التخفي (Steganography) باستخدام بايثون

هذا السكريبت يقوم بإخفاء الملفات داخل الصور وحفظ الصورة المعدلة على القرص.

الحد الأقصى لحجم الملف الذي يمكن إخفاؤه داخل الصورة يعتمد على أبعاد الصورة.

max_file_size = ( height_of_image * width_of_image * 6 / 8 ) bytes

ملف '100k words.txt' تم إخفاؤه في 'original_image.png' تحت اسم 'image_with_100k words.png'. اذهب وتحقق مما إذا كان يمكنك اكتشاف الفرق بين هاتين الصورتين. يمكنك استخدام هذه الوحدة لاستخراج '100k words.txt' من 'image_with_100k words.png'

مثال

الصورة الأصلية

الصورة المعدلة

هذه الصورة تحتوي على 100 ألف كلمة (ملف نصي) مخفية بداخلها!

كيف يعمل؟

يعتمد على مبدأ بسيط: إذا قمنا بتغيير البتات الأقل أهمية (LSB) من كل بكسل، فإن التغيير لن يكون كبيرًا ولن تلتقطه العين.

لذا، تأخذ هذه الوحدة 2 بت من البيانات المراد إخفاؤها وتستبدل آخر 2 بت من بكسل واحد بهذه الـ 2 بت، ثم تنتقل إلى البكسل التالي. أقصى تغيير في البكسل يمكن أن يكون 4 وحدات، ونطاق القيم في صورة PNG هو (0,255)، لذلك لن يكون هذا التغيير ملحوظًا.

في صورة PNG، لكل بكسل 3 قنوات: الأحمر والأخضر والأزرق. (بعض صور PNG تحتوي على قناة واحدة أو 4 قنوات، لكن هذا البرنامج سيحولها إلى 3 قنوات) شكل بكسل نموذجي في صورة PNG يكون كالتالي:

a_pixel = (17,32,11)     # (RED, GREEN, BLUE)

لذا، يمكننا حفظ 3 مرات 2 بت في بكسل واحد، أي 6 بت لكل بكسل. وهذا يقودنا إلى الحد الأعلى لحجم الملف الذي يمكن إخفاؤه في الصورة:

max_file_size = ( height_of_image * width_of_image * 6 / 8 ) bytes

دعنا نفهم بمثال. البيانات المراد إخفاؤها هي:

binary_data = 0b100111

لنأخذ أول 2 بت ونستبدلها بالقناة الحمراء لبكسلنا 'a_pixel'.

a_pixel = (0b10001, 0b100000, 0b1011)   # تمثيل ثنائي لقيم a_pixel
# لنغير القناة الحمراء لـ a_pixel
# 0b10001 -> 0b10010  (أول 2 بت هما 10)
a_pixel = (0b10010, 0b100000, 0b1011)  # البكسل المعدل

لنأخذ مرة أخرى 2 بت من binary_data ونستبدل آخر 2 بت من القناة الخضراء بهما.

a_pixel = (0b10010, 0b100000, 0b1011)
# لنغير القناة الخضراء لـ a_pixel
# 0b100000 -> 0b100001  (الـ 2 بت هما 01)
a_pixel = (0b10010, 0b100001, 0b1011)  # البكسل المعدل

لنفعل ذلك مرة أخرى مع القناة الزرقاء وسننتهي.

a_pixel = (0b10010, 0b100001, 0b1011)
# لنغير القناة الزرقاء لـ a_pixel
# 0b1011 -> 0b1011  (الـ 2 بت هما 11) ; لاحظ أن القيمة لم تتغير هذه المرة
a_pixel = (0b10010, 0b100001, 0b1011)  # البكسل لم يتغير هذه المرة

إذن، قمنا بإخفاء رسالتنا المكونة من 6 بت في بكسل واحد، دعنا نرى التغييرات في البكسل

a_pixel             = (0b10001, 0b100000, 0b1011) = (17, 32, 11)
a_pixel_with_data   = (0b10010, 0b100001, 0b1011) = (18, 33, 11)

كما نرى، التغيير غير ملحوظ حتى على مستوى البكسل. تقوم الوحدة بتكرار ذلك حتى يتم حفظ جميع بياناتنا في الصورة.

ملاحظة: تزداد الضوضاء في الصورة، وإذا استخدمنا أي برنامج لتحرير الصور وقارناه بالصورة الأصلية، فستحتوي هذه الصورة على ضوضاء أكثر بكثير من الصورة الأصلية.

حل لهذه المشكلة: لا تقم أبدًا برفع/مشاركة الصورة الأصلية على الإنترنت

المهام المتبقية

• إضافة دعم لصور JPEG
• إضافة كشف تلقائي لاسم الملف المراد استخراجه

الترخيص

MIT

برنامج مجاني، نعم بكل تأكيد!