واترمارکینگ water marking یا نهان نگاری تصاویر دیجیتال

با توجه به توسعه روز افزون اینترنت و امکان توزیع غیر مجاز فایل‌ها از این طریق و فرا مرزی و فرا ملیتی بودن اینترنت که باعث شده است امکان پیگری سوء استفاده‌های صورت گرفته از آثار علمی و فرهنگی دشوار و گاهاً غیر ممکن شود و نیز با توجه به نیاز روز افزون به ارتباطات امن و ارسال پیام‌ها به صورتی‌که فقط گیرنده توانایی رمزگشایی و استفاده از مطالب آن‌را داشته باشد ، این تحقیق بر آن است تا به بررسی تکنیک واترمارکینگ water marking که خود زیر مجموعه‌ای از تکنیک کلی‌تر stranogrphy است بپردازد.

فهرست مطالب

واترمارکینگ water marking چیست؟

واترمارک water mark در زبان فارسی به چاپ سفید ترجمه شده ‌است، طرحی است که علاوه بر طرح زمینه، به صورتی غیر محسوس بر روی اسناد کاغذی چاپ می‌شود و با کمک رنگ روشن‌تر یا از راه در معرض نور قرار گرفتن قابل رؤیت می‌باشد. واترمارکینگ دیجیتال رابطهٔ نزدیکی با نهان‌نگاری و پنهان‌سازی داده دارد.

واتر مارک Water mark، هنر مخفی کردن يک متن در متن ديگر است. يکی از هم خانواده‌های Cryptography يا رمزنگاری است که امروزه بدليل در خواست صنعت در به جا گذاشتن آثاری در فيلم‌های ويدئويی و صدا برای اعمال copyright استفاده فراوانی پيدا کرده است . به عمل اضافه کردن نشانه‌ای در عکس، ويدئو يا صدا برای نشان دهنده هويت آن اثر، watermarking يا fingerprinting می‌گويند.

تفاوت واترمارکینک watermarking و فینگرپیرینتینگ fingerprinting

البته watermarking و fingerprinting کمی با يکديگر تفاوت دارند، وقتی نشانه تجاری يا مشخصه‌ای در يک اثر مانند عکس‌، ويدئو يا صدا به شکل مخفيانه ذخيره می‌شود به آن watermarking می‌گويند؛ اما مخفی کردن شماره سريال يا يک مشخصه از يک چيز در چيز مشابه ديگر را fingerprinting می‌‎نامند. هر دوی اين روش‌ها برای جلوگيری از دزدی آثار بکار می‌روند، از دومی برای پيدا کردن ناقضين copyright و از اولی برای اثبات آن استفاده می‌شود . اما اين دو روش بخشی از مطلب کلی‌تری به نام Steganography هستند.

مثال ساده‌ای از واترمارکینگ water marking

به طور قطع وقتی شما کوچک بوديد با آبليمو روی کاغذ مطالبی را نوشته‌ايد و وقتی که کاغذ خشک شد با گرم کردن آن شاهد نمايان شدن معجزه آسای متن نوشته شده بوديد و همچنين قطعا وقتی کمی بزرگ‌تر شديد و با اسکناس آشنا شديد ديديد که وقتی آن را جلوی نور بگيريد نوشته‌ها و عکس‌هايی (watermark) بر روی آن نمايان می‌شود، هر دوی اين روش‌ها مربوط به steganography می‌شود یعنی هنر نوشتن مخفيانه.

تاريخچه استفاده از واترمارکینگ water marking

اولين استفاده‌های Water mark توسط Herodotus يک مورخ يونانی به ثبت رسيده و ماجرای آن به يونان باستان باز می‌گردد. وقتی حاکم يونان Histiaeus به دست داريوش در شوش در قرن پنجم پيش از ميلاد زندانی شده بود می‌بايست پيغامی مخفيانه به بردار خوانده اش در Miletus بفرستد . برای همين منظور موی سر غلامش را تراشيد و پيغامی را روی فرق سرش خال کوبی کرد . وقتی موهای غلام به اندازه کافی رشد کرد او را عازم مقصد کرد.

داستان ديگری که از يونان باستان به ما رسيده مربوط به همين پادشاه است، وسيله نوشتن در آن زمان لوح‌هايی بوده که روی آن با موم پوشانيده شده بود. يکی از حکام برای اطلاع دادن به وی مبنی بر اينکه کشورش مورد تاخت و تاز قرار خواهد گرفت و برای اينکه اين پيغام پيدا نشود موم ِ روی لوح‌ها را پاک کرد و متنش را بر روی لوح ِ چوبی حک کرد سپس دوباره موم بر روی آن زد و لوح مانند لوح‌های استفاده نشده تبديل شد. سپس بدون اينکه در بازرسی‌ها برای متن و لوح مشکلی پيش آيد به مقصد رسيد.

جوهر های نامرئی در واترمارکینگ water marking

جوهرهای نامرئی يکی از عمومی‌ترين ابزارها برای steganography هستند. در روم باستان از جوهرهايی مانند آبليمو برای نوشتن بين خطوط استفاده می‌کردند . وقتی متن‌ها را حرارت می‌دادند متن آن تيره و نمايان می‌شد. جوهرهای نامرئی در جنگ جهانی دوم نيز مورد استفاده قرار می‌گرفتند. يکی از پيشگامان steganography و cryptography ،Johannes Trithemius – 1462 تا 1526، يک روحانی آلمانی بود. اولين کار وی بر روی steganography ،Steganographia نام داشت که درباره سيستم‌های جادو و پيشگويی توضيحاتی داده بود، همچنين در آن کتاب درباره سيستم‌های پيچيده Cryptography هم مطالبی يافت می‌شد. اين کتاب در زمان وی منتشر نشد، زيرا او از فاش شدن اسرارش می‌ترسيد.

Johannes Trithemius و نمونه ای از کتاب هايشاولین کتاب در باره پنهان نگاری (واترمارکینگ water marking)

اولين کتاب واقعی در اين زمينه را Gaspari Schotti در سال 1665 در 400 صفحه با نام Steganographica نوشت . اما اکثر ايده‌هايش مربوط به Trithemius بود، او آغازگر اين راه بود.

Water mark در قرن‌های 15 و 16 توسعه يافت. بدليل اينکه اکثر نويسندگان اين کتاب‌ها از ايجاد تفرقه بين احزاب و فرقه‌ها می‌ترسيدند نام خود را مانند داستان‌ها در ميان کتاب مخفی می‌کردند. يکی از رساله‌هايی که در اين زمينه نوشته شده توسط Bishop John Wilkins که بعدا ً در Trinity College به استادی رسيد بوده است. او روش‌هايی را از کد کردن پيغام‌ها در موزيک تا جوهرهای نامرئی پيشنهاد داد. همچنين او اولين طرح‌ها را در رمز گشايی با استفاده از تناوب کلمات ساخت.

استفاده از پنهان نگاری اطلاعات در جنگ

يکی از مثال‌های آن به اوايل قرن در زمان جنگ Boer باز می‌گردد . Robert Baden-Powell برای ثبت مکان توپخانه دشمن به جای اينکه نقشه را به روش معمولی بکشد آن را به شکل يک پروانه می‌کشيد تا اگر دستگير شد کسی چيزی از آن نفهمد.

در جنگ جهانی دوم توجه زيادی به Water mark شد و تجربيات زيادی در اين مورد کسب شد. در اوايل جنگ از جوهرهای نامرئی استفاده می‌شد ولی بعدا از حروف و پيغام‌های معمولی برای مخفی کردن پيغام اصلی استفاده کردند. اين پيغام‌ها درباره اتفاقات بسيار ساده و پيش پا افتاده بودند که توجه هيچ کس را جلب نکند، بنابراين بدون اينکه کسی مشکوک بشود آن متن‌ها را انتقال می‌دادند. برای مثال اين متن توسط جاسوسان آلمانی در زمان جنگ جهانی دوم فرستاده شده:

Apparently neutral’s protest is thoroughly discounted and ignored. Isman hard hit. Blockade issue affects pretext for embargo on by-products, ejecting suets and vegetable oils.

اما بعد از رمز گشايی اين متن بعد از رسيدن نامه دوم، متن زير از کلمات آن استخراج شد:

Pershing sails from NY June 1.

از طرح بندی متن‌ها نيز در مخفی کردن اطلاعات استفاده می‌شد. بوسيله تنظيم کردن مکان خط‌ها و کلمه‌ها متن را نشانه گذاری و قابل شناسايی می‌کردند. از وسايلی مانند سوزن نيز برای مشخص کردن لغات مورد نظر نيز استفاده می‌شد.

برای مطالعه بیشتر در زمینه جنگ‌های جهانی اول و دوم، فایل‌های آماده موجود در پی استور را مد نظر قرار دهید.

چالش دنیا با پنهان نگاری اطلاعات (واترمارکینگ water marking)

در حقيقت فضای فرستادن متن‌ها به اين روش‌ها آنچنان بود که محدوديت‌های زيادی برای ارسال متن و حتی عکس اعمال می‌شد، محدوديت‌هايی که امروز بسيار بی معنی می‌باشند. در آمريکا پست شطرنج، نقشه‌های بافندگی، تکه‌های روزنامه و حتی نقاشی کودکان ممنوع بود.

حتی فرستادن گل در انگلستان و آمريکا ممنوع شد اما در قرن بيستم بود که حقيقتا ً Water mark شکوفا شد. در زمان کامپيوترها Water mark ترقی حيرت انگيزی داشت. روش‌های قديمی مخفی کردن در عکس با ورود کامپيوترهای پر قدرت نيرو گرفتند و در آينده شاهد آمدن روش‌های ديگر steganography خواهيم بود .

مقالات مرتبط با موضوع

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *