2010年1月15日 星期五

讀書心得:密碼的故事

  作者寫書的主要目的在於希望日本民眾能記取二戰失敗的教訓,認是到密碼的重要性而著作一本密碼的入門書。這本書列舉了許多從上古到近代的歐美及日本的密碼故事,以及小說歌劇中的密碼,甚至是預言和解夢。書中獨有有關日本密碼部分,算是老師所列之三本書中本書的特點。原本對於作者所預定的讀者,即日本民眾而言,可以立即洞悉與理解的部分,經過翻譯後,在譯者未補充說明的情形下,對於不熟悉日文的我來說無異於天書一般,讓人大失所望。
  同樣地,在書中第一部:戰時密碼里提及的部分密碼故事也因此不能夠完全理解;反到是第二部:平時密碼部分解釋的比較清楚,也讓我比較感興趣。
  或許作者是成功的,因為對我而言,這本書留了不少問題需要我去蒐集相關資料才能一窺究竟。

論文心得

一開始講的是此論文研究的背景、動機、範圍限制及流程架構。起初以西元前五世紀,希臘人狄馬拉圖斯(Demaratus)的故事作為開端,剛好這故事在碼書也有提到過。在資訊隱藏課題中有三個考慮的重點,隱藏量(capacity)、隱藏後的影像品質(quality)、強健度(robustness),而這三個屬性關係又是相互成反比,要在之間取得平衡點不容易,所以只能依照需求來做設計,而此研究是著重在強健度上的考量。



JPEG檔案嵌入與取出系統流程圖

下個階段為文獻探討,討論資訊隱藏在國內外的相關發展概況,再從中找出一個針對強健度之資訊隱藏的研究方向。最低位元隱藏法,這老師在課堂上有提過,且考試也考了出來,雖然第一次我寫錯了...它即是將所欲隱藏的資料,放入像素顏色值得最後一個位元,在此是參考了老師的論文數位影像之資訊隱藏技術探討;而 LSB 法最大的缺點就是強健性的需求無法達到有效的效果,常會因為一些輕微的影像破壞,而導致偽裝影像無法正確擷取出秘密影像出來。而離散餘弦轉換(DCT)與展頻資訊隱藏法(SSIS),看起來真的很吃力,看了幾遍還是看的一頭霧水。展頻資訊隱藏是將資訊轉換成用以建立雜訊模型的高斯變數,然後再將其隱藏進偽裝影像中。



上圖為SSIS隱藏訊息流程



下圖為SSIS擷取隱藏訊息流程

再來是資訊隱藏系統設計,以高強健度為需求基礎設計此系統。主要分為前置處理與資訊隱藏兩部分,前置處理主要在進行編碼作業,資訊隱藏則是隱藏區塊選取的技巧應用,都是以達到高強健度的資訊隱藏為目的。



Toral Automorphism轉換函式

資訊隱藏系統流程中又有圖型化、交錯、錯誤修正編碼與嵌入程序等作法,交錯程序使用Toral Automorphism轉換函式將資料的位置打亂。而錯誤修正編碼中使用的是漢明碼編碼,這在數位邏輯與電腦網路有教過,所以大致能了解他們的編碼程序。最後階段為系統實作與驗證,將實作出完整的系統,以實作方法驗證其效益。結果此研究對抵抗"JPEG壓縮"、還有在數位媒體概論裡學到的"胡椒罐"攻擊與影像切割的破壞,有不錯的效果,但是在影像處理中卻無法抵抗旋轉、縮放等處理的影響。

調色盤

以下第一張是原圖,第二張是有隱藏資訊的圖,但好像沒有變阿...




不信邪,另外再開啟一張原圖,運用impact的載入功能,載入上面的圖當成隱藏資訊..


事實證明,變化非常的大!整個色盤的顏色都大洗盤了!!


所以應該是我在做載入隱藏訊息時資料太小的原故而都幾乎沒有變動吧!!

在打開調色盤時我一直找不到色盤,
雖然也有觀看其他同學寫的心得,
但是不明白為啥我找不到色盤!
後來才知道我沒轉成gif檔..
一直有看到同學提到這句要轉成gif黨才能開啟色盤,
本來還一直不明白,
覺得圖片可以正常開啟啊!!
後來才知道要變成gif檔開啟才會出現色盤的功能..






Authentication of secret information in image Steganography心得

Authentication of secret information in image Steganography Babu, K.S.; Raja, K.B.; Kiran, K.K.; Manjula Devi, T.H.; Venugopal, K.R.; Patnaik, L.M.TENCON 2008 - 2008, TENCON 2008. IEEE Region 10 ConferenceVolume , Issue , 19-21 Nov. 2008 Page(s):1 - 6Digital Object Identifier 10.1109/TENCON.2008.4766581


心得:

這篇論文感覺上是一篇蠻基礎的論文,它解釋了一些隱藏學裡常看到的專有名詞,如Coverimage、Stegoimage…等等。而且針對訊息的藏入、取出、驗證訊息是否有被修改過和隱藏手法的安全性等基礎的問題作探討,最後也提出有效的使用小波轉換裡的係數加強訊息隱藏的安全性問題。


在第一章節與第二章節的部分大略的介紹了隱藏學的歷史。第三章節介紹隱藏學的模型,如Coverimage、Stegoimage、Perceptibility、Security、Robustness等名詞說明,跟BER、MSE、PSNR的計算方法以及驗證碼分析、驗證碼生成。第四章節是演算法,先定義出問題然後針對問題去做演算法的推導。第五章節是性能分析,針對這個演算法的安全性與傳統手法的安全性下去作比較。
在隱藏的部分下圖:














一開始將訊息加入小波轉換法算出的驗證碼合併成秘密訊息藏入多媒體中,然後在將生成的東西用DWT演算出驗證碼在合併訊息產生秘密訊息在藏入多媒體中,直到東西藏完。

感覺上,有一點像易碎浮水印的原理。有一個驗證碼去驗證圖片是否遭到修改,可是不太一樣的點是,易碎浮水印是去檢視肉眼所見的圖是否有遭修改,而本論文探討的是隱藏的資訊是某否有遭人拿出來做修改。

說真的,看完之後好挫敗。一堆不是很懂的專有名詞跟複雜的數學式子組合而成的論文,怎翻都覺得不通順!而且因為自己不太懂尤其是演算法的部分,寫出來的東西連自己都覺得心虛,也不知道自己說的東西到底對還不對,整個就是茫然押。

2010年1月14日 星期四

Authentication of secret information in image Steganography摘要

Authentication of secret information in image Steganography Babu, K.S.; Raja, K.B.; Kiran, K.K.; Manjula Devi, T.H.; Venugopal, K.R.; Patnaik, L.M.TENCON 2008 - 2008, TENCON 2008. IEEE Region 10 ConferenceVolume , Issue , 19-21 Nov. 2008 Page(s):1 - 6Digital Object Identifier 10.1109/TENCON.2008.4766581


Summary:
In recent years, steganography and steganalysis are two important areas of research that involve a number of applications. These two areas of research are important especially when reliable and secure information exchange is required. Steganography is an art of embedding information in a cover image without causing statistically significant variations to the cover image. Steganalysis is the technology that attempts to defeat steganography by detecting the hidden information and extracting. In this paper we propose an image steganography that can verify the reliability of the information being transmitted to the receiver. The method can verify whether the attacker has tried to edit, delete or forge the secret information in the stego-image. The technique embeds the hidden information in the spatial domain of the cover image and uses two special AC coefficients of the discrete wavelet transform domain to verify the veracity (integrity) of the secret information from the stego image. The analysis shows that the BER and PSNR is improved in the case of DWT than DCT.


摘要:
近年來,steganography跟steganalysis是兩個重要的研究領域,它包含對於數字的運用。這兩個領域的研究非常重要,特別是在可靠和安全的信息交流是必需的。Steganography是將訊息嵌入多媒體中,且使多媒體前後有太大的差異。Steganalysis是一個試圖透過檢測和提取隱藏信息來打敗steganography。在這份論文中我們建議,一個image steganography藉由可靠的接收器來審核訊息。這個方法可以驗證stego-image是否有被修改、刪除或偽造秘密訊息。這個在cover image的spatial domain嵌入隱藏訊息的技術,利用了小波轉換裡的兩個特別的AC係數去驗證stego image裡的機密訊息是否完整。這個分析說明了BER(位元錯誤率)跟PSNR(信噪比)改善了「小波轉換」上的「離散餘弦轉換」。


PSNR 說真的不是很懂...
有上網找了一下資料...
他說~
psnr的模型有兩個輸入訊號,分別名為I1和I2,I1可以是原始影像,I2可以是原始影像經過處理後的結果,根據PSNR的定義I1,I2兩者亦可對調,不影響結果。舉一個簡單的例子,讀入一張彩色影像,取出紅色部分(假設為I1 signal),並將 I1訊號每個pixel加上0.01(假設為I2訊號),其中0.01只是我隨便舉的一個雜訊干擾量。之後分別將I1和I2連接psnr block的input signal I1和I2 即可得到一個psnr數值。

可是越看越模糊 !
不過大概可以知道PSNR是原始影像處理過的影像做比對的一個比值。

S-Tool

image

左邊是原圖,右邊是嵌入資料後的圖片。

兩個色彩沒太大異狀,肉眼看不出差異。

所以知道S-Tool將資料隱藏得很好。

調色盤

clip_image002[5]原圖

clip_image004嵌入資料後的圖片

嵌入資料的圖片有較多的淺色系色塊,由此可知當圖片在嵌入資料時,會將一部分色彩給取代掉。