Применение стеганографии в Bitcoin

Стеганография и ее применение в Bitcoin

Мы представляем стеганографию и исследуем её потенциальные применения в контексте Bitcoin.

Стеганография

Стеганография - это метод, используемый для скрытия файла (сообщения, изображения или видео) внутри другого файла. Слово само по себе из греческого языка, сочетая `steganos` (στεγανός), что означает `закрытый` или `секретный`, и `graphein` (γράφειν) - `писать`. Основной целью стеганографии является общение таким образом, чтобы существование сообщения оставалось скрытым.

Существует множество техник стеганографии, от простых до сложных. Базовые методы могут включать внедрение текста в наименее значимые биты изображения, где изменения визуально незаметны для человеческого глаза. Более продвинутые техники могут включать внедрение данных в аудиофайлы, видеофайлы или даже расположение слов или символов в текстовом документе.

Стеганография используется в различных областях для безопасного общения, защиты авторских прав и даже для цифрового водяного знака для отслеживания несанкционированного копирования файлов.

Существует давняя история стеганографии. Исторические легенды рассказывают о уникальной технике общения из эпохи Римской империи: раб выбирался, ему брили голову для передачи секретного сообщения. Чернила использовались для татуировки сообщения на лысой коже головы раба. Когда волосы полностью отрастали, скрывая текст, раб отправлялся к предполагаемому получателю сообщения. По прибытии получатель снова брил голову раба, чтобы раскрыть и прочитать скрытое сообщение.

Криптография vs. Стеганография

Стеганография связана с тем, чтобы скрыть сам факт существования сообщения, отличаясь от криптографии. В то время как криптография шифрует сообщение, чтобы сделать его неразборчивым для несанкционированных пользователей, не скрывая того, что сообщение отправлено, стеганография направлена на скрытие самого факта его существования.

Стеганография наиболее эффективна, когда используется в сочетании с криптографией, а не в качестве замены. Этот двойной подход позволяет скрывать существование информации, а также защищать сам контент во время хранения или передачи. Обычно стеганография предварительно шифруется.

Наименее значащая битовая стеганография

Наименее значимая битовая (LSB) стеганография - популярная техника, используемая для скрытия информации в изображении путем изменения наименее значимых битов значений пикселей. Носительное изображение относится к оригинальному изображению, которое используется для скрытия секретных данных или скрытого сообщения внутри него, выступая в качестве `обложки` или `хоста` для скрытых данных.

Принцип LSB стеганографии похож и прост: он заключается в замене наименее значимого бита(ов) пиксельных данных изображения битами секретного сообщения. В цифровых изображениях цвет каждого пикселя обычно представлен комбинацией битов для красного, зеленого и синего (RGB) компонентов. Наименее значимый бит - это бит в байте данных, который имеет наименьшее значение или самый правый бит в серии. Этот метод популярен из-за его простоты и того факта, что изменения, вносимые в наименее значимые биты пикселей, обычно незаметны для человеческого глаза, сохраняя внешний вид исходного изображения, пока скрывается секретная информация.

Вот основной обзор того, как работает LSB стеганография: Преобразуйте RGB значения каждого цветового канала в двоичный формат. Для каждого цветового канала извлеките четыре наиболее значимых бита (MSB) как из носительного изображения, так и из скрытого изображения. Сдвиньте четыре MSB из скрытого изображения, чтобы заменить четыре наименее значимых бита (LSB), объединив их с четырьмя MSB носительного изображения. Соберите цветовые каналы RGB, образуя новый пиксель, который в основном отражает MSB носительного изображения, но также кодирует MSB скрытого изображения в его LSB. Это вызывает незначительное изменение цвета, делая красный квадрат немного оранжевым из-за встроенной информации.

Вот пример, как спрятать изображение в окончательное/недра изображения, используя 4 наименее значимых бита.

Для извлечения скрытого сообщения получатель, зная метод скрытия, переведет процедуру в обратную сторону. Извлеките четыре LSB из каждого пикселя измененного изображения и сдвиньте их на позиции MSB. Заполните теперь пустые позиции LSB нулями (это представляет данные, неразличимо потерянные в процессе кодирования).

Скрытое изображение появляется, выглядя несколько иначе по сравнению с оригинальным из-за потери данных LSB, что приводит к немного более темному внешнему виду.

Ниже приведен пример.

Два изображения леса практически идентичны для человеческого глаза, скрывая при этом другое изображение.

Потенциальные использования

В контексте Bitcoin стеганография могла бы защитить ваши криптовалютные активы от кражи. Она может скрыть секретную информацию, такую как приватные ключи, мнемоники или транзакции Bitcoin в изображении. Это может быть полезно для скрытого хранения вашей фразы восстановления на бумаге у себя дома, делая ее менее вероятной для угадывания случайным грабителем. Она также может пригодиться, если вам нужно перевезти ее с собой через места, где могут проверять вас люди, намеревающиеся конфисковать ваши средства.

Вы также можете скрывать секреты в тексте, который выглядит беззащитным или незаметным.

Stegoseed - это инструмент для скрытия фразы восстановления в обычно-выглядящем контенте.

Вот некоторые более инновационные примеры использования стеганографии в блокчейнах. Skin wallet: сохраните ваш криптовалютный кошелек на коже безопасно и публично в виде татуировки AudioStego: поместите зашифрованный закрытый ключ в аудиодорожку StegOnline: создайте NFT для хранения вашей фразы восстановления.

Публичная награда

Следующий порядковый NFT содержит фразу восстановления с некоторыми биткойнами. Попробуйте взломать ее и забрать награду. (Примечание: вам необходимо использовать оригинальное изображение здесь, а не сжатое ниже).