Digitální vodoznak

V nedávno vydaném článku o ochraně fotografií byla zmíněna možnost vložení digitálního vdoznaku. Nyní se na tuto technologii, která umožní neviditelné podepsání fotografií, podíváme blíže.

Digitální vodoznak, jak už název napovídá, vychází z myšlenky běžného vodoznaku, jaký najdete třeba na bankovkách. Snaží se ochránit dílo vložením ochranného prvku, který je viditelný jen za určitých podmínek (u bankovek proti světlu). Zatímco ale u bankovek o vodoznaku každý ví, a slouží tedy každému pro určení pravosti a odrazení padělatelů, digitální vodoznak je primárně skrytý. V ideálním případě nepoznáte, že na fotografii je, přesto v případě sporu o autorství je možné vodoznak pomocí speciálního programu odkrýt a prokázat tak, kdo je autorem. Výhoda takto neviditelného vodoznaku je zřejmá – zloděj neví, že fotografie ochranný prvek obsahuje, nepokouší se ho tedy odstranit. S tím je ovšem spojena i nevýhoda, že neviditelná ochrana zloděje neodradí. Vše tedy záleží jen na tom, zda na krádež své fotografie přijdete.

Jak digitální vodoznak funguje

Rozhodně ne jako na bankovkách. Nepředstavujte si, že je přes fotografii umístěný opravdový obrázek. Fotografie je mírně upravena datovým vyjádřením vodoznaku – vizuální efekt takového vodoznaku, kdyby byl vidět, nemá s jeho obsahem nic společného. Digitální vodoznak tedy nemusí obsahovat, a často ani kvůli velkému objemu dat neobsahuje, obrázek.

Ale začněme od začátku. Metoda skrytí dat do jiných dat se jmenuje steganografie. Vůbec se nemusí jednat o ochranu proti zneužití a vůbec se nemusí jednat o obrázky. V principu jde o skrytí dat do jiných dat, aniž by bylo poznat, že je v nich něco skryto. Využití se přímo nabízí – špionáž. Zatímco například zašifrovaný dopis vzbudí podezření už jen použitím šifry, zdánlivě nevinný dopis projde bez povšimnutí – přitom je mezi řádky napsána druhá zpráva neviditelným inkoustem. To je snad nejjednodušší příklad. Možností jak skrýt informace do různých médií je mnoho, jen pár příkladů:

  • neviditelný inkoust
  • dvojité mezery v elektronickém textu kódující tajnou zprávu
  • zpráva skrytá pod poštovní známkou na pohlednici
  • téměř neviditelné žluté tečky produkované tiskárnami HP (obsahují sériové číslo tiskárny a čas tisku na každém výtisku)
  • upravená ozvěna ve zvukových souborech
  • a samozřejmě upravené pixely v obrázku

Pochopitelně je vhodné i takto skrývanou zprávu šifrovat… co kdyby třeba zrovna pošťák sbíral známky.

Co se týče skrývání dat do digitálního obrázku, princip je v základu jednoduchý. Například:

Vezměme obyčejný 8-bitový obrázek. Každý pixel je tvořen 3 barevnými kanály s 256 úrovněmi. V datech, tedy ve dvojkové soustavě, je pak třeba černý pixel zapsán jako 00000000 0000­0000 00000000, bílý pak jako 11111111 1111­1111 11111111­. Každá osmice číslic je hodnota jednoho barevného kanálu v jednom pixelu. Pokud tedy změníme poslední číslici této osmice, každého kanálu v daném pixelu, změní se hodnota každého kanálu jen o 1/256 a to je v celkové barvě pixelu naprosto nepostřehnutelné. Výhoda je, že když bereme data ve dvojkové soustavě, víme, že každá 8. číslice je naše tajná zpráva. Ta je také v elektronické podobě, tudíž také ve dvojkové soustavě, proto prostě každou osmou číslici obrázku nahradíme postupně číslicemi tajné zprávy… třeba i jiného obrázku. Do snímku velikosti např. 10 megapixelů se tak vejde: 10 000 000 pixelů x 3 kanály = 30 000 000 číslic. A to je 30 000 000 číslic / 8 číslic na kanál / 3 kanály = 1 250 000 pixelů. Zkráceně původní rozlišení děleno 8 (protože využíváme každý 8. bit). Samozřejmě pokud nechceme skrýt bitmapu, ale třeba jen text, nebo obecně jakákoli data, vejde se do 10Mpix obrázku teoreticky soubor až do velikosti 468.8 kB.

Pokud si chcete takové schovávání zpráv do obrázků vyzkoušet, můžete třeba pomocí prográmku OpenStego (zdarma ke stažení).

Ale je tu háček. Bavíme se o nekomprimovaných, nebo alespoň bezztrátově komprimovaných obrázcích, takže BMP, PNG, TIFF. Fotografie jsou nejčastěji v JPG – ztrátově komprimovaném formátu. V tom se kvůli zmenšení datového objemu obrazu část informací zjednoduší a jakákoli tak drobná změna jako výše uvedená by byla naprosto znehodnocena. Stejně tak i jakoukoli úpravou obrázku. Proto je potřeba u obrázků podléhajících změnám volit jiné, robustnější, metody. A to je i princip digitálního vodoznaku. Jedná se v podstatě o steganografii s takovou redundancí, případně opravou chyb, že vydrží i kompresi JPG, změnu rozměrů nebo ořez obrázku a drobné úpravy.

Líbil se vám článek?

Komentáře

Tento článek nemá žádné komentáře

Pro vkládání komentářů musíte být přihlášen.

Komentáře k článku (0)

Tisknout článek

Tip na článek

Jak funguje režim vysokého rozlišení
Jak funguje režim vysokého rozlišení

40 mo­delů fo­to­a­pa­rátů dnes ge­ne­ruje fo­to­gra­fie s vy­so­kým roz­li­še­ním (high re­so­lu­tion mode) ty­picky 4× vět­ším, než je roz­li­šení vlast­ního sen­soru. Pa­na­so­nic Lu­mix 5S II tak zvýší množ­ství pi­xelů z 24Mpix na 96Mpix. Re­žim vy­so­kého roz­li­šení u Pa­na­so­nic Lu­mix 5S II jsem vy­zkou­šel na Šu­mavě při fo­to­gra­fo­vání hor­ského po­toka dlou­hými časy, kra­jiny krát­kým te­le­ob­jek­ti­vem a rysa os­t­ro­vida krát­kou ex­po­zicí.

Doporučujeme

Nejčtenější články

Nejčtenější fototesty

FotoAparát.cz - Instagram