Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Визуалды криптография – визуалды ақпаратты (суреттер, мәтін және т.б.) шифрлауға мүмкіндік беретін криптографиялық техника, онда шифрланған ақпарат визуалды бейне түрінде көрінеді. Ең танымал әдістердің бірі 1994 жылы Мони Наор мен Ади Шамир жасаған әдіс болып табылады. Олар суретті n үлеске бөлетін, ал суретті тек n үлесінің барлығын білетін адам ғана шеше алатын, ал кез келген n-1 үлес түпнұсқа сурет туралы ешқандай ақпаратты ашпайтын визуалды құпияны бөлісу схемасын көрсетті. Әрбір үлес жеке мөлдір бетке басылып, шифрлау үлес беттерін бір-біріне жабыстыру арқылы жүзеге асырылады. Барлық n үлес бетін жапқанда бастапқы сурет пайда болады. Негізгі схеманың бірнеше түрлендірілімдері бар, соның ішінде n-нің k-дан визуалды криптографиясы, сондай-ақ мөлдір емес беттерді пайдалану, бірақ оларды бір пикселдік детектормен тіркелген бірнеше бірдей жарықтандыру үлгілерімен жарықтандыру. Осыған ұқсас идеяны қолданып, транспаренттерді бір реттік кодтауды жүзеге асыру үшін пайдалануға болады, онда бір транспарент ортақ кездейсоқ код болып табылады, ал екінші транспарент шифрланған мәтін ретінде қызмет етеді. Әдетте, визуалды криптографияда кеңістік көлемінің ұлғаюы қажет болады. Бірақ егер екі үлестің бірі рекурсивті құрылымдалған болса, визуалды криптографияның тиімділігі 100%-ға дейін артады. Визуалды криптографияның алғашқы үлгілері 1960 жылдардағы патенттерде кездеседі. Басқа да алғышарттар қабылдау және қауіпсіз байланыс саласындағы жұмыстарда сақталған. Визуалды криптография биометриялық үлгілерді қорғау үшін қолданылуы мүмкін, онда шифрлауға күрделі есептеулердің қажеті болмайды.
Visual cryptography is a cryptographic technique which allows visual information (pictures, text, etc.) to be encrypted in such a way that the decrypted information appears as a visual image. One of the best known techniques has been credited to Moni Naor and Adi Shamir, who developed it in 1994. They demonstrated a visual secret sharing scheme, where an image was broken up into n shares so that only someone with all n shares could decrypt the image, while any n − 1 shares revealed no information about the original image. Each share was printed on a separate transparency, and decryption was performed by overlaying the shares. When all n shares were overlaid, the original image would appear. There are several generalizations of the basic scheme including k out of n visual cryptography, and using opaque sheets but illuminating them by multiple sets of identical illumination patterns under the recording of only one single pixel detector. Using a similar idea, transparencies can be used to implement a one time pad encryption, where one transparency is a shared random pad, and another transparency acts as the ciphertext. Normally, there is an expansion of space requirement in visual cryptography. But if one of the two shares is structured recursively, the efficiency of visual cryptography can be increased to 100%. Some antecedents of visual cryptography are in patents from the 1960s. Other antecedents are in the work on perception and secure communication. Visual cryptography can be used to protect biometric templates in which decryption does not require any complex computations.
Мысал
Бұл мысалда сурет екі құрамдас суретке бөлінген. Әрбір құрамдас суретте бастапқы суреттегі әрбір пиксел үшін бір жұп пиксел бар. Бұл пикселдер жұптары қара немесе ақ түспен келесі ережеге сәйкес көлеңкеленеді: егер бастапқы пиксел қара болса, құрамдас суреттердегі пикселдер жұптары толықтырылатын болуы керек; кездейсоқ біреуін ■□ деп, ал екіншісін □■ деп көлеңдеңіз. Бұл толықтырылатын жұптар бір-біріне жапсырылғанда, олар қара сұр болып көрінеді. Екінші жағынан, егер бастапқы сурет пикселі ақ болса, құрамдас суреттердегі пикселдер жұптары сәйкес келуі керек: екеуі де ■□ немесе екеуі де □■. Бұл сәйкес жұптар бір-біріне жабысқанда, олар ашық сұр болып көрінеді. Екі құрамдас сурет бір-біріне жабысқанда, бастапқы сурет пайда болады. Дегенмен, екінші құрамдассыз, бір құрамдас сурет бастапқы сурет туралы ешқандай ақпаратты көрсетпейді; ол ■□ / □■ жұптарының кездейсоқ үлгісінен ажыратылмайды. Сонымен қатар, егер сізде бір құрамдас сурет болса, жоғарыдағы көлеңдеу ережелерін пайдаланып, онымен біріктіріліп кез келген суретті жасауға болатын жалған құрамдас суретті жасауға болады.
In this example, the image has been split into two component images. Each component image has a pair of pixels for every pixel in the original image. These pixel pairs are shaded black or white according to the following rule: if the original image pixel was black, the pixel pairs in the component images must be complementary; randomly shade one ■□, and the other □■. When these complementary pairs are overlapped, they will appear dark gray. On the other hand, if the original image pixel was white, the pixel pairs in the component images must match: both ■□ or both □■. When these matching pairs are overlapped, they will appear light gray. So, when the two component images are superimposed, the original image appears. However, without the other component, a component image reveals no information about the original image; it is indistinguishable from a random pattern of ■□ / □■ pairs. Moreover, if you have one component image, you can use the shading rules above to produce a counterfeit component image that combines with it to produce any image at all.
(2, n) визуалды құпияны бөлісу схемасын алдау
Хорн және тағы басқалар визуалды криптографияда адал тарапты алдау үшін n − 1 келісім жасаған тараптың күшін пайдаланатын әдіс ұсынды. Олар акциялардағы пикселдердің жасырын таралуын білу арқылы, қолданыстағы акциялармен бірігіп, алдаушылардың қалауынша жаңа құпия хабар құрайтын жаңа акциялар жасайды. Адамның көру жүйесін пайдаланып құпия суретті декодтау үшін 2 акция жеткілікті екенін білеміз. Бірақ екі акцияны қарастыру үшінші акция туралы да ақпарат береді. Мысалы, келісім жасасқан қатысушылар өз акцияларын қара пикселдердің қашан пайда болатынын анықтау үшін қарастырып, осы ақпаратты басқа қатысушының сол орналасқан жерде де қара пиксел болатынын анықтау үшін пайдалана алады. Басқа тараптың акциясындағы қара пикселдердің қайда екенін білу оларға болжамдалған акциямен біріктіріліп, жаңа құпия хабар құруға мүмкіндік беретін жаңа акция жасауға мүмкіндік береді. Осылайша, құпия кодқа қол жеткізуге жеткілікті акциялары бар келісім жасасқан тараптар басқа адал тараптарды алдай алады.
Horng et al. proposed a method that allows n − 1 colluding parties to cheat an honest party in visual cryptography. They take advantage of knowing the underlying distribution of the pixels in the shares to create new shares that combine with existing shares to form a new secret message of the cheaters choosing. We know that 2 shares are enough to decode the secret image using the human visual system. But examining two shares also gives some information about the 3rd share. For instance, colluding participants may examine their shares to determine when they both have black pixels and use that information to determine that another participant will also have a black pixel in that location. Knowing where black pixels exist in another party's share allows them to create a new share that will combine with the predicted share to form a new secret message. In this way a set of colluding parties that have enough shares to access the secret code can cheat other honest parties.
Танымал мәдениетте
"Маған бас тартпа, менің жаным" атты 1967 жылғы "Қылмыскер" телесериалының эпизодында басты кейіпкер бірнеше мөлдір қабатты визуалды криптография арқылы құпия хабарды ашады – із суытылып жасырынып кеткен ғалым досының орналасқан жерін.
In "Do Not Forsake Me Oh My Darling", a 1967 episode of TV series The Prisoner, the protagonist uses a visual cryptography overlay of multiple transparencies to reveal a secret message – the location of a scientist friend who had gone into hiding.