موضوع مقاله: رمزنگاری بصری | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # رمزنگاری بصری | مقدمه: رمزنگاری بصری یکی از تکنیک‌های رمزنگاری است که توسط آن، سندهای چاپی (سندهایی که با چشم فیزیکی انسان قابل رویت هستند) به صورتی رمز شوند که برای رمزگشایی احتیاجی به سیستم کامپیوتری نباشد. | ## بخش 1: رمزنگاری بصری | یکی از بهترین روش‌هایی که در این زمینه ارائه شده‌است متعلق به مونی نائور و آدی شامیر می‌باشد که در سال ۱۹۹۴ و با دیدگاه رمزنگاری صفحات اشتراک رمز، گسترش داده شد. در روش آن‌ها، یک تصویر به n سهم شکسته می‌شود و تنها در شرایطی تصویر اصلی قابل بازیابی است که تمام اشتراک‌های رمز وجود داشته باشد و حتی با در اختیار داشتن n-1 اشتراک از صفحات رمز، هیچگونه اطلاعاتی از تصویر اصلی نمایش نخواهد داد. هر کدام از اشتراک‌های رمز، روی صفحات شفاف به صورت توزیعی از پیکسل‌ها، چاپ می‌شود (Transparency) و برای رمزگشایی لازم است صفحات اشتراک را روی هم قرار بدهیم. هر پیکسل سفید در تصویر اصلی به دو بلاک یکسان تشکیل شده از پیکسل‌های سیاه و سفید، تقسیم می‌شود؛ زمانی که این دو بلاک روی هم قرار بگیرند، نتیجه بلاکی با رنگ خاکستری خواهد بود (نیمه سفید و نیمه مشکی). هر پیکسل مشکی در تصویر اصلی، به دو بلاک متمم تقسیم می‌شود و زمانی که این بلاک‌ها روی هم قرار بگیرند، نتیجه بلاک مشکی خواهد بود. اگر هر پیکسل در تصویر اصلی، به صورت تصادفی به دو اشتراک (بر اساس قانون فوق) تقسیم شود؛ اشتراک‌های رمز برای بازیابی تصویر اصلی بهم وابسته می‌باشند، در حالی که با تمرکز روی هر کدام از اشتراک‌های رمز به تنهایی، تنها توزیعی از پیکسل‌های سیاه و سفید مشاهده می‌شود. | ## بخش 2: رمزنگاری بصری | یکی از اشتراک‌ها را در نظر بگیرید، در این صورت اشتراک دوم به عنوان کلید برای رمزگشایی تصویر اصلی معرفی می‌شود. مدل اشتراکی (۲ و N) به اشتراک گذاشتن رمز بین N مخاطب به صورتی که حداقل ۲ نفر از آن‌ها برای رمزگشایی تصویر اصلی، باید حضور داشته باشند؛ یکی از روش‌های رمزنگاری Naor و Shamir بود که در سال ۱۹۹۴ ارائه شد. هر کدام از اشتراک‌ها به صورت تصادفی ایجاد می‌شوند و هیچ گونه اطلاعاتی در مورد تصویر اصلی ارائه نمی‌کنند ولی اگر ۲ اشتراک از رمزهای تولید شده روی هم قرار بگیرند، تصویر رمز شده توسط سیستم بینایی انسان قابل رویت خواهد بود. هر پیکسل در تصویر اصلی به چندین زیر پیکسل در اشتراک‌های رمز که از ماتریس‌ها برای کدینگ رنگ‌ها بهره می‌برند؛ تقسیم می‌شود. در این مدل از ماتریس‌های متمم برای رمز کردن پیکسل‌های سیاه و از ماتریس‌های همانی برای پیکسل‌های سفید استفاده می‌شود. به این صورت، موقعی که اشتراک‌های رمز روی هم قرار می‌گیرند؛ پیکسل‌های سیاه تصویر اصلی، به صورت کاملاً سیاه و پیکسل‌های سفید تصویر اصلی به صورت خاکستری ظاهر خواهند شد. | ## بخش 3: رمزنگاری بصری | شکستن رمزنگاری اشتراکی (۲، N) Horng و همکاران، روشی برای شکستن رمزنگاری بصری ارائه کردند که توسط صفحات رمزی گوناگون، بتوان یکی از اشتراک‌های رمزنگاری بصری را تولید و رمز مورد نظر را به دست آورد. مزیت روش آن‌ها به دست آوردن لایهٔ توزیع شدهٔ زیرین پیکسل‌ها در اشتراک‌های رمز بود تا توسط آن بتوانند صفحهٔ رمز جدیدی برای شکستن روش فوق، کشف کنند. می‌دانیم که وجود دو اشتراک برای رمزگشایی توسط سیستم بینایی انسان کافی است؛ ولی تست کردن دو اشتراک همچنین اطلاعاتی در مورد اشتراک سوم نیز ارائه می‌کند. برای مثال زمانی که مخرب، با تست کردن اشتراک ساختگی خود می‌تواند متوجه شود چه اتفاقی برای یک پیکسل خاص سیاه رخ می‌دهد زمانی که در اشتراک ساختگی مخرب نیز آن پیکسل سیاه باشد و دریابد که اشتراک ساختگی بعدی در این پیکسل باید سیاه باشد. | ## جمع‌بندی | دانش مکان‌های پیکسل‌های سیاه به مخرب کمک می‌کند تا اشتراک‌های ساختگی بعدی خود را با محتوی پیام جدید، ایجاد کند و رمز را از بین ببرد.