پنهان نگاری در تصاویر بر اساس پیچیدگی محلی

چکیده امروزه امنیت تبادل اطلاعات یکی از مهم ترین موضوعاتی است که در کنار پیشرفت سریع اینترنت و افزایش روزافزون ارتباط بین افراد، مطرح می باشد. استفاده از روش های رمزنگاری گرچه می تواند سطح بالایی از امنیت را تأمین کند اما ویژگی ها و مشخصات پیام های رمز شده، می تواند مشکل ساز بوده و باعث تحریک شخص غیر مجاز برای دستیابی به داده رمز شده شود. به همین دلیل نیاز به روش هایی با سطح امنیت بالاتر از رمزنگاری احساس می شود. یکی از روش های مطرح شده در این زمینه، پنهان نگاری است. پنهان نگاری را علم وهنر ارتباط پنهانی تعریف می کنند و هدف اصلی آن رسیدن به یک سطح امنیتی مطلوب در تبادل اطلاعات محرمانه است به نحوی که تبادل داده هایی با این اطلاعات، برای دیگران محسوس و مشخص نباشد. با وجود تلاش هایی که هنگام ارایه یک الگوریتم پنهان نگاری انجام می شود این الگوریتم ها اغلب اثرات قابل کشفی را در شیء پوشش باقی می گذارند و خواص آماری و دیداری آن را به نحوی تغییر می دهند که منجر به مشکوک شدن دشمن و تلاش وی برای استخراج پیام مخفی می شود. به این ترتیب در کنار روش های پنهان نگاری، روش هایی نیز تحت عنوان پنهان شکنی ارایه شده است. بعضی از این الگوریتم ها، تنها به منظور حمله به الگوریتمی خاص ارایه شده است در حالی که الگوریتم هایی وجود دارند که به کمک استخراج ویژگی های تصویر قبل از جاسازی و بعد از جاسازی، بدون توجه به روش جاسازی، سعی در شکستن الگوریتم و استخراج پیام مخفی دارند. طی تحقیقاتی که در این پایان نامه انجام گرفت به این نتیجه رسیدیم که کمترین تغییرات در نواحی یکنواخت تصویر، پنهان نگاری را در معرض شکست قرار می دهد. از این رو در جستجوی روشی بودیم که پنهان نگاری را تنها در نواحی پیچیده تصاویر انجام دهیم. برای اثبات ادعای خود، پنهان نگاری را در دو نوع تصویر کاملاً متفاوت انجام دادیم. تصاویری که در این پایان نامه مورد استفاده قرار گرفته اند تصاویر دو رنگ و تصاویر خاکستری می باشند. برای هر دو نوع تصویر یک روش پنهان نگاری ارایه شده است. این دو روش متفاوت از یکدیگر عمل می کنند اما هر دو بر مبنای پیچیدگی طراحی شده اند. به عبارت دیگر الگوریتم ها به گونه ای جاسازی را انجام می دهند که بیت های داده تنها در نواحی پیچیده تصویر جاسازی شود و مناطق صاف دست نخورده باقی بماند و از طرفی امکان استخراج صحیح داده های جاسازی شده از تصویر امکان پذیر باشد. روش های پیشنهادی در برابر تعدادی از روش های پنهان شکنی مطرح در این زمینه تست شده و نتایج خوبی به دست آمده است. نتایج پیاده سازی ها و آزمایشات، صحت ادعا و کارایی الگوریتم های ارایه شده را اثبات می کنند.