Visuelle Kryptografie

Visuelle KryptografieDas hier verwendete kryptografische Verfahren wurde erstmals 1994 von Adi Shamir und Moni Naor beschrieben.

Die zu verschlüsselnde Nachricht liegt in Form eines Schwarzweißbildes vor. Für jedes Pixel der Nachricht werden je vier Pixel in zwei Teilbildern erzeugt, gemäß dem Schema in der Abbildung.

Es entstehen zwei Bilder, deren vertikale und horizontale Auflösung doppelt so hoch ist wie die der Nachricht und deren Inhalt aus zufällig gesetzten schwarzen und weißen Pixeln besteht.

PrinzipDie Entzifferung erfolgt durch Überlagerung der Teilbilder.
Praktisch geschieht dies, indem man das eine Teilbild auf eine transparente Folie und das andere auf ein Blatt Papier druckt. Ein schwarzes Pixel der Nachricht wird in der Überlagerung durch vier schwarze Pixel repräsentiert. Ein weißes Pixel hingegen durch zwei weiße und zwei schwarze. Der Kontrast der rekonstruierten Nachricht verringert sich um 50% im Vergleich zum Original.
Dennoch ist der Inhalt erkennbar.

Da die Entschlüsselung allein durch visuelle Wahrnehmung geschieht, spricht man von visueller Kryptografie.

Das Verfahren ist nicht knackbar. Für jedes Pixel der Nachricht wird zufällig eine von zwei Kodierungen gewählt, sodass sich der Inhalt der Teilbilder nicht von einem zufälligen Rauschen unterscheidet. Ein Teilbild allein lässt keinen Rückschluss auf die ursprüngliche Nachricht zu.
Auch dann nicht, wenn Vermutungen über den Inhalt der Nachricht oder große Rechenkapazitäten vorhanden sind. Damit bietet das Verfahren die kryptografische Sicherheit eines One-Time-Pads.

In diesem Teilprogramm wird das Verfahren demonstriert.
Geben Sie unter Text die zu verschlüsselnde Nachricht ein, ermittelt das Programm das Original-Bitmap und die zwei Geheimbilder.
Klicken Sie auf das zweite Geheimbild und verschieben Sie es nach oben, kann die Nachricht gelesen werden, sobald beide Bilder absolut deckungsgleich sind.

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