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Verallgemeinerter visueller Kryptographiealgorithmus

Spoiler

Wenn Sie nicht die Zeit haben, alles zu lesen, können Sie nach der Beschreibung des klassischen Schemas direkt zum Abschnitt über die praktische Anwendung der visuellen Kryptographie übergehen.





Einführung

Betrachten Sie ein visuelles Kryptographieschema, das von Moni Naoru und Adi Shamir vorgeschlagen wurde [2, 3]. Die Hauptidee des Schemas besteht darin, dass zwei Platten erzeugt werden, um das geheime Bild zu übertragen. Jede Platte sieht aus wie weißes Rauschen und enthält keine Informationen über das geheime Bild. Um eine Nachricht zu dekodieren, reicht es aus, zwei Platten übereinander zu legen. Somit erfordert der Decodierungsprozess keine spezielle Ausrüstung. Das Material stammt aus dem Artikel "Generalized Visual Cryptography Scheme with Completely Random Shares". [einer]





Obwohl die Platten wie weißes Rauschen aussehen, ist die Reihenfolge der Pixel, aus denen sie bestehen, statistisch nicht zufällig, da jede Platte basierend auf dem Schaltungsdesign eine gleiche Anzahl weißer und schwarzer Pixel enthält. Der Artikel schlägt vor, das Schema so zu verallgemeinern, dass beide Platten nicht nur zufällig aussehen, sondern auch statistische Tests auf Zufälligkeit bestehen.





Bedingungen

Bei der Codierung wird eine Platte als Basis bezeichnet , die von einem geheimen Bild unabhängig erzeugt wird, die andere - die Codierung . Die Codierungsplatte ist eine Funktion des geheimen Bildes und der Grundplatte.





n x n , . . 2 x 2. , - . , . 2 x 2 1.





Abbildung 1: 2x2 Quadrate mit jeder möglichen Mischung aus weißen und schwarzen Pixeln
1: 2x2

. , , . , . 2.





Abbildung 2: Demonstration überlappender Quadrate während der Decodierung
2:

- 2 x 2, 2 , 2 . , , 2 x 2, , - .





, 3.





Abbildung 3: Geheimes Bild, das auf 2 Platten codiert werden soll
3: , 2

, , , . .





4a. .





Abbildung 4: (a) klassischer Algorithmus (b) zufällig (c) fast zufällig
4: (a) (b) (c)

, . 5; .





Abbildung 5: (a) klassischer Algorithmus (b) zufällig (c) fast zufällig
5: (a) (b) (c)

, , . , . c , . .





, 16 ( 1). , . . 5b. , , .





4b. , . , , . , . , , . , , 2 x 2, 2 x 2. -2 . : -1. . +, , . +1 +2 . , . . .





. -2 , , 1 1. -1 , , 2, 3, 5 9, . .





  1. .





  2. .





, 1 5c. , , , 5b. , 4c, , , 4b. - 1 . , , .





. 1 ( ). , ( 7).





2 , . , 6, . , . , , - 2 . , , , , 5d. , , .





Abbildung 6: Der Schatten von Verschlusssachen ist sichtbar
6:

. , , , 5a, 5b, . , , , .





, 1. , . P- . , , . , . . 4 8 . , , .





Tabelle 1: Ergebnisse von Zufälligkeitstests für Codierungs- und Grundplatten.
1: .

. 7, , : 7a, 7b, - 1 7c, - 2 7d.





Abbildung 7: Verteilung der Kacheln bei der Codierung
7:

, , - 1 , 7c, 1/15 ( , ), 1. 1 ( ) , 16 ( ) .





. 2. , , . . - 1 , .





Tabelle 2: Streuung der Kachellaichrate
2:

, . , 16 6 . , 1 . , . , , .





, , , . - 1 .





. , , . -2, -1 - , +1, +2 . 8. (a) - , (b) - 1, (c) - 2.





Abbildung 8: Visualisierung von Decodierungsfehlern
8:

, . 1 .





.





  • " - ." [4]



    : - , 16 . , . , , . .





  • " ." [5]



    : . , . , - , . . , , . , . , . RGB (2, 2).





  • , - . " ". [6]



    : (, ), , . , , . ( ), , , ; .





  • - ( - ). " - ad-hoc ". [7]



    : (MANET) , , , (WSN), , , , . - , , . - . , . , (2, 2). , - . - , , , . . -, . , , . (FP) .





. . - , , . , . , . , , , . , , . , , .





  1. : Orłowski A., and Chmielewski L. J. "Generalized Visual Cryptography Scheme with Completely Random Shares"





  2. M. Naor and A. Shamir. 1995. Visual Cryptography





  3. M. Naor and A. Shamir. 1997. Visual Cryptography II





  4. Orłowski A., and Chmielewski L. J. Randomness of Shares Versus Quality of Secret Reconstruction in Black-and-White Visual Cryptography





  5. Orłowski A., and Chmielewski L. J. Color Visual Cryptography with Completely Randomly Coded Colors





  6. Arun Ross, Asem A Othman Visual Cryptography for Biometric Privacy





  7. Vimal Kumar, Rakesh Kumar Detection of phishing attack using visual cryptography in ad hoc network











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