آشکـارپذيري، فرمت تصويـر JPEG و روش نهـاننگاري Mod4 بصورت کامل توضيح و شرح داده شده است.
* در فصل سوم تعدادي از روشهاي آشکارپذيري حال حاضر در مورد تصاوير با فرمت JPEG مورد بررسي کامل قرار گرفته است.
* در فصل چهارم آشکارپذيري روش نهاننگاري Mod4 در مورد تصاوير با فرمت JPEG مورد بررسي کامل قرار گرفته است.
* در فصل پنجم جمعبندي و نتيجهگيري و ارائه پيشنهات در مورد روش نهاننگاري Mod4 تصاوير با فرمت JPEG ارائه شده است.
* در انتها تصاوير مورد استفاده در اين تحقيق، مراجع و برنامه تحليل تصاوير حاوي اطلاعات که با استفاده از روش نهاننگاري Mod4 انجام شده، ارائه شده است.

فصل دوم مباني نظري تحقيق

1-2- مقدمه
امروزه امنيت تبادل اطلاعات يکي از مهمترين موضوعاتي است که در کنار مبادله پيامهاي محرمانه اينترنتي مطرح ميشود. علم هنر جاسازي دادهها در فايلهاي صوتي، تصويري، فيلم يا متن به نحوي است که بتواند نيازهاي امنيتي فوق را به شکل آشکار يا پنهـان برآورده کند. پنهاننگاري يکي از شاخههاي علم مخفي سازي اطلاعات است که هدف اصلي آن رسيدن به يک سطح امنيتي مطلوب درتبادل اطلاعات محرمانه تجاري و نظامي مي باشد به نحوي که تبادل فايلهاي حاوي اطلاعات محرمانه، براي ديگران محسوس و مشخص نباشد. با پيشرفت روشهاي پنهاننگاري، مهاجمين تلاش ميكنند تا توسط اين روشها، اطلاعات محرمانه را از سازمان مربوطه به خارج ارسال نمايند.
علت استفاده از تصاوير JPEG، كاربرد فراگير آن در ارسال و ذخيره تصاوير ديجيتالي ميباشد. تصاوير با فرمت JPEG به دليل فشرده سازي بالا در كنار حفظ كيفيت مطلوب تصوير، از پركاربردترين فرمتهاي تصوير بوده و اكثر تصاوير ديجيتالي كه از طريق اينترنت مبادله ميشوند، به شكلJPEG ذخيره ميشوند. اين مسأله با توجه به سرعت و زمان مورد نياز جهت انتقال تصوير و حافظه مورد نياز جهت ذخيره تصوير، اهميت پيدا ميكند.
2-2- نهاننگاري
يکي از روشهاي برقراري امنيت علاوه بر رمزنگاري، استگانوگرافي(پنهاننگاري) اطلاعات ميباشد. روشهاي مختلف پنهان نگاري اطلاعات از يک سابقه هزار ساله برخوردار است. اما تنها در سالهاي اخير روشهاي جديد پنهاننگاري پيشرفت چشمگيري داشته است. پنهاننگاري(نهاننگاري) معادل فارسـي واژهي استگانوگرافي ميباشد که در اصل کلمهاي يوناني بوده و از دو کلمه Steganos به معناي پنهان کردن و Graphy به معناي نوشتن تشکيل شده است[2,3]. ترجمه کلمه به کلمه اين لغت “نوشتار پوششي” ميباشد که البته برداشت اين معني از استکانوگرافي چندان متداول نيست و بيشتر به مفهوم پنهانسازي اطلاعات در يک رسانه به عنوان پوشش بکار ميرود به گونهاي که توسط اشخاص غير مجاز قابل تشخيص نباشد. نهاننگاري اطلاعات در سه حوزه فعاليت ميكند كه شامل حوزه مكان، حوزه تبديل و حوزه پايبند الگو ميباشد كه اين سه حوزه در ادامه توضيح داده شده است.
1-2-2- تاريخچه نهاننگاري
پنهان کردن اطلاعات تاريخچهي کهني دارد. جوهرهاي نامرئي، کدهاي رمزي، پيغامهاي مخفي و به طور کلي استگانوگرافي همواره مورد توجه بشر بوده است[6].
اولين استفاده از تکنيکهاي پنهاننگاري توسط هرودوت3 که يک مورخ يوناني است در کتابش “تاريخها4 “شرح داده شده است[7]. داستان آن به حوالي سالهاي 440 قبل از ميلاد برميگردد، وقتي که حاکم يونان به دست داريوش در شوش زنداني شده بود ولي بايستي پيامي را بصورت محرمانه براي برادر خواندهاش در ميلتيوس ارسال کند. به همين منظور موي سر غلامش را تراشيد و پيام خود را روي سرش خال کوبي نمود و وقتي موهاي غلام به اندازه کافي رشد نمود او را عازم مقصد نمود و جالب است كه در اوايل قرن بيستم نيز از همين روش جاسوسان آلماني استفاده نمودند.
مورد ديگر نيز مربوط به زمانه همين پادشاه است. دمراتوس5، يک يوناني بود كه در دربار ايران فعاليت مينمود و خواست كه يک پيام مخفي را براي اسپارتا ارسال کرد تا او را از حمله کوروش آگاه سازد. او ابتدا موم روي لوح را برداشت و پيام را روي چوب زير موم نوشت سپس پيام را با موم دوباره مخفي کرد. به گونهاي که لوح دوباره بصورت يک لوح مفيد که هنوز هيچ پيامي روي آن نوشته نشده بود درآمد.
به همين ترتيب روشهاي ديگري توسط آلفيس استفاده شد. روشهاي مخفيسازي پيام در پاشنه کفش پيکهاي خبررسان، گوشوارههاي زنان و نوشتن متن داخل لوحهاي چوبي که توسط گچ سفيد پوشانده ميشدند از اين جمله بودند. يکي از پيشگامان پنهان نگاري تريتميوس6 روحاني آلماني بود و کتابي پيرامون پنهاننگاري با عنوان Steganographia نوشت که در زمان وي منتشر نشد[1].
اولين کتاب واقعي در اين زمينه را اسکات7 در سال 1665 در 400 صفحه با نام Schola Steganographica نوشت [8]. او در اين کتاب به چگونگي مخفيکردن پيام در لابلاي نتهاي موسيقي اشاره کرده است شکل (2-1). در قرن 15 و 16، پنهان نگاري توسعه زيادي پيدا نمود. در سال1875 بروستر پيشنهاد کرد که ميتوان پيامهاي محرمانه را در فواصل خالي در حدود يک نقطه پنهان نمود.

شکل(2-1): پنهانسازي اطلاعات در لابلاي نتهاي موسيقي[8]

دراوايل قرن بيستم و در طي جنگ بور8 در آفريقاي جنوبي يک پيشاهنگ انگليسي نقشههايش را روي نقاشيهايي از بالهاي پروانه مخفي ميکرد و براي فرماندهاش ميفرستاد در جنگ بين روسيه و ژاپن در سال 1905 ، تصاوير ميکروسکوپي در گوش، سوراخهاي بيني و يا زير ناخن انگشتان جاسازي ميشد. در جنگ جهاني اول پيامهايي که بين جاسوسان رد و بدل ميگشت محدود به يک سري نقاط بسيار ريز بود که در چندين مرحله کوچک شده بودند و در بالاي نقطهها و يا علامتهاي کاما که در يک جمله استفاده ميشد قرار ميگرفتند و بگونهاي که هيچ توجهي را جلب کنند.
در شكل صفحه بعد هرم مخفينگاري اطلاعات را نشان خواهيم داد كه يكي از شاخههاي آن استگانوگرافي ميباشد و در قالبهاي مختلف تصوير، صوت و فيلم قابل استفاده ميباشد و رابطه شاخهاي سيستمهاي مربوط به علم مخفينگاري را ترسيم نموده است:

شکل(2-2): هرم مخفي سازي اطلاعات

در جنگ جهاني دوم نيز توجه زيادي به پنهان نگاري شد و تجربيات زيادي در اين زمينه کسب شد. در ابتداي جنگ از جوهرهاي نامريي استفاده ميشد ولي بعداً از حروف و پيامهاي معمولي براي مخفي کردن پيام اصلي استفاده کردند، به عنوان نمونه جاسوسهاي آلماني از پيغامهاي مخفي شده در نامههاي معمولي استفاده ميکردند. متن اين نامهها بيشتر درباره اتفاقات بسيار ساده و پيش پا افتاده بوده که البته توجه هيچ کس را جلب نميکرد و ليکن همانند مثال زير با قرار گرفتن حروف دوم کلمات اين نامه در کنار يکديگر، متن رمز که حاوي يک پيام سري است، آشکار ميشد.
متن نامه عادي چنين است :
Apparent neutral’s protest is thoroughly discounted and ignored. Is man hard hit Blockade issue affects pretext for embargo on by – products, ejecting suet’s and vegetable oils.
اما بعد از بازيابي نامه، متن زير کشف شد:
Pershing sails from NY June 1.
از طرح بندي متنها همانند تنظيم کردن مکان خطها، کلمهها و نشانهگذاري کلمهها براي مخفي نمودن اطلاعات نيز استفاده ميگرديد.
اولين روشهاي پنهان نگاري ديجيتال در دههي 80 مطرح شدند و روشهاي جديدتر همه مربوط به يک دههي اخير هستند. با ارائه هر الگوريتم، روشي نيز بر ضد آن طراحي ميشود و روشهاي قديمي جاي خود را به روشهاي جديدتر ميدهند. البته دولت آمريکا تا سال 1999 از ترس استفادهي تروريستي و جاسوسي کشورهاي ديگر، استفاده تجاري از پنهان نگاري را ممنوع کرده بود ولي با فشار شرکتها و محققان آمريکايي و طي يک دادخواهي چهار ساله اجازهي استفاده مشروط از اين فناوري در کاربردهاي عمومي را صادر کرد.[6, 9, 10]
مسائل مختلفي که در صفحات قبل از آن ياد شد و دستهبندي که روي اين مسـائل صورت گرفت، بيشتر بر اساس کاربردهاي مختلف و نيازمنديهايي که به پنهان سـازي داده ختـم ميشونـد، تعريـف گرديد. کاربردهاي مختلفي از پنهان سازي داده وجود دارد که از مخابرات پنهان شروع ميشود و مواردي همچون تأييد هويت، اثبات مالکيت شخصي و … را در برميگيرد. طبعاً بر اسـاس خواصـي کـه براي روشهاي مختلف پنهان سازي بيان گرديد، هر کدام از اين روشها، نيازمند وزندهي هر يک از اين خواص با ضرايب مشخص ميباشند و به اصطلاح، بايد بين اين خواص، سبک و سنگين کرد.
2-2-2- نهاننگاري چيست؟
پنهاننگاري معادل فارسي واژهي استگانوگرافي9 ميباشد که در اصل کلمهاي يوناني بوده و از دو کلمه Steganos به معناي پنهان کردن10 و Graphy به معناي نوشتن11 تشکيل شده است[1,2]. ترجمه کلمه به کلمه اين لغت “نوشتار پوششي”ميباشد که البته برداشت اين معني از استگانوگرافي چندان متداول نيست و بيشتر به مفهوم پنهانسازي اطلاعات در يک رسانه به عنوان پوشش بکار ميرود به گونهاي که توسط اشخاص غيرمجاز قابل تشخيص نباشد.
يک اصل اساسي در انواع روشهاي پنهاننگاري اين است که پيام پنهانشده در اسناد يا تصوير توسط شخص سوم قابل تشخيص و يا بازيابي نباشد. به عنوان مثال، پيام پنهانشده ميتواند شامل يک شماره سريال يا يک دنباله ارقام تصادفي يا دادههاي کپي رايت و يا مشخصات پديد آورنده اثر باشد. بنابراين در جهان امروز استگانوگرافي را به صورت نوعي رمزنگاري الکترونيک ميتوان تعريف کرد که در آن اطلاعات در يک فايل که آن را پوشش12 مينامند، به گونهاي مخفي شود که تنها توسط گيرندهي مجاز (فردي که الگوريتم و رمز به کار گرفته شده را ميداند) قابل بازيابي باشد. پوشش ميتواند يک فايل تصويري، صدا، متن و يا ويدئو و . . . باشد. به فايل نهايي اصطلاحا “استگانوگرام”13 ميگويند.
البته با اين تعريف ممکن است که استگانوگرافي با رمزنگاري14 اشتباه گرفته شود؛ درصورتي که اين دو تفاوتهايي اساسي دارند. در رمزنگاري اطلاعات ارسالي را با يک الگوريتم خاص و يک کليد رمز به گونهاي تغيير ميدهند که توسط گيرندهي غيرمجاز قابل فهم نباشد؛ ولي اين به معناي مخفي بودن اطلاعات ارسالي نيست؛ بلکه هر فردي ميتواند اصطلاحا کانال را استراق سمع15 کند و احياناً پيام را رمزگشايي کند. ولي در استگانوگرافي، اطلاعات به گونهاي در پوشش مخفي شده است که قابل تشخيص نباشد و دشمن براي به دست آوردن پيام ابتدا بايد محيط انتقال و پوشش را شناسايي کند و سپس در صورت امکان پيام را بيرون بکشد. بنابراين استگانوگرافي به نوعي امنيت بيشتري نسبت به رمزنگاري دارد. البته همانطور که گفته شد ميتوان از ترکيب هر دو با هم نيز استفاده کرد، بدين ترتيب که پيام ابتدا رمز و سپس مخفي ميشود که در اين صورت يک لايهي امنيتي ديگر به روشهاي متداول رمزنگاري اضافه ميشود.
با نگاهي به تاريخ در مييابيم که روشهاي مختلف پنهانسازي اطلاعات از يک سابقه هزار ساله برخوردار است[1,2,5]. اما تنها در سالهاي اخير روشهاي جديد پنهاننگاري پيشرفت چشمگيري داشته است. هر روز ميليونها فايل در اينترنت بين افراد جابجا ميشود و گستردگي و ارزان قيمت بودن اين شبکه، اين امکان را فراهم آورده است که به صورت کانالي ارزان و سهل الوصول براي مبادلهي پيغامهاي سري مورد استفاده قرار گيرد.
روشهاي متعددي براي پنهاننگاري مطرح شده است که اکثر آنها مربوط به همين چند سال اخير ميباشند. هر روش مزايا، معايب و کاربردهاي خاص خود را دارد.
به دليل احتمال استفادهي غيرقانوني از اين تکنولوژي روشهاي تشخيص و بيرون کشيدن اطلاعات پنهان شده(Steganalysis) نيز اهميت فوقالعادهاي دارند. جنگ ديرينهي بين روشهاي مختلف پنهان کردن و تشخيص اطلاعات همچنان ادامه دارد و هر دو در ابتداي راه پيشرفت خود

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید