रंगीन छवियों के लिए दृश्य क्रिप्टोग्राफी

हाल ही में मैंने बीएमपी फाइलों ( एक और दो ) में डेटा छिपाने के बारे में कुछ पोस्टों पर आघात किया और इस क्षेत्र में अपना अनुभव साझा करने का फैसला किया। इस बार हम एक रंगीन चित्र छिपाएंगे, और कंटेनर के रूप में हम तीन और चित्रों का उपयोग करेंगे।

बीएमपी के बारे में कुछ शब्द

बीएमपी फ़ाइल में एक हेडर होता है - एक संरचना जिसमें कई दसियों बाइट्स होते हैं जिनमें मुख्य छवि पैरामीटर (आकार, रंग की गहराई, आदि) होते हैं, एक पैलेट - छवि में उपयोग किए जाने वाले रंगों का वर्णन करने वाला एक सरणी और छवि पिक्सेल कोड के अनुक्रम वाले डेटा क्षेत्र। । पैलेट वैकल्पिक है - अधिकांश बीएमपी फाइलों में, पैलेट गायब है, और डेटा क्षेत्र में आरजीबी छवि में प्रत्येक पिक्सेल के सभी रंग घटकों का वर्णन है (अर्थात, लाल, हरे और नीले रंग के मात्रात्मक मान)।

विधि का वर्णन

इनपुट छवियों के रूप में, 24-बिट बिटमैप ड्राइंग का उपयोग किया जाता है, जिसमें प्रति रंग 8 बिट्स की जानकारी होती है। हम एलएसबी विधि का उपयोग करके डेटा छिपाएंगे ।
एल्गोरिथ्म का सार यह है कि गुप्त छवि को तीन रंग आदिम (यानी लाल, हरे और नीले रंग में) में विभाजित किया गया है, और फिर प्रत्येक आदिम को कंटेनर छवियों में से एक के निचले हिस्सों में दर्ज किया गया है। इस प्रकार, एन्क्रिप्शन के बाद, प्रत्येक कंटेनर में गुप्त छवि का एक रंग घटक होगा।

छवि एन्क्रिप्शन

यह निर्धारित करने के लिए कि आर-घटक को छिपाने के लिए कौन सी छवियां, जिसमें - जी, और जिसमें - बी, एल्गोरिथ्म शुरू करने से पहले, प्रत्येक छवि-कंटेनर में तीन रंगों में से प्रत्येक का मात्रात्मक मूल्य निर्धारित किया जाता है। अगला, कंटेनरों का चयन किया जाता है ताकि कंटेनर के रंगों और गुप्त छवि के रंग आदिम में अंतर न्यूनतम हो।
अगला, प्रत्येक रंग आदिम से, दो उच्च-क्रम बिट्स लिया जाता है और संबंधित कंटेनर से संबंधित रंग के निचले बिट्स को लिखा जाता है। दो शेष रंगों में दो सबसे महत्वपूर्ण बिट्स शून्य पर रीसेट हो जाते हैं। प्रत्येक पिक्सेल के लिए ऑपरेशन दोहराया जाता है।

फ़ंक्शन का कोड जो कंटेनर को रंग आदिम लिखता है

private Color CombineColorsRGB(Color secretColor, Color containerColor, HidingColor hidingColor) { byte r1 = secretColor.R; byte g1 = secretColor.G; byte b1 = secretColor.B; byte r2 = containerColor.R; byte g2 = containerColor.G; byte b2 = containerColor.B; int secretBits = m_secretBits; int originalBits = 8 - m_secretBits; switch (hidingColor) { case HidingColor.R: r1 = (byte)(r1 >> originalBits); r2 = (byte)((r2 >> secretBits) << secretBits); r2 = (byte)(r1 | r2); g2 = (byte)((g2 >> secretBits) << secretBits); b2 = (byte)((b2 >> secretBits) << secretBits); break; case HidingColor.G: g1 = (byte)(g1 >> originalBits); g2 = (byte)((g2 >> secretBits) << secretBits); g2 = (byte)(g1 | g2); r2 = (byte)((r2 >> secretBits) << secretBits); b2 = (byte)((b2 >> secretBits) << secretBits); break; case HidingColor.B: b1 = (byte)(b1 >> originalBits); b2 = (byte)((b2 >> secretBits) << secretBits); b2 = (byte)(b1 | b2); r2 = (byte)((r2 >> secretBits) << secretBits); g2 = (byte)((g2 >> secretBits) << secretBits); break; } Color col = Color.FromArgb(r2, g2, b2); return col; } 

यह फ़ंक्शन गुप्त छवि में प्रत्येक पिक्सेल के प्रत्येक रंग के लिए किया जाता है।
हमारे मामले में, m_secretBits = 2।

गुप्त छवि:


एन्क्रिप्शन के लिए स्रोत छवियों का सेट:






समान छवियां, लेकिन उनमें गुप्त छवि के साथ:






जैसा कि छवियों में देखा जा सकता है, नेत्रहीन विकृति ध्यान देने योग्य नहीं है। मैं माफी मांगता हूं कि चित्र छोटे हैं - मुझे ट्रैफ़िक पर पछतावा हुआ। बड़ी छवियों पर, विरूपण भी ध्यान देने योग्य नहीं है - मेरा विश्वास करो।

छवि पुनर्प्राप्ति

अगला चरण छिपी हुई छवि को पुनर्स्थापित करना है। ऐसा करने के लिए, प्रत्येक कंटेनर छवि से पहला पिक्सेल लें। हम इन पिक्सल्स में प्रत्येक रंग के दो सबसे कम बिट्स बनाते हैं जो सबसे महत्वपूर्ण बिट्स होते हैं और संबंधित रंग घटकों को जोड़ते हैं (क्योंकि एन्क्रिप्शन के दौरान गैर-एन्क्रिप्टेड रंग के कम से कम महत्वपूर्ण बिट्स को अशक्त किया जाता है, प्रत्येक कंटेनर में केवल एक रंग घटक का एक गैर-अक्षीय मान होता है)। इस प्रकार, हम गुप्त छवि के संबंधित पिक्सेल के रंग को पुनर्स्थापित करेंगे (कुछ त्रुटि के साथ)। अगला, सभी पिक्सेल के लिए इस ऑपरेशन को दोहराएं और पुनर्स्थापित गुप्त छवि प्राप्त करें।

फ़ंक्शन का कोड जो कंटेनर से गुप्त छवि को पुनर्स्थापित करता है

 private Color GetSecretColorRGB(Color color1, Color color2, Color color3) { byte r1 = color1.R; byte g1 = color1.G; byte b1 = color1.B; byte r2 = color2.R; byte g2 = color2.G; byte b2 = color2.B; byte r3 = color3.R; byte g3 = color3.G; byte b3 = color3.B; int secretBitsDigit = (int)(Math.Pow(2.0, (double)m_secretBits)) - 1; int originalBits = 8 - m_secretBits; byte r = (byte)(((r1 & secretBitsDigit) << originalBits) + ((r2 & secretBitsDigit) << originalBits) + ((r3 & secretBitsDigit) << originalBits)); byte g = (byte)(((g1 & secretBitsDigit) << originalBits) + ((g2 & secretBitsDigit) << originalBits) + ((g3 & secretBitsDigit) << originalBits)); byte b = (byte)(((b1 & secretBitsDigit) << originalBits) + ((b2 & secretBitsDigit) << originalBits) + ((b3 & secretBitsDigit) << originalBits)); Color col = Color.FromArgb(r, g, b); return col; } 

यह फ़ंक्शन छवि कंटेनरों के संबंधित पिक्सेल के प्रत्येक ट्रिपल के लिए किया जाता है।

वसूली के बाद गुप्त छवि:


लेकिन क्या होता है अगर कम से कम एक चित्र में आवश्यक एन्क्रिप्टेड डेटा नहीं होता है:

यदि आप बहाली से पहले छवि स्केलिंग के साथ खेलते हैं तो वही परिणाम प्राप्त किया जाएगा।

लेकिन अगर आप जेपीईजी में मध्यम गुणवत्ता के साथ और फिर से बीएमपी में छवियों को फिर से सहेजते हैं, तो यह शायद ही अतिरिक्त विकृतियों का कारण होगा:

परिणाम

वर्णित विधि द्वारा एन्कोड की गई छवि को पुनर्स्थापित करने के लिए, एन्क्रिप्शन के परिणामस्वरूप प्राप्त सभी तीन छवियों-कंटेनरों का उपयोग करना आवश्यक है। अन्यथा, बहाल छवि के बजाय, हमें केवल रंग शोर मिलता है।
विधि का स्पष्ट ऋण एन्क्रिप्शन के दौरान गुप्त छवि के रंगों की विकृति है (आखिरकार, आठ में से केवल दो सबसे महत्वपूर्ण बिट्स का उपयोग किया जाता है)। बेशक, कोई भी हमें एन्क्रिप्टेड बिट्स की संख्या बढ़ाने के लिए परेशान नहीं करता है, लेकिन यह पहले से ही छवि कंटेनरों की गुणवत्ता को प्रभावित करेगा।