مقدمه

پنهان کردن اطلاعات تاریخچه کهنی دارد.جوهر نامرئی،کدهای رمزی،پیغام های مخفی وبه طور کلی استگانوگرافی همواره مورد توجه بشر بوده است.اما آنچه مورد بحث ماست مربوط به همین چند دهه اخیر یعنی عصر کامپیوتر واینترنت است.هرروز میلیون ها فایل دراینترنت بین افراد جابه جای میشود وگستردگی و ارزان قیمت بودن این شبکه،این امکان را فراهم آورده است که به صورت کانالی ارزان وسهل الوصول برای مبادله پیغام های سری مورد استفاده قرارگیرد.بنابراین استگانوگرافی نوین را به صورت نوعی رمزنگاری الکترونیک میتوان تعریف کرد که آن اطلاعات دریک فایل که آن راکاور مینامند،به گونه ای مخفی شود که تنها توسط گیرنده مجاز(فردی که الگوریتم ورمز کارگرفته شده را میداند) قابل بازیابی باشد.(کاور میتواند یک فایل تصویری،صدا،متن ویا ویدئو و… باشد) به فایل نهایی اصطلاحا استگانوگرام می گویند.البته بااین تعریف ممکن است که استگانوکرافی بارمزنگاری اشتباه گرفته شود،درصورتی که این دو تفاوت هایی اساسی دارند.دررمزنگاری اطلاعات ارسالی رابایک الگوریتم خاص ویک کلید رمز به گونه ای تغییر میدهند که توسط گیرنده غیرمجاز قابل فهم نباشد،ولی این به معنای مخفی بودن اطلاعات ارسالی نیست،بلکه هر فردی میتواند اصطلاحا کانال رااستراق سمع کند واحیانا پیغام رارمزگشایی کند.ولی دراستگانوگرافی اطلاعات به گونه ای درکاور مخفی شده است که قابل تشخیص نباشد ودشمن برای بدست آوردن پیغام ابتدا باید محیط انتقال وکاور راشناسایی کند وسپس درصورت امکان پیام رابیرون بکشد.بنابراین استگانوگرافی به نوعی امنیت بیشتری نسبت به رمزنگاری دارد.البته همانطور که گفته شد معمولا ازترکیب هردوباهم استفاده میشود،یعنی پیغام ابتدا رمز وسپس مخفی میشود.بدین ترتیب یک لایه امنیتی دیگر به روش های متداول رمزنگاری اضافه میشود.علاوه براین گسترش روز افزون تجارت داده ها مانند نرم افزارها،فیلم،موسیقی،مقالات و… وراحتی جعل کردن،کپی غیرقانونی وبه طور کلی هرنوع سوء استفاده ازآنها،لزوم پیداکردن روش هایی برای حفاظت ازحقوق دارندگان داده ها را آشکار میسازد.به چنین روش هایی اصطلاحاWatermarking میگویند.یک واترمارک دیجیتال معمولا تصویری است که به یک تصویر یافایل دیگر اضافه میشود بدون اینکه تاثیر مخربی روی آن بجگذارد.تصویر اولیه را پیغام وتصویرثانویه راکاور،حامل یازمینه میگویند.بااین تعریف میتوان واترمارکنیگ رابه نوعی استگانوگرافی درتصویر نامید.التبه بسته به کاربرد ممکن است نویسنده بخواهد واترمارک قابل رویت یانامرئی باشد.اما درصورتی که هدف تبادل مخفی اطلاعات باشد،ازواترمارک های نامرئی استفاده میشود.نوعی ازواترمارکها وجود دارند که ازتفکیک رنگ به گونه ای استفاده میکنند که تنها اجازه دیدن شدن آنها دریک باند رنگی خاصی را میدهد بدین ترتیب ممکن است واترمارک درتصویر نامرئی باشد،ولی درصورت پرینت شدن که احتیاج به تفکیک رنگ دارد ظاهر میشود.بنابراین امکان استفاده تجاری از سند مورد نظر گرفته میشود.بسته به کاربرد،واترمارک باید ویژگی های مختلفی داشته باشد.برای مثال اکثر واترمارک ها باید دربرابر انواع پردازش ها مقاوم باشند،اما ممکن است درکاربردی خاص بخواهیم واترمارک شکننده باشد تا به محض ایجاد کوچکترین تحریفی ازبین برود ونشان دهنده عدم اصل بودن اطلاعات باشد.الگوریتم های متعددی برای استگانوگرافی و واترمارکینگ وجود دارد که هریک مزایا،معایب وکاربردهای خاص خودرا دارند.

فهرست مطالب

چکیده   1

مقدمه   2

فصل اول:کاربردهای استگانوگرافی وواترمارکینگ

1-1-تاریخچه   5

1-2-کاربردهای استگانوگرافی وواترمارکنیگ   5

1-2-1-تبادل مخفی داده ها دریک کانال عمومی        6

1-2-2-حفاظت ازحق کپی رایت     6

1-2-3-اثبات مالکیت     6

1-2-4-شناسایی باتصدیق هویت     7

1-2-5-تشخیص تحریف 7

1-2-6- زمان بندی پخش برنامه ها 7

1-2-7-واترمارک های اختصاصی       8

1-3-ویژگی های مورد استفاده برای واترمارکینگ     8

1-3-1- پایداری   8

1-3-2-مقاومت دربرابر تحریف       9

1-3-3-پنهان پذیری         10

1-3-4-هزینه پردازش         10

1-3-5-نرخ خطا درتشخیص     10

1-3-6-عمومیت   11

1-3-7-شفافیت ادراکی     11

1-3-8-ظرفیت واترماکینگ     12

1-3-9-امنیت       12

1-3-10-برگشت پذیری   12

1-4-دسته بندی انواع طرح های واترمارکینگ     13

1-4-1-واترمارک های آشکار یاپنهان     13

1-4-2- واترمارک های مقاوم،شکننده ونیمه شکننده   13

1-4-2-1-واترمارک های مقاوم     13

1-4-2-2-وارترمارک های شکننده     14

1-4-2-3-واترمارک های نیمه شکننده       14

نهان نگاری دجیتال1

فصل دوم:تکنینک های واترمارکینگ

دراین فصل برخی ازروش های ارائه شده برای واترمارکینگ رامعرفی و ویژگی آنها راباهم مقایسه خواهیم کرد.دراین روش ها ازتصاویر به عنوان کاور استفاده میشود.به همین دلیل درابتدا باید یک آشنایی مقدماتی با فرمت های تصاویر دیجیتال داشته باشیم.

2-1-فرمت های تصاویر دیجیتال   16

2-1-1-تصاویر باینری 16

2-1-2-تصاویر شدت دار   17

2-1-3- تصاویر24 بیتی یاRGBا       17

2-1-4-تصاویر ایندکس دار   17

2-1-5-فشرده سازی به فرمتJPGا             19

2-2-تکنیک LSBا                 21

2-2-2-مزایا ومعایت ومعایت روشLSBا     21

2-2-3-فرمت های دیگر روش LSBا   22

2-3-مخفی سازی درنویز کوانتیزاسیون   24

2-4-روش مدولاسیون(پوشاندن)       25

2-5-مدولاسیون درحوزه فرکانس         25

2-6-تکنیک پوشاندن بافاز تصادفی 27

2-7-روش استفاده ازتحلیل مولفه های مستقل(ICA) برای واترمارکینگ   31

2-8-واترمارکینگ به روشDSSSا       32

2-9-واترمارکینگ تصاویر متحرک دیجیتال براساسCDMAا       35

2-10-استفاده ازتکینیک مدولاسیون خودهمبستگی برای استگانوگرافی درسیگنال های صوتی     39

نهان نگاری دجیتال2

فصل سوم:روش ها تشخیص واترمارکینگ

همانطور که درگذشته اشاره شد،به دلیل احتمال استفاده ی غیرقانونی وتروریستی ازعلم استگانوگرافی،روش های تشخیص استگانوگرام ها(اصطلاحاSteganalysis) اهمیت زیادی دارند.البته تاکنون هیچ روش جامع و کاملی برای این منظور ارائه نشده است ولی تلاش ها دراین زمینه ادامه دارد وپیشرفت ها نیز قابل توجه بوده اند.مهمترین مانع دراین راه آن است که روش های مختلف واترمارکین،ویژگی های متفاوت دارند وبه علاوه همواره روش های جدیدرت وکامل تری ارائه میشود(همانند جنگ بین ویروس های کامپیوتری و ویروس یاب ها).درواقع بیشتر روش های ارائه شده برای تشخیص واترمارکینگ هایLSB مطرح شده اند ودرمورد روش های دیگر،اگرچه روش هایی برای حملات مخرب وجود دارد،ولی روش های تشخیص دقیق اطلاعات مخفی شده یا وجود ندارد یا آنکه هزینه پردازشی فوق العاده دارند.دراین فصل به طور خلاصه معروف ترین روش های ارائه شده تشخیص واترمارکینگ ها را بررسی میکنیم.

3-1-روش های تشخیص واترمارکینگ هایLSBا       44

3-2-روش های خودفراگیر   48

نهان نگاری دجیتال3

فصل چهارم:سیستم بینایی انسان

نقش سیستم انسان درفرآیند ورود واترمارک به تصویر،همواره مدنظر طراحان روش های واترمارکینگ قرار داشته است،لیکن پیچیدگی بیش از حد سیستم بینایی انسان وغیرخطی بدن فرآیندهای روان بینایی،یکی از موانع جدی دربکارگیری این عامل بوده است.به طور کلی نقش سیستم بینایی انسان درروش های واترمارکینگ تصاویر،حصول اطمینان ازحفظ کیفیت تصویر درطی فرآیند اضافه کردن واترمارک به تصویر می باشد که معمولا ازطریق بکارگیری ابزار متداول سنجش کیفیت تصویر امکان پذیر نمیباشد.سیستم بینایی انسان ازنوع تحریکات نوری قابل دریافت ونحوه پردازش آن دارای مشخصات ومحدودیت هایی است ودر روش های واترمارکینگ تصاویر باتیکه براین مشخصات ومحدودیت ها سعی میگردد که تغییراتی که درزمان درج پیام دررسانه پوششی انجام میشود،ازدید ناظر انسان مخفی نگه داشته شود.باتوحه به این امر،آشنایی بااین مشخصات ومحدودیت ها برای فهم مبنای کارروش های موجود حائز اهمیت است.

4-1-طول موج قابل آشکارسازی   50

4-2-حساسیت به رنگ     51

4-3-انعکاس پذیری وروشنایی         53

4-4-قابلیت تفکیک سطوح شدت روشنایی     54

4-5- اثر نوار ماخ   54

4-6-پوشش   55

نتیجه گیری 56

نتیجه گیری وچشم اندازهای آینده   57

فهرست شکل ها

2-1-تصویر باینری     16

2-2-تصویر شدت دار   16

2-3-یک نمونه تصویر RGBا   18

2-4-یک نمونه تصویر ایندکس دار   18

2-5-نمایش خاصیتDCTا         20

2- 6-مزایا ومعایب روش LSBا         21

2-7-مرتب سازی پلت توسط نرم افزاEzStegoا     23

2 -8-تکنیکQIMا     25

2 -9-بلوک دیاگرام روش پوشاندن بافاز تصادفی 27

2-10-کاربرد پوشاندن بافاز تصادفی 28

2-11-بلوک دیاگرام پوشاندن بافاز تصادفی ومخفی سازی درتصویر زمینه   29

2-12- بلوک دیاگرام شکل(2-11) باجزئیات   30

2-13-پیاده سازی الگوریتم پوشاندن بافاز تصادفی ومخفی سازی درتصویر زمینه   30

2-14- بلوک دیاگرام واترمارکینگ به روشICAا     31

2-15-پایهICA استفاده شده در[12]         32

2-16-واترمارکینگ به روشDSSSا   33

2-17-بازیابی واترمارکDSSSا 34

2-18- سه روش مختلف گنجاندن یک واترمارک درفریم های متوالی یک تصویر متحرک   35

2-19-ماترمارکینگ ویدئو براساسCDMAا     38

2-20-بلوک دیاگرام گنجاننده     40

2-21- تولید کننده مولفه سیگنال اختلاف     41

2-22-گیرنده شکل(2-21)       41

3-1-روشی برای تشخیص واترمارکینگ هایEzStegoا 44

3-2-یک تصویر بدون اطلاعات مخفی وفیلترشده آن 44

3-3-تصویر شکل(3-2) بااطلاعات مخفی وفیلتر شده آن   45

3-4-هیستوگرام ضرایب قبل ازمخفی سازی وبعد ازمخفی سازی 47

3-5-احتمال مخفی بودن پیغام برای یک استگانوگرامLSB50%(تست توان دوم کای)   47

4-1-طول موج قابل آشکارسازی توسط بینایی انسان نسبت به کل طیف الکترومغناطیسی 51

4-2-پاسخ حساسیت طیفی سیستم بینایی انسان   52

4-3-تابع عمومی بازدهی روشنایی انسان   54

فهرست جداول

3-1- قابلیت سه روش معمول داده یابی وفراگیری درتشخیص استگانوگرام هایJSteg-Jpegا   48


مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصاله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

قیمت45000تومان