Steganography: Nghệ thuật giấu thông điệp trong tầm nhìn đơn giản

Jun 03 2021
Thực hành che giấu các thông điệp bí mật đã tồn tại dưới nhiều hình thức trong nhiều thế kỷ, nhưng sự ra đời của máy tính cá nhân vào những năm 1980 đã thúc đẩy nó và kỹ thuật ẩn hiện tồn tại xung quanh chúng ta, vô hình ngay dưới mũi chúng ta.
Ẩn trong bí mật, một thông điệp có thể được chuyển mã và nhúng vào bề mặt của một hình ảnh, nơi nó trông giống như một hiện vật hoặc một phần của hình ảnh. Roͬͬ͠͠͡͠͠͠͠͠͠͠͠sͬͬ͠͠͠͠͠͠͠͠͠aͬͬ͠͠͠͠͠͠͠ Menkman / Flickr (CC BY 2.0)

Và bạn nghĩ rằng hình xăm của bạn là khiêu khích. Vào năm 499 TCN, Histiaeus - cố vấn người Hy Lạp cho Vua Ba Tư Darius I - ra lệnh cho một người nô lệ đến thăm con rể của ông ta, Aristagoras. Khi người đàn ông đến, anh ta yêu cầu cạo đầu.

Ở đó, hình xăm trên da đầu của người bị bắt làm nô lệ, là một thông điệp ẩn giấu từ Histiaeus. Nó bảo Aristagoras xúi giục một cuộc nổi dậy chống lại không ai khác ngoài chính Vua Ba Tư, Darius I.

Người cố vấn đã đạt được mong muốn của mình: Aristagoras đã khuấy động cuộc nổi dậy Ionian từ năm 499 đến năm 494 trước Công nguyên - Darius I cuối cùng đã thắng thế, nhưng cuộc cách mạng đã xúc tác cho các cuộc Chiến tranh Greco-Ba Tư (bạn biết đấy, những cuộc cách mạng được dựng trong phim " 300 ").

Bằng cách che giấu những lời lẽ chiến đấu đó dưới một sợi tóc, Histiaeus trở thành người sớm áp dụng kỹ thuật in mật mã. Đó là một kỹ thuật giao tiếp lén lút mà chúng ta vẫn đang sử dụng ngày nay.

"Steganography" có nghĩa là " văn bản ẩn ." Về cơ bản, đây là nghệ thuật không chỉ tạo ra một thông điệp bí mật, mà còn ẩn chính thông điệp đó.

Histiaeus đang âm mưu chống lại người cai trị của chính mình. Không cần phải nói, người Hy Lạp đã phải cẩn thận bước đi. Chắc chắn anh ấy có thể đã gửi cho Aristagoras một bức thư như một người bình thường. Nhưng một ghi chú như vậy có thể dễ dàng bị chặn. Ngay cả khi anh ta đã sử dụng một số loại mã không thể theo dõi, thực tế là một người đàn ông thân cận với Darius mà tôi đang gửi những bức thư được mã hóa hoàn toàn sẽ phải nhướng mày.

Không, Histiaeus phải giấu thông điệp của mình ở một nơi mà không ai có thể nghĩ đến để tìm kiếm hoặc nhận ra nó. Đó là thuật toán ẩn số 101.

Sự che khuất và an ninh

Jessica Fridrich là một nhà khoa học hệ thống tại Đại học Binghamton ở New York và là một chuyên gia về vị trí của steganography trong phương tiện kỹ thuật số .

Cô ấy nói với chúng tôi qua email: “Sức mạnh của kỹ thuật in mật mã là hành động liên lạc bí mật không rõ ràng.

Đừng nhầm lẫn điều này với mật mã . Một quy trình liên quan nhưng đặc biệt, mật mã bao gồm việc lấy một phần thông tin và sau đó cố gắng hiển thị nó không thể hiểu được cho bất kỳ ai ngoài (những) người nhận dự định.

Đó là tất cả tốt và tốt. Chữ ký điện tử dựa trên mật mã, cũng như điện thoại di động và máy rút tiền tự động (ATM).

Tuy nhiên, như nhà khoa học máy tính Simon R. Wiseman đã lưu ý trong một bài báo năm 2017 , loại giao tiếp này "có thể được nhìn thấy và rõ ràng là một số thông điệp đang được chuyển, mặc dù không thể đọc được thông điệp."

Với steganography, đó là một trò chơi bóng hoàn toàn mới.

Nhìn chằm chằm vào mặt chúng tôi

Fridrich giải thích: “Steganography có thể hoạt động theo nhiều cách khác nhau. Cô ấy nói, trong một kỹ thuật được gọi là steganography bằng cách sửa đổi trang bìa , "[một] hình ảnh hiện có được sửa đổi để truyền tải một thông điệp mong muốn."

Với bí quyết phù hợp, bạn có thể nhúng các câu trích dẫn của Shakespeare vào trong một bức ảnh mèo kỹ thuật số trông bình thường . Một phương pháp làm như vậy sẽ liên quan đến việc sửa đổi một số pixel theo cách quá tinh vi mà mắt thường không thể phát hiện được.

"Secretbook" viết hoa khái niệm này. Một tiện ích mở rộng của trình duyệt Google Chrome được công bố vào năm 2013, nó cho phép người dùng Facebook thực hiện những thay đổi cực kỳ nhỏ đối với hình ảnh JPEG được lưu trữ trên nền tảng truyền thông xã hội. Thông qua quá trình đó, những người tham gia có thể ẩn các tin nhắn có độ dài từ 140 ký tự trở xuống ngay bên trong các bức ảnh - không biết (chỉ về) bất kỳ ai không có mật khẩu cần thiết để tiết lộ chúng.

Hình ảnh tĩnh là tuyệt vời và tất cả, nhưng một số người thà giấu thông điệp của họ trong các tệp âm thanh máy tính . Những người sử dụng kỹ thuật ẩn âm thanh có nhiều thủ thuật theo ý của họ, từ ẩn tiếng vọng đến khai thác tần số âm thanh nằm trên phạm vi nghe bình thường của con người.

Chế tạo cẩn thận

Nếu nhầm lẫn, steganography có thể là một công cụ hủy diệt, như Darius cũ mà tôi đã phát hiện ra.

Những kẻ tấn công mạng đã được biết là phát tán phần mềm độc hại có hại bằng cách sử dụng các kỹ thuật stenographic; nghĩ rằng con ngựa Trojan kỹ thuật số. Các cơ quan chính phủ và các công ty tư nhân cũng cần đề phòng tin tặc xâm nhập vào trang web của họ và sau đó để lại những dữ liệu nguy hiểm bên trong các tập tin mật mã.

" Phân tích mật mã " là một hoạt động cố gắng phát hiện và phơi bày nội dung ẩn. Đôi khi, các tệp trông đáng ngờ được kiểm tra bằng các thuật toán được thiết kế đặc biệt cho mục đích này.

Fridrich nói: “Steganography hiện đại sử dụng mã nguồn mạnh mẽ để giảm thiểu tác động của các thay đổi nhúng. "Phân tích mật mã hiện đại thường dựa trên máy học."

(Đối với những người giữ điểm ở nhà, học máy là điều xảy ra khi máy tính và thuật toán học từ dữ liệu và sau đó đưa ra dự đoán cho phù hợp. Đó là một lĩnh vực thú vị trong thế giới trí tuệ nhân tạo.)

Steganography đã thâm nhập vào nền văn hóa đại chúng của chúng ta. Vào năm 2013, Trung tâm Nghiên cứu Pew đã báo cáo rằng "58% người dùng mạng xã hội tuổi teen [người Mỹ] nói rằng họ chia sẻ những câu chuyện cười bên trong hoặc che giấu thông điệp của mình theo một cách nào đó."

Thực hành này nghe có vẻ vô thưởng vô phạt, nhưng một số người nói rằng có một ý nghĩa sâu xa hơn ẩn dưới bề mặt. Báo cáo lưu ý: "Như một cách tạo ra một loại quyền riêng tư khác, nhiều người dùng mạng xã hội tuổi teen sẽ che khuất một số cập nhật và bài đăng của họ, chia sẻ ... tin nhắn được mã hóa mà chỉ một số bạn bè nhất định mới hiểu được."

Các học giả về truyền thông Danah Boyd và Alice E. Marwick gọi hiện tượng này là "phép ghi chép xã hội ". Histiaeus sẽ tự hào.

Bây giờ thật thú vị

Nếu bạn nhìn vào bảng điểm bên trái tại Công viên Fenway ở Boston, bạn có thể nhận thấy một loạt các dấu chấm và dấu gạch ngang được sơn . Trong mã morse, họ đánh vần các chữ cái đầu "TAY" và "JRY" cho các chủ sở hữu cũ của Red Sox là Tom A. Yawkey và Jean R. Yawkey.