الثلاثاء، 11 أبريل 2017

خوارزمية الإخفاء الكتابة


يمكن تلخيص خوارزمية الإخفاء في الصور أحادية اللون كما في الخطوات الآتية :
1-     عرض ملف النص المراد إخفاءه بوساطة احد البرامج التطبيقية لعرض النصوص .
2-     إضافة رمز خاص في نهاية النص، لغرض التوقف عند ظهوره في عملية فك الإخفاء.
3-     اختيار حجم الصورة المناسب لعملية الإخفاء.
4-     تعيين موقع عنصر الصورة الذي سيتم فيه إخفاء أول حرف من حروف النص.
5-     قراءة الحرف من النص وإيجاد صيغة الآسكي المقابلة له بالبايت ثم يجزأ البايت إلى جزأين كل جزء منهما
     يتكون من (4) بت.
6-     قراءة القيمة اللونية لبايت عنصر الصورة .
7-     استبدال بتات بايت عنصر الصورة في موقع البتات الأقل أهمية ببتات الجزء الأول لتكوين قيمة البايت الجديد 
     للعنصر ثم تحويلها إلى القيمة اللونية. وبعد ذلك تحديد موقع العنصر اللاحق الذي ستتم فيه عملية الإخفاء، وذلك
     بحساب مسافة الإخفاء وإضافتها إلى موقع العنصر الحالي.
8-     تكرار الخطوات (6، 7) لخزن الجزء الثاني من بايت الحرف.
9-     الرجوع إلى الخطوة (5) لحين انتهاء حروف النص.
10- خزن الصورة لاستخدامها فيما بعد أو إرسالها عبر شبكات الاتصال أو عن طريق البريد الالكتروني.

وتتم عملية استرجاع النص المخفي داخل الصورة أحادية اللون بالخطوات الآتية:
1-     عرض صفحة فارغة لأحد البرامج التطبيقية لعرض النصوص.
2-     عرض الصورة التي تحمل النص.
3-     تحديد موقع عنصر الصورة الذي يحمل الجزء الأول من الحرف الأول من حروف النص المخفي، وحسب
    المفتاح الذي تم الاتفاق عليه بين المرسل والمستقبل .
4-     قراءة القيمة اللونية لعنصر الصورة وتحويلها إلى صيغة البايت وأخذ البتات الأربعة المستبدلة وخزنها في موقع
     معين (حيث يخصص موقعان في كل موقع يتم خزن أحد جزئي الحرف).
5- تحديد عنصر الصورة اللاحق وذلك بحساب مسافة الإخفاء وإضافتها إلى موقع العنصر الحالي.
6- تكرار الخطوتين (4، 5) لكي يكتمل خزن جزئي الحرف وتحديد عنصر الصورة اللاحق.
7- تجميع جزئي الحرف لتكوين بايت الحرف ثم تحويل قيمته إلى الآسكي ثم إلى شكل الحرف ووضعه في صفحة
    محرر النصوص.
8- تكرار الخطوات (4 ، 5، 6، 7) لحين ظهور الرمز الخاص بنهاية النص.
9- خزن النص داخل الحاسبة للإفادة منه لاحقا.
 أما خوارزمية الإخفاء في الصور الملونة فيمكن إجمالها بالخطوات الآتية :
1-     عرض ملف النص المراد إخفاءه بوساطة احد البرامج التطبيقية لعرض النصوص .
2-     إضافة رمز خاص في نهاية النص،للاستفادة منه عند استرجاع الإخفاء.
3-     اختيار حجم الصورة المناسب لعملية الإخفاء.
4-     تعيين موقع عنصر الصورة الذي سيتم إخفاء أول حرف من حروف النص فيه .
5-     قراءة الحرف من النص وإيجاد صيغة الآسـكي المقابلة له بالبايت، ثم يجزأ البايت إلى ثلاثة أجـزاء الجزء الأول
6-     يحوي على (2) البتين الأولين أما الجزأين الثاني والثالث فكل منهما يحوي على (3) بتات بالتتابع.
7-     قراءة القيمة اللونية لعنصر الصورة باسـتخلاص قيم البايتات الثلاثة الممثلة للألوان الأسـاسية (الأحمر، الأخضر 
    والأزرق) (R,G,B).
8-     استبدال بتات بايت كل لون من الألوان الثلاثة ببتات أحد  أجزاء الحرف في موقع البتات الأقل أهمية لتكوين قيمة
   بايتات الألوان الثلاثة الجديدة للعنصر.
9-     تحديد موقع العنصر اللاحق الذي ستتم فيه عملية الإخفاء وذلك بحساب مسافة البعثرة ( التزحيف ) وإضافتها إلى
    موقع العنصر الحالي.
10-   تكرار الخطوات (5 ، 6 ، 7 ،8) لحين انتهاء حروف النص.
11-   خزن الصورة لاستخدامها فيما بعد أو إرسالها بالبريد الالكتروني.
 وخوارزمية استرجاع النص المخفي داخل الصورة الملونة تكون كالآتي :-
1-     عرض صفحة فارغة لأحد البرامج التطبيقية لعرض النصوص.
2-     عرض الصورة التي تحمل النص.
3-     تحديد موقع عنصر الصورة الذي يحمل الحرف الأول من حروف النص المخفي .
4-     قراءة القيمة اللونية لعنصر الصورة واستخلاص قيم البايتات الثلاثة التي تمثل اللون الأحمر والأخضر والأزرق، 
     ثم تؤخذ البتات المستبدلة في عملية الإخفاء من كل لون من الألوان ويتم تجميعها لتكوّن قيمة بايت الحرف.
5-     تحويل قيمة الحرف من صيغة الآسكي إلى الشكل الذي يمثله ويوضع في صفحة محرر النصوص .
6-     تحديد موقع العنصر اللاحق الذي ستتم فيه عملية الإخفاء وذلك بحساب مسافة الإخفاء وإضافتها إلى موقع 
     العنصر الحالي.
7-     تكرار الخطوات (6،5،4) لحين ظهور الرمز الخاص بنهاية النص.
8-     خزن الصورة لاستخدامها فيما بعد أو إرسالها عبر شبكات الاتصال أو عن طريق البريد الالكتروني.
          لمعرفة جودة الصورة الناتجة بعد عملية الإخفاء يتم حساب معادلة جذر متوسط مربع الخطأ
(Root  Mean Square error) بين الصورة الأصل والصورة الناتجة وكما يلي [7]   -:

                            (5) ...................  
 حيث أن:
 : جذر متوسط مربع الخطأ للصورة.
N  : بُعد الصورة ( بالبكسل ).
 : يمثل عنصر الصورة بعد الإخفاء.
 : يمثل عنصر الصورة قبل الإخفاء .

5- النتائج والمناقشة:
       تم تطبيق خوارزمية الإخفاء المبعثر لإخفاء نصوص متنوعة في نماذج صور ذات تفاصيل مختلفة قياس (256*256) عنصر، أحادية اللون وملونة ، وحساب نسبة الخطأ بين الصورة الأصلية والصورة الناتجة بعد عملية الإخفاء باستخدام المعادلة (5) , وذلك من خلال تنفيذ برنامج بلغة (Visual Basic) أعد لهذا الغرض ، حيث أخفي ما يقرب من ( 4500) حرف داخل صورة أحادية اللون وما يقرب من (9000) حرف داخل صورة ملونة وبمسافة إخفاء (S) كان فيها N=3  ,  Key=3  .
       وكانت نسبة الخطأ بصورة عامة قليلة حيث تراوحت بين ( 0.05 - 0.17) ولم يلاحظ ظهور أية تشوهات على الصورة الناتجة، لكلا النوعين من الصور، الشكل (1) والشكل( 2).
 الاستنتاجات :
-       أثبتت الطريقة المستخدمة نجاحا في عملية إخفاء مختلف أنواع النصوص في الصور أحادية اللون والملونة.
-       إن مسافة البعثرة بين عناصر الصورة تودي إلى تقليل احتمالية كـشف النص المخفي كون التوزيع يعتمد على
      مفتاح سري (keyٍSecret ) يتم الاتفاق عليه، فضلا عن مسافة تزحيف غير ثابتة، أما الطرق التي تستخدم
      الإخفاء المتتابع وبوتيرة ثابتة فإنها تكون أكثر عرضة للاكتشاف وإثارة للشك لدى السراق أو المتطفلين.
-       إن استخدام قيمة المفتاح (key) مع قيمة جزء من عنصر الصورة الناتج بعد عملية الإخفاء يمكّن من التحكم
      بمسافة البعثرة وبالتالي عمل موازنة ( tradeoff ) بين حجم النص المراد إخفاءه وحجم الصورة الغطاء.
-       نسبة الإخفاء في هذه الطريقة يكون اقل قياسا بالطرق التقليدية لوجود المساحات المتروكة دون إخفاء بسبب
    اعتماد آلية التزحيف في العملية.
-       يفضل استخدام الصور ذات تفاصيل كثيرة ( أي الصور عالية النسيج ) في عملية الإخفاء.
-       إن إجراء أية عملية كبس أو تحسين للصورة الحاملة للنص المخفي أو تغيير لامتدادها سوف يؤدي إلى ضياع كل
      أو جزء من النص المخفي وتعذر استرجاعه بالكامل.
-       لزيادة كفاءة الإخفاء في الصورة الملونة فانه بالإمكان توزيع إخفاء الأجزاء الثلاثة على الألوان الثلاث على أن
      يتم احتساب مقدار التزحيف لكل لون على حدا وبذلك يكون كل جزء من أجزاء الحرف المراد إخفائه في عنصر
      مختلف من عناصر الصورة كون ذلك يقلل من احتمالية الكشف.  

مواضيع ذات صلة
 

خوارزمية الإخفاء الكتابة
اخفاء البيانات داخل الصور
علم اخفاء المعلومات
اخفاء نص بصورة
علم الاخفاء
اخفاء المعلومات pdf
خوارزمية lsb
علم اخفاء البيانات
steganography شرح


ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق