بخشی از مقاله
چکیده:
رمزنگاري بصري، روشی در رمزنگاري است که یک راز را به چندین سهم بصري - تصویر - متفاوت تقسیم میکند و در اختیار افراد قرار میدهد، این افراد براي رمزگشایی آن کافی است که سهمهاي خود را بر روي هم قرار دهند تا عمل رمزگشایی توسط سیستم بینائی انسان صورت گیرد در این روش براي رمزگشایی هیچگونه محاسباتی نیاز نیست و این کار توسط سیستم بینایی انجام میشود. مدل پایهي رمزنگاري بصري شامل چندین سهم است که بر روي صفحات شفاف، چاپ میشوند و پیام پنهان یا تصویر راز با روي هم قرار دادن تعداد مشخصی از این صفحات، توسط سیستم بینایی انسان قابل رویت میشوداین. روش بر اساس مفاهیم نظریه اطلاعات کاملاً امن است و پیاده سازي آن نیز فوق العاده آسان میباشد. در این مقاله ابتدا به معرفی رمزنگاري بصري و مدل پایهي آن میپردازیم، سپس طرحهاي توسعه داده شده آن را بررسی میکنیم و در انتها روش رمز نگاري بصري را براي بازسازي کامل توسعه میدهیم.
-1 مقدمه
رمزنگاري بصري پاسخ به این کنجکاوي بود که چگونه میتوان اطلاعاتی را با فرمت تصویري در چندین نسخهي متفاوت تنظیم کرد طوري که بتوان به راحتی با قرار دادن این نسخهها بر روي هم اطلاعات اولیه را بازیابی کرد ضمن اینکه امکان کشف تصویر اصلی از روي نسخههایی که در اختیار هر فرد است وجود نداشته باشد.از لحاظ تاریخی رمزنگاري بصري در ادامهي مفهومی تحت عنوان تقسیم راز1 میآید. رمزنگاري بصري اولین بار در سال 1994 توسط شامیر معرفی شد و سپس براي رمزنگاري بصري عمومی k از n، بسط داده شد.
روش کار به این صورت است که در یک طرح آستانهاي رمزنگاري بصري k از n یک تصویر باینري را بتوان به n صفحهي شفاف از تصاویر تصادفی تبدیل نمود و تصویر اصلی زمانی قابل دیدن است که هر k تا از این صفحات شفاف را بر روي هم قرار دهیم و هر ترکیب از صفحات که کمتر از k باشد، نتواند تصویر باینري اصلی را آشکار سازد. هر پیکسل توسط m زیر پیکسل بر روي صفحات باز سازي میشود. زمانی که صفحات روي هم قرار داده میشوند یک پیکسل سیاه در نظر گرفته میشود اگر تعداد زیر پیکسلهاي سیاه از یک آستانهي بالائی ثابت بیشتر باشند و شفاف - سفید - در نظر گرفته میشوند اگر تعداد پیکسلهاي سیاه از یک آستانهي پایینی ثابت کمتر باشند.
-2 تقسیم راز:
تقسیم راز روشی است که یک راز بین گروهی از اعضا توزیع میشود و به هر کدام از این اعضا بخشی از رازکه سهم نامیده میشود، تعلق میگیرد. راز توزیع شده تنها زمانی میتواند بازسازي شود که سهمها با هم ترکیب شود. هر کدام از سهمها به تنهایی هیچ استفادهاي ندارد. در یک طرح تقسیم راز یک توزیع کننده و n بازیگر حضور دارند. کاري که توزیع کننده انجام میدهد این است که یک راز را با شرایطی خاص بین n نفر تقسیم میکند. توزیع کننده راز را به نحوي بین این n نفر تقسیم میکند که هر گروه t - آستانه - نفري یا بیشتر از آنها بتوانند راز را بازسازي کنند ولی هر گروه کمتر از t بازیگر نتوانند راز را بازسازي کند. چنین سیستمی یک طرح آستانهاي t از n نامیده میشودکه معمولاً به صورت طرح - t,n - -threshold نوشته میشود.
-3 مدل پایه رمزنگاري بصري
در ساده ترین طرح تقسیم راز بصري فرض بر این است که پیام شامل یکسري پیکسلهاي سفید و سیاه است. هر پیکسل اصلی در n سهم ارائه میشود که هر کدام براي یک صفحهي شفاف در نظر گرفته میشود. هر سهم داراي یک مجموعه m تایی از زیر پیکسلهاي سفید و سیاه به ازاي هر پیکسل تصویر اصلی است که در مجاورت یکدیگر قرار دارند و توسط سیستم بینایی انسان از ویژگی سفید/سیاه آنها میانگین گرفته میشود. - شکل - 1
-4 طرحهاي توسعه داده شدهي رمزنگاري بصري
طرحهاي رمزنگاري بصري متعددي توسعه داده شده است از جمله رمزنگاري با ساختارهاي دسترسی، رمزنگاري بصري با استفاده از پوشش1، رمزنگاري بصري مبتنی بر قطعه، رمزنگاري بصري آستانهاي بازگشتی، رمزنگاري بصري رنگی و .grayscale در این بخش به بررسی برخی از این موارد میپردازیم.
1-4 رمزنگاري بصري با ساختارهاي دسترسی
رمزنگاري بصري را میتوان به ساختارهاي دسترسی که درمدل اولیه وجود ندارد، توسعه داد. رمزنگاري بصري براي یک مجموعه P از n عضو عبارت است از روشی که یک تصویر راز را به n تصویررمزگذاري میکند به طوري که هر عضو در مجموعهي P یک سهم دریافت میکند و تنها زیرمجموعههاي مجاز از اعضاي مجموعهي P میتوانند به صورت بصري تصویر را رمزگشایی کنند ولی زیرمجموعههاي غیر مجاز از مجموعهي P هیچ اطلاعاتی در مورد تصویر راز ندارند.
