Visuelle Steganographie history menue Letztmalig dran rumgefummelt: 09.06.17 07:23:43

Neben den Semagrammen (das Verstecken von doch recht komplexen Informationen in Dateien) wird mit der Virtuellen Steganographie eine weitere Möglichkeit des Versteckens von Informationen dargestellt. Technisch handelt es sich um einen One-Time-Pad und dieser ist bei richtigem Einsatz prinzipiell nicht zu knacken.
1. Vorgeschichte & Materialien ...
2. Theoretischer Hintergrund
3. ... und so wird's gemacht!
4. Software-Tools
5. Praktische Umsetzung im Unterricht
6. Verwandte Themen

Steganographie

Codes

Visuelle Steganographie

inhaltlich auf korrektem Stand - evtl. partiell unvollständig ;-)

Basiswissen der Informatik

Informatik-Profi-Wissen


1. Vorgeschichte & Materialien ... history menue scroll up

Visuelle Kryptographie wurde 1994 von Naor und Shamir erfunden. Dabei wird ein Schwarz-Weiß-Bild so in zwei Bilder codiert, dass jedes der beiden Bilden wie ein zufälliges Punktmuster wirkt. Kopiert man jedoch diese Bilder auf Folien und legt diese übereinander, so erscheint wieder das ursprüngliche Bild.

Visuelle Kryptographie nach Andreas Klein

Visuelle Kryptographie (also Wisky-Poster)

Beispielfoliensatz

Arbeitsblatt Visuelle Kryptographie

 


2. Theoretischer Hintergrund history menue scroll up

Streng genommen entspricht das ganze in grafischer Verpackung einem VERNAM-Chiffre. Da es lediglich zwei Strukturen zum Anordnen der Supixel gibt, kann man auch von einem Bitrauschen auf der Schlüsselfolie sprechen.
Vorgehensweise beim Grafischen Erstellen einer Visuellen Verschlüsselung - das weitere Vorgehen ist unter 3. dargestellt

Generieren eines Bitrauschens

Kopieren des Bitrauschen

Folien deckungsgleich übereinander legen


3. ... und so wird's gemacht! history menue scroll up
... für ein einfaches und anschließend ein etwas komplexeres Beispiel probieren wir das gleich selbst einmal aus! Dazu wurden zwei Foliensätze vorbereitet, die, wie sich zeigte zumindest im Fall Nummer zwei nur etwas für schnelle Rechner sind.
... erste Minifolie zum "Selbsttesten" ... zweite Minifolie zum "Selbsttesten" ... dritte Minifolie zum "Selbsttesten" ... vierte Minifolie zum "Selbsttesten"

"Minifolie" Nummer 1

"Minifolie" Nummer 1 - als CorelDraw 11.0-Datei

"Minifolie" Nummer 2

"Minifolie" Nummer 3 - als CorelDraw 11.0-Datei

"Minifolie" Nummer 3

"Minifolie" Nummer 4

... erste Minifolie mit Lösung ... zweite Minifolie mit Lösung ... dritte Minifolie  mit Lösung ... vierte Minifolie  mit Lösung

Minifolie Nummer 1 fertig "gedreht in der Cipherebene

"Minifolie" Nummer 1 - fertig - als CorelDraw 11.0-Datei

Minifolie Nummer 2 fertig "gedreht in der Cipherebene"Minifolie" Nummer 2 - fertig - als CorelDraw 11.0-Datei

Minifolie Nummer 3 fertig "gedreht in der Cipherebene"Minifolie" Nummer 3 - fertig - als CorelDraw 11.0-Datei

Minifolie Nummer 4 fertig "gedreht in der Cipherebene

"Minifolie" Nummer 4 - fertig - als CorelDraw 11.0-Datei

was zwischenzeitlich passierte:

Rauschfolie Nummer eins wurde weitestgehend von "Kopier"- sowie "Schiebefehlern" bereinigt - so kann nunmehr mit drei Ebenen gearbeitet werden ...

... Entwicklungsschritte der Folie von Hand Schritt 3 ... Entwicklungsschritte der Folie von Hand Schritt 4 ... Entwicklungsschritte der Folie von Hand Schritt 5 ... Entwicklungsschritte der Folie von Hand Schritt 6

"Folie" Nummer 1 - Entwicklungsstufe  3 - vier Tage

... und als CorelDraw11-Datei hier

"Folie" Nummer 2 - Entwicklungsstufe  4 - zwei weitere Tage

... und als CorelDraw11-Datei hier

"Folie" Nummer 3 - Entwicklungsstufe  5  (nach Fehler  nochmals vier Tage)

... und als CorelDraw11-Datei hier

"Folie" Nummer 4 - Entwicklungsstufe  5  (nach Fehler  nochmals vier Tage)

... und als CorelDraw11-Datei hier

... Entwicklungsschritte der Folie von Hand Schritt 1 ... Entwicklungsschritte der Folie von Hand Schritt 2 ... Entwicklungsschritte der Folie von Hand Schritt 3

"Folie" Nummer 1 - Entwicklungsstufe  3 - vier Tage

... und als CorelDraw11-Datei hier

"Folie" Nummer 2 - Entwicklungsstufe  4 - zwei weitere Tage

... und als CorelDraw11-Datei hier

"Folie" Nummer 3 - Entwicklungsstufe  5  (nach Fehler  nochmals vier Tage)

... und als CorelDraw11-Datei hier

kleine Pixelauflösung gleiches Bild bei mittlerer Pixeldichte hohe Pixelzahl ...

Grobraster

Mittleres Raster

Feinraster

 ... das hängt natürlich entscheidend von der Anzahl der Pixel ab!!!


4. Software-Tools history menue scroll up

Wer dies einmal gemacht hat (.... und das habe ich im Zeitraum zwischen 8. und 19. März des Jahres 2013), der wünscht sich nichts sehnlicher, als ein Software-Tool, mit welchem man den ungeheuren Datenmengen beikommen kann. Dabei habe ich mit Pixelzahlen (welche ja nun bekanntlich aus 4 Subpixeln bestehen) von gerade einmal 148 × 106 Punkten der Visuellen Kryptographie gearbeitet. Das waren also gerade einmal 15688 Bildpunkte.
... man braucht ja auch ein paar Bilder zum Testen - hier sind sie: gleich im PNG-Format!!!

... das geht maximal mit dem auf dem Link gebotenem, aber benötigt "schnelle" Rechner - die Grafiken sind groß!!!

  ... hier die EXE-Datei dazu ;-)

Anna 2012

AVRIL

Vektorgrafik dazu von Frank Rost aus dem SJ 2012/13

DALI

Vektorgrafik dazu von N. Nitzsche aus dem SJ 2012/13

EINSTEIN

Vektorgrafik dazu von N. Ngyen aus dem SJ 2012/13

JEWEL

Vektorgrafik dazu von Corinna Lindner aus dem SJ 2012/13

Jasmin 2012

JIM MORRISON

JOHN LENNON

Vektorgrafik dazu von Vivian Bierbaum aus dem SJ 2012/13

Jenny 2012

Jael 2012

Klara 2012

Lara 2012

ADELE

Vektorgrafik dazu von Claudia Eschner aus dem SJ 2012/13

... das geht minimal damit, was hier unten geboten wird, benötigt aber "super-schnelle" Rechner!!!

  ... hier die EXE-Datei dazu ;-)

CHE von Lukas - November 2011

DISNEY-Land von Aileen  - November 2011

 

ASTERIX & OBELIX von Martin  - November 2011

VIS-Crypt bei allen Test bisher am besten zu nutzen ... 3 aus 3 VIS-Crypt-Color - nur für schnelle Rechner ...

Programm starten und Cipherbild laden

  ... hier die EXE-Datei dazu ;-)

Bitrauschen generieren und abspeichern

Cipherfolie erstellen und abspeichern

Programm starten

  ... hier die EXE-Datei dazu ;-)

Cipherbild laden und eine der drei Vorgabefolien auswählen

Cipherfolie genrieren

  ... hier die EXE-Datei dazu ;-)

 


5. Tipps für die Unterrichtsumsetzung history menue scroll up

Zwei mal habe ich dieses Werkzeug benutzt und dabei festgestellt, dass man nur einige Kleinigkeiten beachten muss, dann geht das wie geschmiert! Das Gesamtkonzept passt zum Demonstrieren genau für eine Unterrichtsstunde.

Schritt eins - das Grundverfahren:

 

die Minifolien nach Punkt 3. benutzen und das Verfahren demonstrieren:

Demonstration des fertigen Projektes mit Foliensatz Kate Bush

"Folie" Nummer 4 - Entwicklungsstufe  5  (nach Fehler  nochmals vier Tage)

... und als CorelDraw11-Datei hie

... das Wichtigste folgt nun hier und benötigt etwa 15 Minuten mit selbständiger Arbeit:
  • Grafik mit möglichst scharfen Konturen auswählen und verkleinern
  • Zweifarb-Grafik generieren
  • Einsetzen in die Software ... hier die EXE-Datei
  • Schlüsselfolie generieren und abspeichern (PNG-Format ist OK!!!)
  • Bild verschlüsseln und Cipherfolie abspeichern
  • Pxelgrafik-Programm öffnen - beide Dateien öffnen
... und hier ein paar fertige Foliensätze zum sofortigen Expermentieren:      


6. Verwandte Themen history menue scroll up

Kryptologie ist ein weites Feld und heute so notwendig, wie schon vor tausenden von Jahren. Nur steht heute die Frage wirklicher Sicherheit mit ganz anderer Dominanz, als die noch vor 50 Jahren der Fall gewesen ist - nicht zuletzt die Möglichkeit des absolut sicheren Chiffre bzw. Codes

Grundlagen der Kryptologie

Kryptologie

Codes

Transpositionscodes und Lipogramme

CÄSAR-Chiffre

Vigenère-Chiffre

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Public Key-Verfahren

RSA-Verfahren & Einwegfunktionen

die Kryptoanalyse

One-Time-Pads

Spezielle Chiffrierverfahren

 



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© Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha © Frank Rost am 6. März 2013 um 6.49 Uhr

... dieser Text wurde nach den Regeln irgendeiner Rechtschreibreform verfasst - ich hab' irgendwann einmal beschlossen, an diesem Zirkus nicht mehr teilzunehemn ;-)

„Dieses Land braucht eine Steuerreform, dieses Land braucht eine Rentenreform - wir schreiben Schiffahrt mit drei „f“!“

Diddi Hallervorden, dt. Komiker und Kabarettist

Diese Seite wurde ohne Zusatz irgendwelcher Konversationsstoffe erstellt ;-)