوى فالأفضل إنو نحول للfrequency domain لإنو خوارزميات ال spatial domain فيها نقاط ضعف كتيرة و ما بتقدر تصمد أمام الضغط أياً كانت درجته.

في تطبيق تاني للwatermarking هو وضع معلومات بتثبت حقوق الملكية, هي الفكرة بتتطلب خوارزمية قوية أقوى من الخوارزمية المطلوبة لكشف التعديلات على الصور.

Frequency based Watermarking بتعتمد على تحويل الصورة للمجال الترددي frequency domain عن طريق تحويل DCT ثم تضمين المعلومات في القيم الترددية الناتجة و من ثم تحويلها إلى الشكل الأصلي, في هذه الحالة المعلومات رح تتوزع على كامل الblock و بتصير أقوى أمام بعض العمليات, مثل انقاص دقة الصورة أو ضغطها إلى حدود معينة, و لكن تبقى هناك عقبات أمام بعض التحويلات الهندسية, تعتبر هالخوارزميات Semi fragile, في أفكار لتعديل الخوارزميات بحيث تكون أقوى أمام التعديلات الهندسية, أنا ما مطلعة عليها, أو بالأحرى وقت ما كنت عم اقرأ عن الموضوع السنة الماضية ما لقيت مراجع كافية, هلأ عم لاقي أكتر, رح دور على موقع منيح عن الموضوع و حط اللينك.

في كمان تطبيق كتير كتير حلو للwatermarking ذكرته قبل, هو امكانية استعادة أجزاء من صورة بعد تخريبها, حدا عنده فكرة كيف ممكن يتنفذ هيك شي؟

هل من معلومات عن موضوع الإخفاء في ملفات الصورة وما هي الخوارزميات الممكنة و طريقة عملها باختصار أو مواقع مفيدة في هذا الصدد مضطر جداااا وشكرا