Top Banner
การอาพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code Steganography hiding data within QR Code ปรีญาทิพย์ แดงมี PREYATIP DANGMEE วิทยานิพนธ์นี ้เป็นส่วนหนึ ่งของการศึกษา หลักสูตรวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาเทคโนโลยีสารสนเทศ คณะวิทยาการและเทคโนโลยีสารสนเทศ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร ปีการศึกษา 2557
136

การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

Jun 26, 2020

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

การอ าพรางขอมลลบดวย Steganography บน QR Code

Steganography hiding data within QR Code

ปรญาทพย แดงม PREYATIP DANGMEE

วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษา หลกสตรวทยาศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

คณะวทยาการและเทคโนโลยสารสนเทศ มหาวทยาลยเทคโนโลยมหานคร

ปการศกษา 2557

Page 2: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

i

หวขอ การอ าพรางขอมลลบดวย Steganography บน QR Code ชอนกศกษา นางสาว ปรญาทพย แดงม รหสนกศกษา 5417670015 หลกสตร วทยาศาสตรมหาบณฑต สาขาวชา เทคโนโลยสารสนเทศ ปการศกษา 2557 อาจารยทปรกษา ผศ.ดร.วรพล ลลาเกยรตสกล

บทคดยอ ปจจบน QRCode เปนทนยมและถกน าไปใชงานในทางธรกจตางๆ โดยเฉพาะบนสนคาตางๆ อยางไรกตามในการทจะท าให QRCode สามารถท างานไดหลากหลายมากขน เราจงไดน าเสนอเทคนคใหม ในการฝงขอมลความลบลงบน QRCode เพอทท าใหสามารถตดตอสอสารขอมลความลบโดยใช QRCode ได เชน การท า Transaction ทางการคา เปนตน ดงนนขอมลทฝงตวจะตองถกปกปด และกระบวนการท างานตองไมสรางภาระใหกบระบบมากเกนไป เทคนคนท างานบนหลกการวทยาการอ าพรางขอมล (Steganography) และไดท าการทดสอบโดยการฝงขอมลลบลงไปยง RGB Channel และ 3x3 RGB Channel จากผลการทดลองพบวาการใช 3x3 RGB Channel ใหประสทธภาพทดกวา RGB Channel

Page 3: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

ii

Topic Steganography hiding data within QR Code Student Name Preyatip Dangmee Student ID 5417670015 Course Master of Science in Information Technology Year 2014 Advisor Asst.Prof.Dr.Woraphon Lilakiatsakun

Abstract

Nowadays, QRCode is popular and being use in businesses especially on products. Somehow, to make QRCode more functional, we propose the new technique to embed secret data on QRcode in order to communicate secretly between sender and receiver such as commercial transaction and etc. So, all embedded data must be concealed and must not increase too much burden to system process. This proposed technique is based on Steganography method. It was experimented by using RGB Channel and 3 x 3 RGB Channel. For the experimental results, we found that using the 3 x 3 RGB Channel presented more efficiency than RGB Channel.

Page 4: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

iii

กตตกรรมประกาศ วทยานพนธฉบบนจะไมสามารถส าเรจไดตามความมงหมายหากมไดรบความกรณา

จากอาจารยทปรกษาวทยานพนธ ผศ.ดร.วรพล ลลาเกยรตสกล ทไดเสนอแนะแนวทางในการ

ด าเนนการวทยานพนธ ใหค าปรกษาในดานตางๆ และตรวจสอบขอผดพลาดในระหวางการ

จดท า และรศ.ดร.ฤกษชย ฟประทปศร ทความรและค าปรกษาเกยวกบงานวทยานพนธ รวมทง

ขอขอบคณคณาจารยทกๆทานทไดประสทธประสาทวชาความรอกทงยงใหความชวยเหลอใน

เรองของขอมลตางๆในงานวทยานพนธฉบบน จนท าใหวทยานพนธฉบบนเสรจลลวงไปได

ดวยด

สดทายนขาพเจาขอกราบขอบพระคณบดา และมารดา ผซงใหการสนบสนนและให

ก าลงใจส าหรบการศกษาในครงน รวมถงเพอนๆ รนพ และบคคลทมไดกลาวถง ขอขอบคณท

คอยใหความชวยเหลอ ใหค าแนะน าและใหก าลงใจเสมอมา

ปรญาทพย แดงม

Page 5: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

iv

สารบญ หนา

บทคดยอภาษาไทย ............................................................................................................... i

บทคดยอภาษาองกฤษ ......................................................................................................... ii

กตตกรรมประกาศ ............................................................................................................... iii

สารบญ................................................................................................................................ iv

สารบญ(ตอ).......................................................................................................................... v

สารบญรป ........................................................................................................................... vi

สารบญรป(ตอ) ................................................................................................................... vii

สารบญตาราง ................................................................................................................... viii

บทท 1 บทน า....................................................................................................................... 1

1.1 บทน า ................................................................................................... 1

1.2 ปญหาและแรงจงใจ ................................................................................. 2

1.3 วตถประสงคของการวทยานพนธ ............................................................... 3

1.4 ขอบเขตงานวทยานพนธ .......................................................................... 3

1.5 ผลทคาดหวง .......................................................................................... 3

บทท 2 พนฐานและงานวจยทเกยวของ ................................................................................. 4

2.1 พนฐานทเกยวของ .................................................................................. 4

2.1.1 ความรเบองตนเกยวกบการปกปดขอมล ............................................... 4

2.1.2 การเขารหสลบชนต AES [23] .............................................................. 5

2.1.3 รปแบบของรหสบลอค [23] ................................................................. 5

2.1.4 ฟงกชนแฮช (Hash) [23] ..................................................................... 6

2.1.5 การอ าพรางขอมล (Steganography)[4] ................................................ 8

2.1.6 ความรเบองตนเกยวกบบารโคดแบบ QR Code (Quick Response Code) .................................................................................................................... 11

2.2 งานวจยทเกยวของ ................................................................................ 12

2.2.1 งานวจยเกยวกบบารโคดสองมต ......................................................... 12

Page 6: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

v

สารบญ(ตอ)

หนา 2.2.2 งานวจยเกยวกบ Steganography และการท างานรวมกบบารโคด ....... 16

บทท 3 ระบบทน าเสนอ ...................................................................................................... 23

3.1 บทน า ................................................................................................. 23 3.2 สวนประกอบของระบบ ........................................................................... 23 3.3 การอ าพรางขอมลบนภาพ QRCode ........................................................ 24 3.4 การสกดขอมล ...................................................................................... 28 3.5 หลกการอ าพรางขอมลส าหรบ RGB Channel ............................................ 30 3.6 หลกการอ าพรางขอมลส าหรบ 3x3 RGB Channel ...................................... 31

บทท 4 การทดลองและผลการทดลอง ................................................................................. 33

4.1 รายละเอยดของอปกรณทใชในการทดสอบระบบ ......................................... 33 4.2 การเตรยมระบบ.................................................................................... 34 4.3 การทดสอบ .......................................................................................... 38

4.3.1 การทดสอบบน RGB Channel ........................................................... 38

4.3.2 การทดสอบบน 3x3 RGB Channel.................................................... 41

4.4 ผลการทดลอง ...................................................................................... 45 บทท 5 วเคราะหและสรปผลการทดลอง .............................................................................. 60

5.1 การวเคราะห ........................................................................................ 60 5.2 สรปผลการทดลอง................................................................................. 62

เอกสารอางอง..................................................................................................................... 63

ภาคผนวก ก คาคอนฟกของโปรแกรม ................................................................................ 65

ภาคผนวก ข ผลงานทไดรบการตพมพในวารสาร JIST 2015 ............................................ 119

Page 7: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

vi

สารบญรป

หนา รปท 1.1 แสดงการท างานของการรบสงบรรจภณฑและการหาชองในการสอสารขอมลลบ ...... 2 รปท 2.1 แสดงโครงสรางของการอ าพรางขอมลดวย Steganography[4] ................................ 9 รปท 2.2 แสดงองคประกอบของภาพแบบพกเซล ................................................................ 10 รปท 2.3 แสดงวธการอ าพรางขอมลลบ Steganography บนภาพชนดพกเซล ...................... 10 รปท 2.4 แสดงภาพโครงสรางของ QRCode ....................................................................... 11 รปท 2.5 แสดงภาพ QRCode เมอมลกษณะผดรป[2] .......................................................... 12 รปท 2.6 แสดงโครงสรางของ QRCode .............................................................................. 13 รปท 2.7 แสดงภาพ HCC2D แบบ 4 ส (ภาพซาย) และ ภาพ HCC2D แบบ 16 ส(ภาพขวา)14 รปท 2.8 แสดงชดเลขไบนาร เมออยในรปบารโคดแตละแบบ[2] ........................................... 14 รปท 2.9 แสดงผลของภาพสเมอท าการประมวลผล[2] ......................................................... 14 รปท 2.10 แสดงภาพประมวลการท างานของ SUPER-RESOLVED .................................... 16 รปท 2.11 แสดงกระบวนการฝงลายน าลงใน QRCode [9] ................................................... 17 รปท 2.12 แสดงการแบงสในพกเซล[16] ............................................................................. 18 รปท 2.13 แสดงภาพปกต(ซาย)และแสดงภาพทมการฝงขอมลลบขวา[16] ........................... 19 รปท 2.14 แสดงภาพปกต(ซาย)และแสดงภาพทมการฝงขอมลลบขวา[16] ........................... 19 รปท 3.1 แสดงกระบวนการของการอ าพรางขอมลบน QRCode .......................................... 24 รปท 3.2 แสดงสวนประกอบของ QRCode และโครงสรางภาพรวมเมอมการอ าพรางขอมล .. 27 รปท 3.3 แสดงสวนประกอบในชดขอมล Cipher Text ......................................................... 27 รปท 3.4 กระบวนการท างานของการสกดขอมล .................................................................. 28 รปท 3.5 แสดงภาพการแบงคานยของพกเซล [15] .............................................................. 30 รปท 3.6 แสดงการเลอกบตทมคานยต าสดของแตละ Channel ............................................ 30 รปท 3.7 แสดงการซอนคาไบนารของ Cipher Text ลงใน RGB Channel ............................ 31 รปท 3.8 แสดงแนวคดการฝงขอมลลบใน 3X3 RGB Channel ............................................ 32 รปท 4.1 ซอฟตแวรทใชรนเพอทดสอบระบบ ....................................................................... 33 รปท 4.2 แอพพลเคชนทดสอบอานขอมลปกตบน QRCode (Qrafter) ................................. 34 รปท 4.3 แอพพลเคชนทดสอบอานขอมลปกตบน QRCode (QRreader)............................ 34 รปท 4.4 แอพพลเคชนทดสอบอานขอมลปกตบน QRCode (I-Nigma) ................................ 34 รปท 4.5 ปอนขอมลปกตลงใน QRCode ............................................................................. 39 รปท 4.6 ท าการฝงขอมลลบลงไปพรอมก าหนดคยส าหรบอานขอมล ................................... 39

Page 8: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

vii

สารบญรป(ตอ) หนา

รปท 4.7 แสดงการซอนขอมลลบบนโปรแกรมส าเรจ............................................................ 40 รปท 4.8 แสดงการใสคยเพอเปดอานขอมลลบ .................................................................... 41 รปท 4.9 แสดงขอมลลบทถกฝงไวหลงเปดดวยคยส าเรจ ..................................................... 41 รปท 4.10 ปอนขอมลปกตลงใน QRCode ........................................................................... 42 รปท 4.11 ท าการฝงขอมลลบลงไปพรอมก าหนดคยส าหรบอานขอมล ................................. 42 รปท 4.12 แสดงการซอนขอมลลบบนโปรแกรมส าเรจ ......................................................... 43 รปท 4.13 แสดงการใสคยเพอเปดอานขอมลลบ .................................................................. 44 รปท 4.14 แสดงการซอนขอมลลบบนโปรแกรมส าเรจ ......................................................... 44 รปท 5.1 แสดงสวนมการฝงขอมลลบลงไปและสวนส าคญของ QRCode .............................. 61

Page 9: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

viii

สารบญตาราง หนา

ตารางท 2.1 แสดงการเปรยบเทยบผลทดสอบความหนาแนนของขอมล[2] ........................... 14 ตารางท 2.2 แสดงผลการทดสอบการสแกนบารโคดในแตละเวอรชน[2] ............................... 15 ตารางท 2.3 ผลการทดลองไดท าการวดคาจากการวเคราะหเชงกราฟระหวางภาพปกตและ

ภาพทมการฝงขอมลลบ[16] ............................................................................ 19 ตารางท 2.4 ผลการทดลองไดท าการวดคาจากการวเคราะเชงกราฟระหวางภาพปกตและภาพ

ทมการฝงขอมลลบ[16] ................................................................................... 19 ตารางท 2.5 แสดงคาตวชวดความสมพนธของขอมลลบกบ 2 Channels ............................. 20 ตารางท 2.6 แสดงเกณฑการเลอก Channel บงช[17] ......................................................... 20 ตารางท 2.7 ผลวดคาทไดจากภาพปกตและภาพทถกอ าพรางขอมล[17] .............................. 21 ตารางท 2.8 แสดงการเปรยบเทยบคา ................................................................................. 21 ตารางท 2.9 แสดงตารางการเปรยบเทยบระหวางวธ PIT และ MULTI-BIT .......................... 22 ตารางท 3.1 แสดงการเปรยบเทยบคณสมบตของบารโคดสองมต ........................................ 23 ตารางท 4.1 แสดงบารโคดในขนาด 1-10 และระดบการตรวจสอง L, M, Q, H ..................... 35 ตารางท 4.2 แสดงแอพพลเคชนทใชในการทดสอบอานขอมลปกตบน QRCode .................. 40 ตารางท 4.3 แสดงผลการสแกนขอมลปกตบน QRCode ..................................................... 43 ตารางท 4.4 แสดงผลการทดสอบอานขอมลปกตบนแอพพลเคชนทวไปและผลการสกดขอมล

ลบ .................................................................................................................. 45 ตารางท 4.5 แสดงผลการทดสอบอานขอมลปกตและขอมลลบหลงเพม NOISE ลงในภาพ ... 45 ตารางท 4.6 แสดงผลการหาคาความจขอมลลบไดสงสดบน RGB Channel และ 3x3 RGB

Channel ใน QRCode แตละแบบ (หนวย : Byte) ............................................ 59 ตารางท 5.1 แสดงภาพ QRCode หลงจากถกอ าพรางขอมลบน RGB Channel และ 3x3

RGB Channel ................................................................................................ 60 ตารางท 5.2 แสดงผลเวลาทใชในการประมวลผลและการทดสอบฝงขอมลและสกดขอมลบน

RGB Channel และ 3x3 RGB Channel ......................................................... 61

Page 10: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

1

บทท 1 บทน ำ

1.1 บทน ำ บารโคดสองมตถกพฒนามาจากบารโคดหนงมตเพอสรางประสทธภาพใหสงขนทงการ

สแกนขอมลได 360 องศา การมความจขอมลทมากขนและความไวในการอานขอมลและการแกไขขอผดพลาดของขอมลซง QRCode ไดรบความนยมอยางมากในกลมของบารโคดสองมต [1] QRCode ไดถกพฒนาโดยบรษท Nippon Denso ประเทศญปนในป 1994 ไดถกสรางในรปแบบของเมทรกซ ซงมท าใหสามารถจขอมลไดมากขน รองรบความหนาแนนของขอมลไดมากขนและมความแมนย าสง QRCode ประกอบไปดวยการแปลรหส (coding region) และการท างานของกราฟหลายสวนซงขอมลจะถกอยในรปแบบของบารโคดสองมตประกอบไปดวยโมดลสด าจะถกเกบคาทไบนาร 1 และโมดลสขาวจะถกเกบคาทไบนาร 0 โครงสรางของ QRCode ประกอบไปดวยทต งสวนของการคนหา (Finder pattern ) ทสามมมของภาพบารโคด ขนาด และความราบเอยงในสวนของสญลกษณ (symbol) ถกก าหนดพรอมกบการแกไขขอผดพลาด 4 ระดบซงบารโคดนสามารถรองรบขอมลไดหลากหลายรปแบบอกดวย

อยางไรกตาม แอพพลเคชนส าหรบการสรางหรออานขอมลของ QRCode ยงเหมาะสมส าหรบการใชงานในลกษณะทวไปทมการฝงขอมลและอานขอมลไดทกทไมจ ากดแหลงทมาหรอผรบ จงเหมาะส าหรบการใชงานสงขอมลทวไปทสามารถเปดเผยไดและในขณะเดยวกน เมอผใชงานจ าเปนตองสงขอมลทตองการความปลอดภยและเจาะจงผรบ โดยทตองการสงไปในชองทางเดยวกนอาทเชน รหสผานสมาชก เลขบญช รหสยนยนตวตน เปนตน โดยจ าเปนตองค านงถงการจดหาอปกรณเพม เวลา ตนทนและความปลอดภย จงเปนทเรองยากในการควบคมใหไดตามความตองการ

ผท าวทยานพนธจงไดท าการศกษาหาวธการซอนขอมลในสวนทเปนความลบโดยอาศยการอ าพรางขอมลไปกบบารโคดเดมทตองท าการสงอยแลวซงจะท าใหไมตองเพมอปกรณการสงขอมลลบ สามารถลดเวลาในการสงไดเพราะสงไปพรอมบารโคด ลดตนทนและสรางความปลอดภยใหขอมลโดยขอมลไมทสงเกต เนองจากบารโคดยงคงสภาพเดมไมเปลยนแปลงและผทสแกนบารโคดทวกไมสามารถอานขอมลลบเหนไดนอกจากขอมลปกต ซงเปนททราบกนดวาการอ าพรางขอมล Steganography นนคอการอ าพรางขอมลชนดหนงทเหมาะส าหรบเกบขอมลลงในภาพไดอยางมประสทธภาพโดยทภาพนนยงคงสภาพเดมโดยไมเปนทสงเกตวามการฝงขอมลลบลงไปและไมสามารถอานขอมลลบไดหากไมมกญแจในการอานท าใหขอมลลบมความปลอดภยมากขน เราจงมความสนใจทจะน าการวทยาการอ าพรางขอมล (Steganography) มาใชในการซอนขอมลลบลงไปใน QRCode ซงสามารถชวยทงทางดานความปลอดภย พนทการเกบขอมล ระยะเวลาในการสงขอมลรวมถงตนทนในการจดหาอปกรณ และเนองจากการอ าพรางขอมล Steganography จะตองอาศยภาพทมอยแลวโดยใชการอ าพรางไมใหเหนการเปลยนแปลงนน จงจ าเปนตองคงสภาพเดมบารโคดทง ขนาด รปลกษณและขอมลปกตท

Page 11: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

2

สามารถสแกนไดโดยทวไปการอ าพรางขอมล Steganography ส าหรบการอ าพรางขอมลลบใหดเหมอนสภาพเดม จงไมสามารถขยายพนทหรอเปลยนแปลงภาพใดๆตามทมได เนองจากจะท าใหกระทบกบขอมลปกต ผท าวทยานพนธจงไดท าการศกษาหาวธทจะสามารถเพมการฝงขอมลลบลงไปใหไดมากขนเพอรองรบขอมลลบทตองการปรมาณความจทสงขนในพนททมอยางจ ากด 1.2 ปญหำและแรงจงใจ จากทไดกลาวมาในบทน าแลว จะเหนวาแอพพลเคชนและอปกรณทรองรบในการเปดดขอมลทวไปนน สามารถน ามาใชกนไดไมยากนก บารโคดในปจจบนถกน ามาใชในการสงขอมลไปมา ในลกษณะทเปดเผยไดไปพรอมกบบรรจภณฑหรอบตร ในทางกลบกน หากผสงตองการสงขอมลทมความลบไปดวยอาจมทางเลอกใหผสงไดเลอกใชไดหลากหลายวธแตผสงจะตองเพมชองทาง และวธในการสงขอมลลบใหเหมาะสมและไมยงยากขนมาอกหนงวธ เพอใหการสนนษฐานไดเหนภาพทชดเจนยงขนจงแสดงเปนภาพดงน

- Call- SMS- Email- Token- ...

Secret dataSecret data

Normal data Normal data

SenderReceiver รปท 1.1 แสดงภาพการท างานของการรบสงบรรจภณฑและการหาชองในการสอสารขอมลลบ จากรปท 1.1 จะเหนวาเมอผสงมการสงขอมลปกตไปพรอมกบบรรจภณฑ ซงขอมลนนอาจมความหมายกบแคทางผสงหรอทงผสงและผรบกตาม แตเมอผสงจ าเปนตองสงขอมลอกชดซงเปนความลบไมสามารถเปดเผยไดในทสาธารณะออกไป ผสงจงตองหาชองทางการสงเพม ซ งน นหมายถงการเกดการส งขอมลหลายชองทางตอ 1 ครงของการรบส งขอมล ผท าวทยานพนธจงไดมความสนใจทจะน าวทยาการอ าพรางขอมล Steganography เขามาชวยในการจดการการอ าพรางขอมลลบบนบารโคดทมการบนทกขอมลอยเดมแลวซงในภาพจะประกอบไปดวยขอมลทสามารถเปดเผยไดและขอมลทไมสามารถเปดเผยได ขอมลทเปดเผยไดโดยทวไปมโปรแกรมทรองรบการสกดขอมลออกจากบารโคดมากมายอยแลวแตในสวนของขอมลทไมสามารถเปดเผยไดนนเมอน าเทคนคของ Steganography เขามาใชผท อนญาตใหเหนขอมลกจะตองมคยในการเปดขอมลเทานนจงจะสามารถเปดดได และหากดดวยตาเปลาจะไมสามารถแสดงขอมลนนไดวามขอมลลบถกแฝงมา และเมอท าการสกดขอมลออกกควรจะไดขอมลทสมบรณเหมอนขอมลทถกน าเขาไป

Page 12: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

3

1.3 วตถประสงคของกำรวทยำนพนธ 1) เพอศกษาขนตอนและโครงสรางการท างานของวทยาการอ าพรางขอมล

Steganography 2) เพอศกษาทางเลอกวธอ าพรางขอมลใหเหมาะสมกบชนดขอมลเพอความสามารถ

ในการอ าพรางและสงขอมลไดถกตองสมบรณยงขน 3) เพอพฒนาวทยาการอ าพรางขอมลบนบารโคดใหมประสทธภาพจนสามารถ

น ามาใชกบงานตางๆไดอยางนาเชอถอ 4) เพอสรางศกยภาพในการสงตอขอมลใหสามารถสงขอมลทงทสามารถเปดเผยได

และไมสามารถเปดเผยไดไดอยางถกตองและครบถวนมากยงขน

1.4 ขอบเขตงำนวทยำนพนธ 1) พฒนาการอ าพรางขอมล Steganography ใหเหมาะสมกบการใชงานบนภาพ

บารโคดทมการบนทกขอมลทวไปอยแลวโดยไมใหมผลกระทบกบขอมลเดม 2) พฒนาการอ าพรางขอมลในพนททมอยอยางจ ากดของภาพบารโคดใหสามารถ

รองรบปรมาณไดมากขน 3) พฒนาการอ าพรางขอมลบนบารโคดสองมตใหสามารถสงขอมลและสกดขอมล

(Extract Data)ออกมาไดอยางถกตองสมบรณมากขน

1.5 ผลทคำดหวง 1) เขาใจถงหลกการท างานของการอ าพรางขอมล 2) สามารถพฒนาการอ าพรางขอมลบนบารโคดสองมตได 3) สามารถพฒนากระบวนการในการอ าพรางขอมลไดโดยไมมผลกระทบกบขอมล

ปกตทมากบบารโคด 4) สามารถสกดขอมลทไดออกมาไดอยางถกตอง

Page 13: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

4

บทท 2 พนฐำนและงำนวจยทเกยวของ

2.1 พนฐำนทเกยวของ 2.1.1 ความรเบองตนเกยวกบการปกปดขอมล วธการทถกคดส าหรบเพอปกปองขอมลส าคญและเปนทรจกโดยทวไป คอ วทยาการเขารหสลบ (Cryptography) และวทยาการอ าพรางขอมล (Steganography) - วทยาการเขารหสลบ (Cryptography) [14] คอการเขารหสขอมลโดยใชกระบวนการทางคณตศาสตรในการเปลยนแปลงขอมลเดมใหเปนขอมลอกรปแบบหนง ซงจะไมสามารถอานขอมลนนได ซงการเขารหสดวยวธนจะตางจากวทยาการอ าพรางขอมลเนองจากการขอมลทถกอ าพรางนนจะไมถกเปลยนแปลงแตขอมลทถกเขารหสทขอมลนนจะมการเปลยนแปลง การเขารหส โดยทวไปแลวจะเขารหสกอนการจดเกบขอมลหรอกอนสงขอมล โดยการน าขอมลอเลกทรอนกสธรรมดากบกญแจ (key) ซงเปนตวเลข มาผานกระบวนการทางคณตศาสตร ผลทไดกคอขอมลทเขารหส โดยจะเรยกวา “การเขารหส” (encryption) และเมอตองการอานขอมล กน าเอาขอมลทเขารหสกบกญแจมาผานกระบวนการทางคณตศาสตร ซงขอมลทไดรบจะเปนขอมลเดมกอนท าการเขารหสไว ซงข นตอนนจะเรยกวา “การถอดรหส” (decryption) ซงมค านยามศพททเกยวของดงน [23] - Plaintext คอ ขอความ (Message) หรอขอมล (Data) ทถกสรางโดยผสง (Sender) และถกสงใหกบผรบ (Receipient) - Ciphertext คอ ขอความหรอขอมลทผานกระบวนการเขารหสลบ (Encryption) แลวและไมสามารถอานหรอตความไดโดยผทไมไดรบอนญาต - Encryption คอ การเขารหสลเปนกระบวนการแปลงรปแบบของ plaintext เพอสราง ciphertext ทมรปแบบแตกตางออกไปจนไมสามารถคาดเดาหรอคนหาค าของ plaintext เดมได - Decryption คอ การถอดรหสลบเปนการแปลง ciphertext ใหเปน plaintext ทรบสามารถอานและตความได ในการเขารหสสามารถแบงตามวธการใชกญแจไดเปน 2 วธดงน (1.) การเขารหสแบบสมมาตร (Symmetric Cryptography) คอการเขารหสลบ (Encryption) และถอดรหสลบ (Decryption) ซงคยส าหรบการเขารหสลบและคยส าหรบการถอดรหสลบเปนชดเดยวกนและคยทใชจะตองมการกระจายไปยงผสงและผรบขอมลและทงสองคนจะตองเกบคยดงกลาวเปนความลบไมใหผอนลวงรได ซงการเขารหสลบชนดนมข นตอนวธการเขารหสลบ (Encryption algorithm) และขนตอนวธการถอดรหสลบ (Decryption algorithm) ทเหมอนกน ขอดของ การเขารหสลบแบบน คอสามารถท าไดรวดเรวและใชทรพยากรภายในระบบต า เทคนคการเขารหสลบแบบสมมาตรคอ DES (Data Encryption

Page 14: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

5

Standard), 3DES (Triple Data Encryption Standard), AES (Advanced Encryption Standard) และ RC4 (2.) การเขารหสแบบอสมมาตร (Asymmetric Cryptography) หรอวทยาการเขารหสลบแบบพบบลคคย (Public-Key Cryptography) ระบบการเขารหสแบบนจะใชหลกกญแจคท าการเขารหสและถอดรหส โดยกญแจคทวานจะประกอบไปดวย กญแจสวนตว (private key) และกญแจสาธารณะ (public key) หลกการท างานจะใชกญแจลกใดในการเขารหส กตองใชกญแจอกลกหนงถอดรหส โดยมการพสจนแลววาเปนคเดยวกนจะมเฉพาะกญแจคของมนเทานนทจะสามารถถอดรหสไดดวยการทดสอบในการกระบวนการทางคณตศาสตรซงการเขารหสแบบนจะมการท างานทชากวาและสนเปลองทรพยากรกวาการเขารหสลบแบบสมมาตร เทคนคของการเขารหสลบแบบอสมมาตรคอ RSA DSS (Digital Signature Standard) และ Elgamal

2.1.2 การเขารหสลบชนต AES [23] การเขารหสลบชนด AES (Advanced Encryption Standard) เปนการเขารหสลบแบบอสมมาตรทรบขอมลมความยาว 128 บต กลาวคอหากขอมลมความยาวมากกวา 128 บตจะถกแบงบลอคนนเอง ส าหรบคยในการเขารหสลบชนดนจะมความยาวตงแต 128, 192 และ 256 บต ซงจะมกระบวนการทงหมด 10 รอบ 12 รอบและ 14 โดยแตละรอบจะประกอบไปดวยกระบวนการหลก 4 กระบวนการไดแก - Substitute หรอ SubBytes เปนการน าคาของ plaintext ไปท าการเทยบกบคาคงททอยใน S-box - Shift rows เปนกระบวนการเลอนสลบไบตของ plaintext เพอสรางเอาทพทของ shiftrow - Mix columns เปนการน าอนพทในแตละต าแหนงของเมทรกซ มาผานการค านวณเพอนสรางเอาทพทของกระบวนกร Mixcolumns โดยทคาเอาทพทเปนผมรวมของการคณกนของคาอนพทและคาคงท - Add round key เปนฟงกชนเดยวจากทงสฟงกชนทมการน าเอาคยส าหรบการเขารหสลบและถอดรหสมาเปนสวนหนงของกระบวนการ ฟงกชนนเปนการน าเอาคาอนพทมา XOR ดวยคยส าหรบการเขารหสลบจ านวน 4 เวรด

2.1.3 รปแบบของรหสบลอค [23] - ECB (Electronic Codebook) เปนวธการขนพนฐานทสดในการแบงบลอค มลกษณะกระบวนการทเขาใจไมซบซอน ซงเหมาะกบการเขารหสขอความทมขนาดสนเทานน เนองจากการเขารหสลบบลอคของ plaintext ทมคาเหมอนกนจะสงผลใหบลอคของ ciphertext มคาเหมอนกนไปดวย

Page 15: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

6

- CBC (Cipher Block Chaining) วธการแบงบลอคแบบ CBC (Cipher Block Chaining) ถกน ามาแกไขปญหาทพบใน Electronic Codebook ทพบวา หากเขารหสลบบลอคของ plaintext จ านวน 2 บลอคทมคาเหมอนกนจะไดบลอคของ ciphertext ทมคาเหมอนกนดวย การแบงบลอคแบบ CBC จงถกน ามาใชเพอแกไขโดยการน าคาของ ciphertext ทไดจากการเขารหสลบในบลอคกอนหนานมา XOR กบ plaintext ในบลอคถดไปเพอนเปลยนแปลงคาของอนพททเขาสกระบวนการเขารหสลบ ซงจะท าใหคาบลอคของ plaintext ทเหมอนกนมคาของบลอค ciphertext ตางกน - CFB (Cipher Feedback) เปนวธการหนงทน ากระแสขอมลมาเขารหสลบดวยรหสบลอค เนองจากรหสกระแสขอมลมความมนคงต ากวารหสบลอคเพราะขนาดของบลอคของ plaintext ทน ามาเขารหสลบมขนาดเลกท าใหเสยงตอการถกโจมตได โดยกระบวนการเขารหสลบและถอดรหสลบจะมการน าเอา ciphertext ยอนกลบ (Feedback) ไปใชกบการเขารหสลบในบลอคถดไป วธการนจะท าใหเราสามารถเขารหสลบขอความทเปนลกษณะกระแสขอมลไดโดยทไมสงผลถงการหนวง เนองจากกระบวนการทเกยวของกบ plaintext นนมเพยงแค XOR เทานน - OFB (Output Feedback) การแบงบลอคของ plaintext ชนดนถกออกแบบมาเพอแกไขปญหาของ CFB ทมความผดพลาดในการสง ciphertext จากผสงไปยงผร บนนแพรกระจายไปยงหลายๆบลอคของ plaintext ทถกถอดรหสลบ แนวคดของ OFB คอ ใชเอาทพททไดจากการเขารหสลบแทนการใช ciphertext ของ CFB ท าใหในขนตอนการถอดรหสจงไมจ าเปนทจะตองใช ciphertext กระจายไปยงหลายๆบลอค

2.1.4 ฟงกชนแฮช (Hash) [23] โดยหลกฟงกชนแฮชถกน าไปสรางคา Message Digest ของขอความเพอใชในการเปรยบเทยบกบขอความทถกสงผานเครอขาวเพอตรวจสอบความคงสภาพของขอความ เพอตรวจสอบวามการแกไขขอความระหวางทางหรอไม โดยโครงสรางของฟงกชนแฮชจะประกอบไปดวย - IV (Initialization Vector) คอคาคงททรกนระหวางผสงและผรบขอความ - CV (Changing Variable) ตวแปรเปลยนแปลง - คาอนพทของบลอค - ขนตอนวธการบบอด - จ านวนบลอคของอนพท - ความยาวของคาแฮช - ความยาวของบลอคอนพท ส าหรบฟงกแฮชทมไดแก MD5 และ SHA-1 MD5 (Message Digest 5) ถกพฒนาขนโดย Ron Rivest เปนฟงกชนทไดรบความนยมอยางสง เปนฟงกชนแฮชทรบอนพทความยาวไมจ ากด และสรางคา Message Digest ทม

Page 16: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

7

ความยาว 128 บต ในการสรางคา Message Digest ดย MD5 คา plaintext ทใชเปนอนพทของ MD5 จะถกแบงออกเปนบลอค แตละบลอคจะมขนาดไมเกน 512 บต การแฮชดวย MD5 นนมข นตอนการด าเนนการดงน

1.) ส าหรบการอนพทของฟงกชนแฮชถกแบงออกเปน 3 ฟลด คอ - Message คอขอความทมความยาว x บต - Padding มความยาวไมคงท โดยทความยาวของ padding นนเปนการท าใหขนาดของขอความมขนาดทนอยกวาจ านวนเทาของ 512 บตอย 64 บต - Message length เปนฟลด (Field) ทใชระบความยาวของขอความ ซงฟลดนมขนาด 64 บต

2.) จากนนขอความแตละบลอคถกแบงเปน 16 เวรด (Word) โดยทแตละเวรดมขนาด 32 บต

3.) จ านวนเวรดทงหมดสามารถเขยนใหอยในรปอารเรยไดดงน M[0, …, N-1] โดยท N เปนจ านวนเวรดทงหมดคอ M[0, …, 63]

4.) กระบวนการ MD5 ในแตละรอบมการท างาน โดยหากคาอนพทของกระบวนการนคอ CVq และไดเอาพทคอ CVq+1 คา CVq กคาเอาทพดของรอบกอนหนาน มขนาด 128 บต ส าหรบในรอบแรก CV0 = IV มคาแบงเปน A, B, C, และ D ดงน

A = 01 23 45 67 (เปนเลขฐาน 16 มความยาว 32 บต) B = 89 AB CD EF C = FE DC BA 98 D = 76 45 32 10

5.) ฟงกชนการบบอด (Compression function) f ในแตละครงแบงออกเปนทงหมด 64 ขน มกระบวนการการท างานดงน - ในขนท 1-16 มการใชลอจคลฟงกชน (Logical function) F, คาคงท T[1, …., 16] และคาอนพทบลอค M[1, …, 16] - ในขนท 17-32 มการใชลอจคลฟงกชน (Logical function) F, คาคงท T[17, …., 32] และคาอนพทบลอค M[17, …, 32] - ในขนท 33-48 มการใชลอจคลฟงกชน (Logical function) F, คาคงท T[33, …., 48] และคาอนพทบลอค M[33, …, 48] - ในขนท 49-64 มการใชลอจคลฟงกชน (Logical function) F, คาคงท T[49, …., 64] และคาอนพทบลอค M[49, …, 64] 6.) เมอท าครบ 64 ขนแลว น าคา A, B, C, D ทไดไปผานกระบวนการ Addition Modulo ดวย 232 กบคา A, B, C, D ของ CVq กอนทหนานเปนอนเสรจสน MD5 ของ plaintext บลอค ท าซ าจนครบทกบลอคของ plaintext คาเอาทพททไดเรยกวา Message Digest ของขอความ ทมขนาด 128 บต

Page 17: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

8

SHA-1 (Secure Hash Algorithm 1) เปนฟงกชนแฮชทถกพฒนาขนหลง MD5 ดวยคณสมบตทนความทนทานตอการเกดการชนกน (Collision) จะรบคาอนพททมความยาวใดๆ และสรางคา Message Digest ทมความยาว 160 บต ซงยาวกวาคา Message Digest ของ MD5 ทมความยาวอยท 128 บต โดยกระบวนการสรางมข นตอนดงน 1.) อนพทของ SHA-1 ประกอบดวย 3 ฟลด คอ Message, Padding และ Message length (ขนาด 64 บต) โดยทท ง 3 ฟลด จะตองมขนาดทหาร 512 บตลงตว อนพทของ SHA-1 จะถกแบงเปนหลายๆบลอค แตละบลอคมขนาด 512 บต 2.) คาของ MD buffer เบองตนของ SHA-1 หรอคา IV มทงหมด 160 บต ใชเปนอนพทเขาสฟงกชนการบบอด (Compressesion) มคาดงน A : 67 45 23 01 (เปนเลขฐาน 16 มความยาว 32 บต) B : EF CD AB 89 C : 98 BA DC FE D : 10 32 54 76 E : C3 D2 E1 F0 3.) Plaintext ขนาด 512 บตถกแบงออกเปน 80 เวรด W[0, …, 79] แตละเวรดมขนาด 32 บต 4.) การแฮชดวย SHA-1 ประกอบดวยกระบวนการทงหมด 4 รอบแตละรอบม 20 ขนรวมทงสน 80 ชน ซงมากกวา MD5 ทม 64 ขน เมอเปรยบเทยบระหวาง MD5 และ SHA-1 จะเหนวาฟงกชนแฮชชนด SHA-1 มความตานทานการถกโจมตชนดลองผดลองถกไดมากกวา MD5 เนองจากคา Message Digest ของ SHA-1 มความยาวมากกวา SHA-1 จงท าใหโอกาสการชนกนมนอยกวา MD5 แตในดานประสทธภาพ MD5 สามารถสราง Message Digest ไดเรวกวา SHA-1 เนองจากการสราง Message Digest ของ MD5 ม 64 ขนในขณะท SHA-1 มมากถง 80 ขน

2.1.5 การอ าพรางขอมล (Steganography)[4] คอการอ าพรางขอมลใหอยในลกษณะเดมโดยทไมเปนทสงเกต และการฝงขอมลลงไปในพนททมอยอยางจ ากดเนองจากการท างานของการอ าพรางขอมลของ Steganography จะตองอาศยภาพทมอยแลวในการอ าพรางขอมล ซงกระบวนการอ าพรางขอมลสามารถอธบายขนตอนไดดงน

Page 18: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

9

Plain Text Implementing Cryptography

Image file

Encryption is done

Finding the edge of the image using

the Least-Significant-Bit(LSB)

algorithm

Hiding encrypted text into the image

Embedded image

Extracting the raw data

รปท 2.1 แสดงโครงสรางของการอ าพรางขอมลดวย Steganography [4]

จากรปเปนการอธบายขนตอนการท างานของการอ าพรางขอมล โดยจะท าการฝงขอมลลงไปบนรปภาพและขอความ (Plain Text) ทถกปอนลงไปจะถกซอนลงไปในภาพโดยผานวทยาการการเขารหสลบ (Cryptography) ในการเขารหสขอมลไว (Encryption) ซงจะมคย (Key) การในเปดขอมลททราบเฉพาะผสงและผรบขอมลลบเทานนทร เพอใชส าหรบการตรวจสอบสทธการเขาถงขอมล จากนนผสงจะท าการเลอกภาพ (Image file) ทตองการใหขอมลลบฝงลงไปมา โดยการอ าพรางขอมลจะท าการเลอกฝงบตทมคานยส าคญต าสด (Least Significant Bit-LSB) ส าหรบใชท าการเขารหส (Encrypt)ลงในภาพ ถอวาเสรจสนกระบวนอ าพรางขอมลท าใหเราไดภาพทถกอ าพรางขอมลไว (Embedded image) ส าหรบการสกดขอมล(Extracting the raw data) ผรบจะตองการแสดงสทธใหตรงกบทผสงไดท าการก าหนดไว ขอมล(Cipher Text)จงจะท าการแปลงกลบมาเปนขอมลเดมดงตนฉบบ ส าหรบขอมลดจตอล มวธการซอนขอมลลบไปกบรปภาพโดยการอาศยของบตซงจะขนอยกบวธการทผสงใช LSB (Least Significant Bits) คอการเปลยน Bit สดทาย(คาสทมนยนอยสด)ของสเพอใชเกบขอมลลบ โดยทวไปจะใชในไฟลภาพประเภททไมถกการบบอด ซงจะใช 3 Bytes ในการระบส 1 Pixel โดย 3 Bytes นนคอ R,G,B อยางละ 1 Byte ซงหากเราจะซอนขอความทเปน ASCII นนตองใชเกอบ 3 Pixels ในการเกบอกษรหนงตว(1 ASCII = 8 Bit) ดงการแสดงในรปท 2.2

Page 19: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

10

Image R G B

1 1 0 1 0 1 0 0

...1 pixel

รปท 2.2 แสดงองคประกอบของภาพแบบพกเซล

จากรปท 2.2 ไดแสดงองคประกอบของภาพชนดพกเซกซงใน 1 พกเซลจะประกอบไปดวย R, G, B และในแตละคานนจะประกอบไปดวยคาไบนารทงหมด 8 บตซงเทากบวา 1 พกเซลจะมทงหมด 24 บตนนเอง และเมอใชภาพเปนสอในการอ าพรางขอมลลงไปจะมวธการดงรปท 2.3

1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1

1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0

1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1

Text bits

Original Picture bits

Changed Picture bits

Change bit of original picture to text bit

รปท 2.3 แสดงวธการอ าพรางขอมลลบ Steganography บนภาพชนดพกเซล

จากรปท 2.3 เปนการแสดงการท างานของ Steganography ซงเปนการท างานบนภาพชนดพกเซล โดยจะเลอกคา LSB ซงเปนคาทมนยต าสดของ R, G, B มาท าการเปลยนคาโดยใสคาบตของขอความทตองการฝงลงไป เมอท าการสกดขอมลออก กใชหลกการเดยวกนในการกลบไปหาคาแตละ R, G, B, ของพกเซล ซงจะขนอยกบวธการอ าพรางขอมลนนๆดวย

Page 20: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

11

2.1.6 ความรเบองตนเกยวกบบารโคดแบบ QR Code (Quick Response Code) QRCode [3] เปนบารโคดสองมตแบบเมทรกซทถกพฒนาขนโดยบรษท Nippon Denso ประเทศญปนในป ค.ศ. 1994 มสรางไวตงแตเวอรชน 1 ถงเวอรชน 40 และมการตรวจสอบความถกตองแบงเปน L, M, Q, H ลกษณะของบารโคดเปนรปสเหลยมจตรส มโมดลขอมล 21x21 ถง 177x177 โมดล สามารถบรรจขอมลไดมากทสด 7,089 ตวเลขหรอ 4,296 ตวอกษร ขอมลเลขฐานสอง 2,953 ไบต และตวอกษรญปน 1,817 ตวอกษร

Version Information

Format Information

Alignment Patterns

Quiet Zone

Timing Patterns

Position Patterns

Data and correction codewords

รปท 2.4 แสดงภาพโครงสรางของ QR Code Barcode

จากรปท 2.4 แสดงภาพภายในโครงสรางจะประกอบไปดวย[3] รปแบบการคนหาของ QRCode อยทมมทงสามของบารโคดคอมมซายบน มมซายลาง และมมขวาบน (Position Patterns) และรปแบบการท างาน(Alignment Patterns)ส าหรบการท าใหอานไดรวดเรว การแสดงเวอรชนของบารโคด (Version Information) รปแบบของ QRCode (Format Information) ระบพกดของสญลกษณในบารโคด เพอถอดรหส(Timing Patterns) สวนทขอมลถกเขารหสและตรวจสอบขอผดพลาด(Data and Correction codewords) และสวนทใชเกบขอมลของระดบการตรวจสอบขอผดพลาด(Format information) ในสวนของโครงสรางของ QRCode นนจะประกอบไปดวยสขาวและสด าบนพนผวของภาพ โดยสด าจะถกใชกบคาไบนาร 1 และสขาวจะถกใชกบคาใบนาร 0 เปนบารโคดสองมตในรปแบบเมทรกซทสามารถอานขอมลความไดทกทศทาง โดยรปท 1 ทไดท าการแสดงโครงสรางของ QRCode QRCode มฟงกชนส าหรบแกไขขอผดพลาด (Correction codewords) [3] ในการอานขอมลบนภาพบารโคดแบงได 4 ระดบดงน - level L : 7% ของรหสทสามารถท าใหกลบมาสมบรณได - level M : 15% ของรหสทสามารถท าใหกลบมาสมบรณได - level Q : 25% ของรหสทสามารถท าใหกลบมาสมบรณได - level H : 30% ของรหสทสามารถท าใหกลบมาสมบรณได

Page 21: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

12

2.2 งำนวจยทเกยวของ ในงานวทยานพนธฉบบนไดรวบรวมและศกษาถงงานวจยทไดท าการพฒนาการอ า

พรางขอมล และการน ามาใชรวมกบบารโคดสองมต ซงสามารถแบงรายละเอยดออกเปนหวขอตางๆไดดงน

2.2.1 งานวจยเกยวกบบารโคดสองมต Siong Khai Ong [1] ท าการวจยทใช เสนขอบ(Border) เขามาชวยในการแบงแตละชองของสขนมา เพอพฒนา บารโคดส 2 มต(Barcode 2D Colour) โดยน า เสนขอบ(Border) เขามาชวยใหสามารถแยก ซงมการทดลอง การใช เสนขอบ(Border) เขามาชวย โดยน ามาเทยบประสทธภาพของชนดของ เสนขอบ(Border) ดวยกน 3 แบบ ไดแก White Border ,Furthest Border และ Focus Border ท าการทดลองโดย น าสมา 8 ส และส เสนขอบ(Border) 28 ส ซงผลการทดลองออกมาคอตองใช Focus Border คอการก าหนดสใหตรงขามกบสของบตเสมอ จงจะสามารถสกดขอมลไดถกตอง

Antonio Grillo, Alessandro Lentini, Marco Querini และ Giuseppe F. Italiano [2] ซงเปนทมจากแผนกของวทยาการคอมพวเตอร จากมหาวทยาลย Tor Vergata ประเทศอตาล ท าการวเคราะหขอดของ QR Code และขอดของ HCCB มาท าการทดลอง โดยจากภาพ ไดท าการทดสอบหาก QR Code มลกษณะเหมอนภาพ a คอมสงอนมาปะปน ภาพ b QR Code มลกษณะผดรป ภาพ c QR Code มลกษณะไมเปนหนาตรงทจะสแกนได หรอภาพ d QR Code อยมนทเอยงไมตงฉากกบพน เพอท าการทดลองหาจดแขงของ QR Code

รปท 2.5 แสดงภาพ QR Code เมอมลกษณะผดรป[2]

พบวา QR Code สามารถอานขอมลไดทกทศทาง 360 องศา โดยสามารถตรวจสอบไดจากต าแหนงของสามมม QR Code ดวยความเรวสงทมความเสถยรและสามารถหลกเลยงผลกระทบของการรบกวนพนหลง

Page 22: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

13

รปท 2.6 แสดงโครงสรางของ QR Code[2]

จงไดน าสวนดของ สามจดของQR Code มาท าการสราง HCC2D โดยสรางเปนแบบ 4 ส และแบบ 16 สตามภาพ

รปท 2.7 แสดงภาพ HCC2D แบบ 4 ส (ภาพซาย) และ ภาพ HCC2D แบบ 16 ส(ภาพขวา) [2]

ภาพ a เปนภาพ HCC2D ทมส 4 ส และภาพ b เปนภาพ HCC2D ทม 16 ส ซงในการแยกสของบารโคดสามารถแสดงเปน ไบนารทระบบคอมพวเตอร รบไดดงน

Page 23: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

14

รปท 2.8 แสดงชดเลขไบนาร เมออยในรปบารโคดแตละแบบ [2]

รปท 2.9 แสดงผลของภาพสเมอท าการประมวลผล [2]

ทดสอบความหนาแนนของขอมลโดยความละเอยดอยท 600 Dpi ไดผลการทดลองดงตารางท 2.1

ตารางท 2.1 แสดงการเปรยบเทยบผลทดสอบความหนาแนนของขอมล [2] Barcode Type Data Density (KB in square inch)

QR Code 0.627 HCCB 2.0 HCC2D 1.881

ผลของการสแกนบารโคดหนวยเวลาเปน Msec ระหวาง QRCode และ HCC2D แสดงไดดงตารางท 2.2

Page 24: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

15

ตารางท 2.2 แสดงผลการทดสอบการสแกนบารโคดในแตละเวอรชน [2] Version QRCode HCC2D 4 color HCC2D 16 color 1L 122 132 (7.57%) 135 (9.62%) 1M 123 136 (9.55%) 138 (10.87%) 1Q 129 133 (3.01%) 135 (4.45%) 1H 131 135 (2.97%) 136 (3.68%) 5L 143 171 (16.38%) 206 (30.59%) 5M 151 174 (13.21%) 208 (27.40%) 5Q 163 181 (9.95%) 208 (21.63%) 5H 161 182 (11.54%) 209 (22.97%) 10L 176 209 (15.79%) 246 (28.45%) 10M 188 208 (9.61%) 249 (24.49%) 10Q 189 210 (10.0%) 273 (30.77%) 10H 190 212 (10.37%) 282 (32.62%) 20L 240 349 (31.23%) 387 (37.98%) 20M 253 334 (24.25%) 398 (36.43%) 20Q 250 337 (25.81%) 389 (35.73%) 20H 257 323 (20.43%) 395 (34.93%) 30L 333 447 (25.50%) 474 (29.75%) 30M 350 430 (18.60%) 460 (23.91%) 30Q 347 437 (20.59%) 478 (27.40%) 30H 338 416 (18.75%) 506 (33.20%) 40L 430 483 (10.97%) 550 (21.81%) 40M 415 481 (13.72%) 540 (23.15%) 40Q 420 500 (16.0%) 566 (25.79%) 40H 373 485 (23.09%) 552 (32.42%)

จากตารางท 2.2 สามารถสรปไดวาความเรวในการสแกนบารโคดยงคงเปนของ QR Code อย และความสามารถในการตรวจสอบขอมลของ HCCB สามารถท าไดมประสทธภาพมากกวาอย

Yuji Kato และทม [4] ไดท าการวจยเกยวกบการแกไขขอผดพลาดของขอมลใน QR Code โดยการใชการ ML (Maximum Likelihood ความนาจะเปนสงสด)โดยจะประกอบดวยสองขนตอน ในขนตอนแรกจะท าการลงทะเบยนภาพทถกสรางขนและในขนตอนทสองสรางภาพขนใหมโดยการเอามาจากภาพทถกสรางขนในขนตอนแรกตดสวนทเบลอออก กระบวนการของ Super-resolved ถกสรางขนเพอมงเนนการลดความผดพลาดของภาพโดยประเมนจากความแตกตางของทงสองภาพ

Page 25: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

16

รปท 2.10 แสดงภาพประมวลการท างานของ Super-resolved [4]

RouA-Lin [5] ประสบความส าเรจกบการน าเสนอการจดการความถกตองของ QRCode โดยการศกษากระบวนการท างานของ QRCode เพอตรวจสอบจดทสามารถพฒนาใหมความผดพลาดนอยกวาเดม โดยในสวนของ codingใชวธการประมาณการจากภาพในแกน x หาจ านวนทขอบนอยกวา 1% ของจ านวนพกเซลทงหมดในภาพจะถกลบออกโดยตวกรองเปนสงผลท าใหเกดการรบกวนนอยลง และใช Reed-Solomon(RS) ในการ Decoding ขอมลโดยแบงเปนสระดบคอ ระดบ L : 7% , ระดบ M : 15% , ระดบ Q : 25% , ระดบ H : 30% ของ Codewords สามารถเรยกคนได

2.2.2 งานวจยเกยวกบ Steganography และการท างานรวมกบบารโคด M.Jayachandran [13] ใชเทคนค Stegano รวมกบ SAR Image (Synthetic Aperture

Radar คอเทคนคการถายภาพโดยใชคลนเรดาห) เพอใชในการสงขอมลทเปนความลบพรอมกบการสง SAR Image กลบไปยงหนวยทรอรบขอมล โดยใช LZW เขามาชวยในการ Encoding และ Decoding ซงผลการวจยพบวาสามารถใชรวมกนไดดและสามารถสงขอมลไดทงสองสวน

Wang [6] ไดเสนอโครงการทใชเทคนค steganography มาเพอรวมขอมลลบใน cover image การแบงครงหนงของภาพและหนงในสของพนทภาพถกน ามาใชในการเกบขอมลลบซงสามารถเกบขอมลทถกฝงไดทงหมดและรกษาคณภาพของภาพไดสง จากการวธการบบอดขอมลแบบ Embedded Zerotree Wavelet (EZW) และความสามารถการแบงความซบซอน bit plane

Spaulding et al [7] ไดเสนอโครงการ Steganography จากผลการทดลองพบวาสามารถฝงขอมลขนาดใหญประมาณ 255 จากขนาดของภาพบบอดซงความชดเจนของภาพหายไปเพยงเลกนอยเทานน Gengming Zhu and Nong Sang [8] ไดพดถงการน า DCT มาใชกบ Watermaking การแปลงโคซายนแบบไมตอเนอง (Discrete Cosine Transform : DCT )

Page 26: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

17

เปนฟงกชนรปแบบหนงทพฒนาเพมเตมมาจากฟงกชนการแปลงฟรเยร (Fourier transform) เชนเดยวกบฟงกชนแบบอนอยาง Discrete Fourier Transform (DFT) ลกษณะการแปลงขอมลนน จะเหมอนกบฟงกชนแบบ DFT โดยจะท าการแปลงขอมลภาพหรอวดโอจาก Spatial domain ใหกลายเปนฟงกชนแบบ frequency domain แตฟงกชนการแปลงโคซายนแบบไมตอเนองนนจะใชกบขอมลทเปนจ านวนจรง (คดจดทศนยม)

Chin-Ho Chung and team [9] ไดน าเสนอการน า QRCode มาใชรวมกบเทคนค Stegano โดยใชแบบน าขอมลลบฝงในสวนทไมมขอมลของบารโคดแลวสกดขอมลออกมา โดยใช DCT เขามาชวยและใชเทคนค MBC สกดบตทพบขอผดพลาดโดยบตสวนใหญแทน โดยการใชไฟลภาพนามสกล JPEG ในการทดลอง

ผลการทดลองพบวายงพบขอมลทไมถกตองอย 25% เน องจาก QR Code ประกอบดวยบลอคขนาด 3x3เมอใชการเลอกบตสวนใหญในการสกดขอผดพลาดจงท าใหเกดขอมลทไมถกตองขน

R. Sartid [10] น า QR Code มาใชซอนขอมลลบดวย Watermaking โดยในการฝงขอมลใช Function E (Iw = E (Io, W)) ในการก าหนดดงภาพการท างานน

รปท 2.11 แสดงกระบวนการฝงลายน าลงใน QRCode [9]

Andrew D. Ker [12] เสนอใหระบพนทโดเมนในการจบค LSBM ในภาพระดบสเทา ซงพสจนแลววายากกวาคแทน LSB เนองจากฟงกข น HCF มคณสมบตในการตรวจสอบภาพสแตไมเหมาะกบระดบสเทา

A.Daneshkhah [13] น าเสนอการเปลยนบตของขอความในการฝงไมเพยงแตในสวนทไดจาก LSB แตเพมบตแพลนล าดบทสองและบตแพลนล าดบทสใหเขามาใชในการจดการแตเฉพาะจดทมการฝงหนงจดตอหนงบตแพลนเทานน ซงจะท าใหเกนการเปรยบเทยบในการจบคของ LSB ผลของวธการนในเรองของความจเปนทยอมรบและแทบจะไมสามารถตรวจพบได

N Sathisha and Team [15] ไดน าเสนอการใช 1 บตจากMSB (Most significant bit) ซงเปนบตทมคานยสงสดมาใชส าหรบฝงขอมลลบลงในภาพซงภาพจะถกจดสดสวนอยในขนาดของบลอค 8x8 เมทรกซ โดยบลอคแรกของภาพจะถกฝงดวย 8 บตดานบนและดานลาง Manoj Kumar Sharma, Noor Mohd, Ratika Sharma [16] ไดน าเสนอวธการฝงขอมลลบลงในภาพไมวาจะเปนสใดกตามโดยสามารถใชไดกบภาพทมขนาดเลกมาก คอ 24x24 พกเซล ซงใหผลไมตางกบภาพขนาดใหญดงเชน 1024x1024 พกเซลโดยใชพารามเตอรวดประสทธภาพจากการหาอตราสวนของสญญาณตอสญญาณรบกวนสงสด ( Peak Signal to Noise Ratio : PSNR) และปรมาณความคลาดเคลอนเฉลย ( Mean Square Error : MSE) โดย

Page 27: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

18

ใชคาสงของ PSNR และคาต าของ MSE ซงจะตองเปนคา PSNR ทดกวา 50 และคา MSE อยในเศษสวน ส าหรบวธการทน าเสนอคอใชคาความตางของ RGB Channel และขอความทฝงจะใชการวเคราะหจากคาของ PSNR และ MSE วธนจะใชไดกบไฟลภาพทม 24 บตตอพกเซล

โดยแบงการท างานเปน 3 สวนใหญๆไดแก - ขนตอนการวเคราะหเชงกราฟ - ฝงขอมลลบลงในภาพ - สกดขอมลลบจากภาพ

ขนตอนการวเคราะหเชงกราฟ ในคอมพวเตอรภาพจะถกแสดงคาเปนอารเรยโดยคาจะถกแสดงตามความเขมเปน 3 สคอ สแดง (R) สเขยว (G) และสน าเงน (B) โดยทท งสามคาจะอยในพกเซลดงแสดงในรปท 2.12

รปท 2.12 แสดงการแบงสในพกเซล [16]

ฝงขอมลลบลงในขอมลลบ ใช Channel เปนตวบงชของทกพกเซล LSB คอคาทเปน 0 และเรมการฝงทแถวของภาพโดยตวอกษรแรกจะตรงกบพกเซลแรกของ Channel จนไมสามารถฝงได ซงจะมชวงอยท -63 ถง 63 และคา LSB ของ Channel ท 2 จะถก set เพยงหนง ผลตางแรกจะถกฝงคาลงใน LSB ของ 6 พกเซลแรกใน 3 Channel และผลตางทสองจะถกเกบไวท LSB ของ 6 พกเซลแรกใน 3 Channel ถดไป ดงนน ขอมลลบทถกเกบในภาพจะอาศยผลตางระหวางพกเซลของ Channel และขอมลลบจะถ กฝ งล ง ไปในน น ซ ง ส ามารถแสดงกระบวนการท าง านไดดงน การสกดขอมลลบจากภาพ อนดบแรกท าการแยก Channel ของภาพซงไดแต R G B จากภาพทมการฝงขอมลลบลงไป หลงจากทภาพไดรบคยทตรงกนแลว ท าการเลอกโดยก าหนดใหพกเซลใน Channel เปนตวบงช LSB แตละ พกเซลทถกใชซงใชการสงเกตจาก LSB ของพกเซลทพบกวามคาเปน 1 ซงจะมคาตรงกนกบ Channel แรกทท าการฝงขอมลลงไป ซงจะถกเกบใน LSB ของ 6 พกเซลแรกใน 3 Channel ดงทไดท าการฝงขอมลไว ผลการทดลองไดท าการวดคาจากการวเคราะเชงกราฟระหวางภาพปกตและภาพทมการฝงขอมลลบลงไปโดยการวดคา - คาความคลาดเคลอนเฉลย (MSE : Mean Square Error) - คารากทสองของคาความคลาดเคลอนเฉลย (RMSE : Root Mean Square Error ) - อตราสวนของสญญาณตอสญญาณรบกวนสงสด (PSNR : Peak Signal to Noise Ratio) ไดผลดงน

Page 28: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

19

รปท 2.13 แสดงภาพปกต(ซาย)และแสดงภาพทมการฝงขอมลลบขวา [16]

ตารางท 2.3 ผลการทดลองไดท าการวดคาจากการวเคราะหเชงกราฟระหวางภาพปกตและภาพทมการฝงขอมลลบ[16]

MSE RMSE PSNR(dB) Capacity (bytes) ภาพปกต 0.1116 0.3341 52.8918 25,000 ภาพทมการฝงขอมลลบ 0.1115 0.3339 52.8950 43,690

รปท 2.14 แสดงภาพปกต(ซาย)และแสดงภาพทมการฝงขอมลลบขวา [16]

ตารางท 2.4 ผลการทดลองไดท าการวดคาจากการวเคราะเชงกราฟระหวางภาพปกตและภาพทมการฝงขอมลลบ[16]

MSE RMSE PSNR(dB) Capacity (bytes) ภาพปกต 0.1093 0.3306 52.9374 25,000 ภาพทมการฝงขอมลลบ 0.1094 0.3308 52.9348 43,690

จากคาทไดจากตารางท 2.3 และ 2.4 พบกวาวธการฝงขอมล Steganography แบบนสามารถท าใหไดภาพทถงฝงขอมลลบคณภาพดเปนทยอมรบไดในระบบสายตามนษย โดยคา PSNR ทไดดกวา 52 และ MSE ทไดนอยกวา 1 Adnan Abdul-Aziz Gutub [17] น าเสนอวธการอ าพรางขอมลดวย Steganography ดวยการใชคา 24 bit ทมอยใน RGB แตละ pixel เลอกคา LSB 2 บตใน 1 Channel เพอบงบอกขอมลในอก 2 Channels วธการอ าพรางนไมไดใชคยส าหรบแยกขอมล แตเปนการใชขนาดของขอมลลบในการเลอก Channel แรกส าหรบการใสขอมลน าเขาดวยการน าเสนอเทคนคการบงชพกเซล(Pixel indicator technique : PIT) เพอใชในการเพมความจจาก SCC (Stego Color Cycle) โดยใช 2 channels ส าหรบฝงขอมลแตจะขนอยกบ 3 channels ทมอยแลว ใช Channel นเปนตวบงชเพอระบ Channel ส าหรบฝงขอมลลบลงไปใน 2 Channels Channel จะถกเลอกตามล าดบจาก R G และ B ไปจนถง RGB, RBG, GBR, GRB, BRG และ BGR อยางไรกตามคาของ LSB ทไดจะขนอยกบภาพทใสลงไป ตวชวดความสมพนธของขอมลลบกบ 2 Channels สามารถแสดงไดดงตารางท 2.5

Page 29: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

20

ตารางท 2.5 แสดงคาตวชวดความสมพนธของขอมลลบกบ 2 Channels [17] ตวชวด Channel Channel 1 Channel 2

00 ไมมขอมลรบซอนอย ไมมขอมลรบซอนอย 01 ไมมขอมลรบซอนอย มขอมลลบซอนอย 2 บต 10 มขอมลลบซอนอย 2 บต ไมมขอมลรบซอนอย 11 มขอมลลบซอนอย 2 บต มขอมลลบซอนอย 2 บต

โดยจะท าการเลอกตามล าดบ โดยถาคาบงชตวแรกมเปน Channel Red ในพกเซลนน Green คอ Channel ท 1 และ Blue คอ Channel ท 2 กลาวคอ RGB ตามล าดบนนเอง ในพกเซลท 2 หากเลอก Green เปนคาบงช ดงนน Red คอ Channel ท 1 และ Blue คอ Channel ท 2 และในพกเซลท 3 หากเลอก Blue เปนคาบงช Red จงเปน Channel ท 1 และ Green คอ Channel ท 2 8 ไบตแรกของภาพจะใชเกบขนาดของขอมลลบและเปนตวทก าหนดคาบงชของล าดบ Channel เชนกนทจะเปนตวบอกการเรมใช Channel ท าใหทราบล าดบการเรยง Channel ส าหรบ 8 ไบตเหลานจะถกใชส าหรบ LSB ทงหมดของ RGB Channel จะถกใชส าหรบเกบขนาดของบตทซอนขอมลลบส าหรบการเลอกคาบงช Channel แรก ซงรายละเอยดการก าหนดจะอยในตารางท 2.6

ตารางท 2.6 แสดงเกณฑการเลอก Channel บงช [17] ประเภทของความยาว (N) ของขอความลบ

ระดบแรกส าหรบการเลอก Channel บงชแรก

ระดบสองส าหรบการเลอกไบนาร N parity bit Parity ค Parity ค

Even R GB BG Prime G RG GR Else B RB BR

โดยคาบงชจะเกบไวในระดบแรกสวนขอมลลบทถกซอนใน Channel จะอยในระดบท 2 ส าหรบ 6 ตวเลอกทเปนไปไดจะถกควบคมดวยความยาวของขอความ (N) หาก N คอเลขค Channel ทเปนตวบงชคอ R จาก RGB หรอคา RGB พนฐานบน Parity bit ของ N เชนเดยวกบ ถา N คอเปนตวเลขแรก Channel B กคอคาบงชทออกจาก R และ G ส าหรบขอมลทซอนอยและหาก N ไมใชคา Prime ทงสองอยาง จงใหแถวในตารางท 2.3 เปนตวเลอกหากการเลอกคาบงชเปน G Channel R และ Channel B จงใชส าหรบการเกบขอมลอ าพรางไว ในการสกดขอมลลบจะใชข นตอนดงรปท 2.24 โดยจะเรมจากการอานความยาว (N) ของขอมลจาก 8 ไบตแรกของภาพเพอดงล าดบ Channel จากคาบงชจากนนจงสามารถดงขอมลลบจากสวนทจดเกบได ในการทดสอบไดทดสอบกบภาพ BMP และใช PIT เพอเปรยบเทยบระหวาง ภาพ Stego 1 บต, ภาพ Stego 2 บต, ภาพ Stego 3 บต, ภาพ Stego 4 บตและภาพจาก

Page 30: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

21

เทคนค SCC (Stego Color Cycle) โดยภาพ BMP มขนาด 512x384 ถกใชเพอซอนขอมลลบความยาว 11,733 ตวอกษร (หรอเทากบ 93,864 บต) โดยจะถกประยกตเพอซอนขอมลในบตท 1 บตท 2 บตท 3 บตท 4 และบตท 5 เพอหาบตทถกใชในภาพ ผลการทดสอบเมอน าภาพปกตและภาพทถกอ าพรางขอมลมาเทยบระหวางวธทวไป (Standard deviation) และวธดงกลาว (Mean) ไดผลดงตารางท 2.7

ตารางท 2.7 ผลวดคาทไดจากภาพปกตและภาพทถกอ าพรางขอมล [17] การวดคา Mean Standard deviation Channels Original Modified %Difference Original Modified %Difference

Red channel 140.695 140.683 12 76.646 76.645 1 Green channel 116.266 116.261 5 76.574 76.570 4 Blue channel 90.710 90.694 16 74.451 74.411 40

และผลการเปรยบเทยบคาของบตท 1 บตท 2 บตท 3 บตท 4 และ บตท 5 หลงภาพซอนขอมลลบลงไปกบบตปกตไดดงดงตารางท 2.8

ตารางท 2.8 แสดงการเปรยบเทยบคาดวยการวดมาเทยบระหวางวธทวไป (Standard deviation) และวธดงกลาว (Mean) [17]

Modified image Mean Standard deviation 1 bit LSB 115.891 74.810 2 bit LSB 115.881 74.807 3 bit LSB 115.841 74.805 4 bit LSB 115.823 74.764 5 bit LSB 115.173 74.037

ผลการทดสอบพบวาเมอท าการทดลองภาพดวยวธ Multi-bit steganography ซงกคอการฝงบตท 1 บตท 2 บตท 3 บตท 4 และ Stego Color Cycle (SCC) ดงผลทไดมมาจากงานวจยของ Bailey และ Curran [18] น ามาเปรยบเทยบกบงานวจยนคอการใชเทคนคเลอกพกเซลก าหนดคาบงช (PIT : Pixel Indicator Technique) แสดงผลไดดงตารางท 2.9 ซงพบกวา PIT ใหผลไดดกวาเมอเทยบกบ Stego 1-bit และ Stego 2-bits ในขณะทเหมอนกนเมอ Stego 3-bits และ Stego 4-bits คอคา considers เมอเปรยบเทยบกบ SCC พบวา PIT ไดคาทดกวา

ตารางท 2.9 แสดงตารางการเปรยบเทยบระหวางวธ PIT และ Multi-bit steganography [17]

Page 31: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

22

Score

1 Bit 2 Bits 3 Bits 4 Bits 2 Bits 4 Bits Stego 1- bit

PIT Stego 2-bits

PIT Stego 3-bits

PIT Stego 4-bits

PIT Stego Color Cycle

PIT Stego Color Cycle

PIT

Histogram Based Statistical analysis

Not Susceptible

Susceptible Low High

Visual Inspection of the image

Not Susceptible

Susceptible Low High

M.Jayachandran [18] ใชการอ าพรางขอมล (Steganogramphy) กบภาพ SAR (Synthetic Aperture Rader) ส าหรบสงขอมลลบไวในภาพเพอลดเวลาในการสงขอมลการเขารหสและการถอดรหส โดย LZW พบวาสามารถท าไดทงสองขอมล Graham Finlayson, Steven Hordley [19] น าเสนอการจบคของเฉดสทมความชดเจนหลกเลยงบรเวณสวนทมจดตดชดเจนซงชวยท าใหคาทไดออกมามความคงท Xiuli Lv, Hongyu Bian, Yufei Yang [20] น าเสนอการใชข นตอนวธการของภาพสทงทจรงและสงเคราะหขนเองในการสรางลายน าฝงลงไปในชองสโทนสวางของคาวางของส YCbCr Gabriela Mogos [3] ท าการวจยชองทางควอนตมส าหรบซอนขอมลดวยพนฐานของส RGB คอ แดง เขยว และน าเงน ในการสรางมตโดยการแยก RGB

Page 32: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

23

บทท 3 ระบบทน ำเสนอ

3.1 บทน ำ ในบทนจะกลาวถงแนวคด,การออกแบบระบบ และกระบวนการท างานของการอ าพราง

ขอมลในบารโคดซงจะท าการทดสอบ 2 ลกษณะคอ RGB Channel และ 3x3 RGB Channel โดยมขนตอนของกระบวนการท างานดงตอไปน 3.2 สวนประกอบของระบบ ผท าวจยไดท าการศกษาคณสมบตของบารโคดสองมตทเปนทรจกถงขอดขอเสย เพอน ามาตอยอดส าหรบการทดสอบอ าพรางขอมลลบโดยสามารถแสดงเปนตาราง เปรยบเทยบคณสมบตไดดงตารางท 3.1

ตารางท 3.1 แสดงการเปรยบเทยบคณสมบตของบารโคดสองมต ชนดของบารโคด PDF417 MaxiCode Data Matrix QR Code

ประเภทบารโคด แบบสแตก แบบเมทรกซ แบบเมทรกซ แบบเมทรกซ

ขนาดความจขอมล

ตวเลข 2, 710 138 3,116 7,089

ตวอกษร 1,850 93 2,355 4,296

เลขฐานสอง 1,1018 - 1,556 2,953

ลกษณะเดน - บรรจขอมลไดมาก - มความเรวในการอานสง - บารโคดมขนาดเลก - มความเรวในการอานสง

- บรรจขอมลไดมาก

จากตารางท 3.1 จะเหนวา QRCode สามารถรองรบความจไดมากกวา มความเรวในการอานขอมลไดสง ผจดท าจงไดเลอก QRCode เพอใชส าหรบการทดสอบอ าพรางขอมลลบลงไป ในสวนของโครงสรางของ QRCode นนจะประกอบไปดวยสขาวและสด าบนพนผวของภาพ โดยสด าจะถกใชกบคาไบนาร 1 และสขาวจะถกใชกบคาใบนาร 0 เปนบารโคดสองมตในรปแบบเมทรกซทสามารถอานขอมลความไดทกทศทาง โดยรปท 1 ทไดท าการแสดงโครงสรางของ QRCode มฟงกชนส าหรบแกไขขอผดพลาด (Correction codewords) ในการอานขอมลบนภาพบารโคดแบงได 4 ระดบ ตามทไดกลาวถงในบทท 2 ความรพนฐานเกยวกบ QRCode

Page 33: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

24

3.3 กำรอ ำพรำงขอมลบนภำพ QRCode

ในการอ าพรางขอมลลบบน QRCode สามารถท าการอธบายไดดงน

Plain Text

Secret data

Implementing Cryptography

(set password)

QR Code

Encryption is done

Finding the edge of the image using

the Least-Significant-Bit(LSB)

algorithm

Hiding encrypted text into QRCode

(Compress data)

Embedded secret data into QRCode

Set Heading / offset to RGB

(3 Channels) / 3x3 RGB (9 Channels)

R

G

B

R

G

B

R

G

B

R

G

B

RR

RG

RB

GR

GG

GB

BR

BG

BB

3x3 RGB (9 Channels)

Encode

Plain Text

Timing Patterns

Finder Patterns

Encoding Region

Alignment Patterns

รปท 3.1 แสดงกระบวนการของการอ าพรางขอมลบน QRCode

จากรปท 3.1 เปนการแสดงขนตอนการท างานระหวาง QRCode ทมการฝงขอมลปกตและมการฝงขอมลลบลงไปโดยมล าดบขนตอนการท างานดงน

Page 34: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

25

3.3.1 สราง QRCode

โดยการปอนขอมลปกตลงไปซงจะเปนขอมลสวนทผสงอนญาตใหผอนสามารถสแกนเหนได โดยสามารถอานขอมลไดดวยแอพพลเคชนหรอระบบทใชส าหรบอาน QRCode ซงในการสราง QRCode ในสวนนจะถกเปนภาพตนฉบบเพอใหเราใชในการฝงขอมลลบลงไปในขนตอนตอไป ซงจะมกระบวนการในการฝงขอมล สรางสวนของการคนหา (Timing Patterns, Finder Patterns)ปองการความผดพลาดของขอมลและขยายขนาดตามทผสงเลอกและความหนาแนนของบต (Alignment Patterns) ทแสดงนนจะขนอยกบขอมลทผสงใสลงไปนนเอง

3.3.2. เรมกระบวนการอ าพรางขอมลดวยการปอนขอมลลบ (Secret data) ลงไปและก าหนดรหสผาน (Set password) ซงผสงจะเปนผทก าหนดคยส าหรบการเขาถงขอมลลบทถกอ าพรางไว โดยคาทผใชงานไดก าหนดนน จะถกเกบเปน offset ของ Header และจะมขนาด stride ทมากสดส าหรบการสราง RNG (Random Number Generation)

3.3.3. หลงจากไดมการก าหนดรหสผานแลว การเขารหสจะเรมท างานโดย QRCode จะถกแบงการท างานเปน 3 สวน คอ

1.) สวนหว (Header) จะถกก าหนดคาไบนารลงในพกเซลเพอใชส าหรบการควบคมขอมล อนไดแก

- Active channel โดยปกตชองทางทถกเปดใชงาน คอ RGB channel (3 channels) [14]. ซงเราตองการท าการทดลองโดยการขยายชองทางใหสามารถรองรบไดมากขนโดยการก าหนด RGB channel ใหท าการขยาย Channel เปน 3x3 RGB ซงจะไดเปน 9 channels อนไดแก RR, RG, RB, GR, GG, GB , BR, BG, BB ส าหรบก าหนด header โดยคาทง 9 Channels จะถกขยายมาจาก 3 Channels เดมของ RGB โดยแทนคาแตละ Channel ตามล าดบบตของ Channel นน โดยก าหนดให

- LSB ล าดบท 3 ของ Channel หลกใน RGB คอ R

- LSB ล าดบท 2 ของ Channel หลกใน RGB คอ G

- LSB ล าดบท 1 ของ Channel หลกใน RGB คอ B

2.) ก าหนด Channel parameter ทจะท าการก าหนด offset เปน 0 คอพกเซลทมคานยส าคญต าทสด (LSB : least significant bits) เพอเปนชองส าหรบการเขารหสซงคอพกเซลแรก ส าหรบในการทดสอบไดก าหนด Channel ตาม RGB กลาวคอ RGB Channel จะมทงหมด 3 Channels และส าหรบการทดสอบแบบ 3x3 RGB Channel จะมทงหมด 9 Channels เพอทดสอบคาวาสามารถรองรบการฝงขอมลบน Channel ดงกลาวไดหรอไมและมประสทธภาพเพยงใด

Page 35: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

26

- ก าหนดความยาวสวนหว (Header Length) ใหมขนาด 1 ไบต (ซงไมรวมกบ 3 บตของ Channel parameter ทไดจากการทดสอบแบบ RGB Channel และ 9 ของ Channel parameter ทไดจากการทดสอบแบบ 3x3 RGB Channel)

- ก าหนด Message PARAMS ส าหรบควบคมบตทจะสงผลกระทบตอขอความทจะท าการเขารหส

- ก าหนดขนาดขอมลทสง (PAYLOAD Size)

- ปอนขอมลลบ (Message Data)

- ก าหนดรปแบบการเกบขอมลเขารหสดงน ENCRYPT(COMPRESS(FILENAME + MESSAGE) )

3.) บบอดขอมลน าเขา (Compress data) สามารถก าหนดไดดงน

mixed bzcompress ( string $source [, int $blocksize = 4 [, int $workfactor = 0 ]] )

- blocksize : ส าหรบระบ blocksize ทใชระหวางการบบอดและควรใชตวเลขระหวาง 1 ถง 9 ซง 9 คอคาการบบอดทดทสดและใชทรพยากรมากสดเชนกน

- Workfactor : ใชส าหรบควบคมขนตอนการท างานของการบบอดเมอไดรบขอมลมา โดยก าหนดใหมคาระหวาง 0 ถง 250 (0 ในกรณพเศษ)

- การเขารหสสามารถก าหนดไดดงน

string mcrypt_encrypt ( string $cipher, string $key, string $data, string $mode [, string $iv ] )

- cipher : ขอความทผานกระบวนการเขารหสลบ (Encryption) แลวและไมสามารถอานหรอตความไดโดยผทไมไดรบอนญาต

- Key : ส าหรบขอมลทถกเขารหสแลว

- Message Data : หรอ plaintext ทถกสรางโดยผสง (Sender) และถกสงใหกบผรบ (Recipient)

- Mode : ก าหนดเปน CBC

4.) Checksum : ใชส าหรบตรวจสอบความถกตองของขอมลถกเชอมเขากบขอความโดยใช MD5 โดยมการเกบเปนไบนารและรวมเขากบขนาดฟลดของ PAYLOAD ในสวนของ header

เมอแสดงในลกษณะภาพรวมของ QRCode ทมการฝงขอมลลบลงไปในรปแบบการอ าพรางขอมลจะถกแยกคา RGB ของภาพเพอสราง Channel โดยเกบคา Active channel, Header length, Message PARAMS ไวในสวนของ Header และเกบคา Encrypt ซงประกอบ

Page 36: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

27

ไปดวย Filename และ Message ไวทสวนของ Message Data และเกบคาไปนาร 16 ไบตไวในสวนของการ Checksum ซงเมอมองโครงสรางภาพรวมกบ QRCode สามารถแสดงไดดงรปท 3.2

Version Information

Format Information

Alignment Patterns

Quiet Zone

Timing Patterns

Position Patterns

Data and correction codewords

Header

Message Data

Checksum

รปท 3.2 แสดงสวนประกอบของ QRCode และโครงสรางภาพรวมเมอมการอ าพรางขอมล

ส าหรบขอความทถกแปลงนนจะถกเกบเปน Cipher Text ซงประกอบดวยขอมลตางๆดงน

Cipher text

Message Param Encrypted data Checksum

Encrypted data

Hash

Key Compressed data Block mode IV Size

Compress data Store filename

hexadecimal

Plaintext

Plaintext รปท 3.3 แสดงสวนประกอบในชดขอมล Cipher Text

จากรปท Cipher Text จะประกอบไปดวยขอมลดงตอไปน

- Message param เปนสวนทเกบขอมลบนเลขฐาน 16 ซงจะประกอบไปดวย

- Compress data คอ Plaintext ซงเปนขอมลลบทผานการบบอด

- Store filename คอชอไฟลทถกใชเกบ

- Encrypted data ขอมลทถกเขารหสลบไว

- Key คอ Password ทผสงไดก าหนดไวส าหรบเปดดขอมลลบ

- Compress data คอ Plaintext ซงเปนขอมลลบทผานการบบอด

- Block mode ก าหนดเปน CBC [23]

Page 37: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

28

- IV Size (Initialization Vector Size) คอขนาดของคาคงททรกนระหวางผสงและผรบขอความ

- Checksum คอการตรวจสอบความถกตองของขอมล โดยฝายทสงขอมลจะท าการค านวณคา checksum แลวใสคา checksum ลงไปใน header โดยใชคา hash ทไดจากขอมลทท าการเขารหสไว

3.4 กำรสกดขอมล

ผใชงานทวไปสามารถใชอานขอมล QRCode ทเปนขอมลปกต และผรบสามารถสกดขอมลไดทงขอมลบนบารโคดและขอมลลบทถกอ าพรางขนอยกบผรบตองการอานขอมลประเภทใด ซงหากผใชงานตองการเปดขอมลปกตทอยบน QRCode สามารถใชแอพพลเคชนทวไปในการเปดได โดยทขอมลจะไมกระทบกบขอมลลบ ในทางกลบกน หากผใชงานตองการสกดขอมลลบผใชงานจะตองใสรหสผานซงเปนคยในการเปดใหตรงกบทผสงไดก าหนดไว จงจะสามารถเปดขอมลลบได โดยกระบวนการสกดขอมลสามารถแสดงกระบวนการท างานไดดงรปท 3.3

Input Password

Embedded secret data into QRCode

Decryption is done

Extract data from Cipher Text

(Decompress data)

Secret data

Demodulate offset in

RGB Channels (3 channels) /

3x3 RGB Channels (9 channels)

R

G

B

R

G

B

R

G

B

R

G

B

RR

RG

RB

GR

GG

GB

BR

BG

BB

3x3 RGB (9 Channels)

Check Error

correcting

Coding region

Normal Data Secret Data

Check Format

information

Extract Binary

RS correcting

Decode

Normal Data

Yes

No

รปท 3.3 กระบวนการท างานของการสกดขอมล

จากภาพจะเหนวาเมอได QRCode ทถกท าการฝงขอมลทงสองชนดมาแลว ผรบสามารถเลอกไดวาตองการดขอมลชนดใด

Page 38: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

29

ซงแตละสวนสามารถอธบายไดดงน

1.) ในสวนของ QRCode [5] (Normal Data)

- อานคารปแบบและเวอรชนของ QRCode

- สกดขอมลพรอมการแกไขขอผดพลาด (Error correcting)

- จดการกบขอมลในสวนของการ coding region ดวยการใชกระบวนการ XOR ในจดทถกก าหนดไว.

- สกดคาไบนาร 0 และ 1 จากเมทรกซขอมลทไดจากขอมลทถกก าหนดไว

- รบขอมลและตรวจสอบความถกตองของ code stream.

- ใช RS correcting ท าการตรวจสอบความถกตอง โดยจะท าการเลอกและก าหนดให block ทตอบสนองกบเวอรชนและระดบของการแกไขและการตรวจพบขอผดพลาด

- ขอมลทถกถอดจะถกค านวณตวอกษรและท าการแสดงผลเปน Normal Data

2.) ในสวนของการสกดขอมลลบ (Secret Data)

- โหลด QRCode ทถกอ าพรางขอมลเรยบรอยแลว

- ใสรหสผานทผใชงานตนทางไดก าหนดไว

- ท าการ Demodulate offset เกบใน RGB Channel และ 3x3 RGB channel

- คลายขอมลทถกบบ (Decompress data)

โดยก าหนดให bzdecompress ( string $source [, int $small = 0 ] )

- Small : ทางเลอกส าหรบขนตอนวธการคลายขอมลจะถกใชในกรณทความจ าถกใชนอย

- การถอดรหส cipher text ดวย header จาก Carrier ทน ามา ซงก าหนดไดดงน

string mcrypt_decrypt ( string $cipher , string $key , string $data , string $mode [, string $iv ] )

- cipher : ขอความทผานกระบวนการเขารหสลบ (Encryption) แลวและไมสามารถอานหรอตความไดโดยผทไมไดรบอนญาต

- Key : ส าหรบขอมลทถกเขารหสแลว

- Data : ขอมลนนจะถกน ามาถอดรหสดวยคา cipher และ mode

- Mode : ก าหนดเปน CBC

- IV (Initialization Vector ) คอขนาดของคาคงททรกนระหวางผสงและผรบขอความ

Page 39: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

30

3.5 หลกกำรอ ำพรำงขอมลส ำหรบ RGB Channel

เมอภาพประกอบไปดวยพกเซลและในแตละพกเซลประกอบไปดวย RGB หรอ RED, GREEN, BLUE ซง R จะมคาเปน 8 บตเชนเดยวกบ G และ B รวมทงหมดใน 1 พกเซลจะมคาเทากบ 24 บตหรอ 3 ไบตนนเอง ในการอ าพรางขอมลจะท าการอาศยคา RGB ในแตละพกเซลก าหนดเปน Channel ในการฝงขอมลลงไปในคาของบตทมนยต าสด (LSB : Least Significant Bit) ซงจะอยดานขวา

รปท 3.4 แสดงภาพการแบงคานยของพกเซล [15]

จากรปท 3.4 จะเหนวาคาทมนยสงไปต าจะเรยงจากซายไปขวาและเมอการอ าพรางขอมลลงไปคาของ Plaintext จะถก Encrypt พรอม Header แลวเกบขอมลในรปแบบของ Cipher text เกบไวทบตสดทายในแตละ Channel ซงไดแค Channel Red, Channel Green, Channel Blue เชนกนกบการสกดขอมลออกโดยน าคาบต LSB สดทายมาท าการประกอบกลบจะไดคา Cipher text จากนนจงน าขอมลทไดแปลงกลบเปน Plain text ดงเดมดงรปท 3.5 และ 3.6 ไดแสดงการซอนคาไบนารลงใน Channel RGB

R G B

1 1 0 1 0 1 0 0

...Channel R

8 bit

8 bit

8 bit

24 bit = 1 pixel

LSB รปท 3.5 แสดงการเลอกบตทมคานยต าสดของแตละ Channel

จากรปท 3.5 เปนการอ าพรางขอมลลบลงไปใน QRCode โดยบตทใชจะเลอกจากบตทมคานยต าสดของแตละ Channel คอ R, G, B ซงในแตละ Chanel จะมขนาดขอมล 8 บต นนหมายความวา 1 พกเซลจะมขอมลทงหมด 24 บตนนเอง

Page 40: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

31

ส าหรบการฝงขอมลลบลงไปใน Channel RGB จะน าขอมลทผานการเขารหสมาเกบไวท LSB ของแตละ Channel กลาวคอ 1 พกเซลจะมคาการเกบขอมลไวจ านวน 3 บตนนเองดงรปท 3.7 ไดแสดงการเปลยนบตของภาพเพอใสขอมลลบลงไป

R

G

B

Channel Red

Channel Green

Channel Blue

1 0 1 11000

1 1 1 10000

0 1 0 10001

1 0 1 11010Cipher text

รปท 3.6 แสดงการซอนคาไบนารของ Cipher text ลงใน Channel RGB

3.6 หลกกำรอ ำพรำงขอมลส ำหรบ 3x3 RGB Channel จากขอท 3.4 เปนการแสดงการอ าพรางขอมลบน RGB Channel จะอาศยบตสดทายของ Channel ในการฝงขอมลลบลงไปซงกคอบตทมคานยต าสด เราตองการทดสอบการขยาย Channel RGB ซงมทงหมด 3 Channels ใหสามารถฝงขอมลลบไดมากขนในขณะทพนทของภาพเทาเดมจงท าการทดสอบเพอหา Channel ใหมใหเกดขนโดยน า RGB ของพกเซลมาท าการแยกบตทมคานยต าสดออกทงหมด 3 บดเพอสราง 3x3 RGB Channel ขนซงคาทไดจะเกดเปน 9 Channels สามารถอธบายดงรปท 3.8

Page 41: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

32

1 1 0 1 0 1 0 0

R R R

1 1 0 1 0 1 0 0

G G G

1 1 0 1 0 1 0 0

B B B

Channel RR

Channel RG

Channel RB

Channel GR

Channel GG

Channel GB

Channel BR

Channel BG

Channel BB

R G B ...

8 bit

1 pixel

8 bit 8 bit

123 123 123

รปท 3.7 แสดงแนวคดการฝงขอมลลบใน 3x3 RGB Channel

เปนททราบกนดวาพนฐานของภาพจะถกสรางจาก R(Red), G(Green), B(Blue) ซงแตละคาจะประกอบไปดวยไบนารจ านวน 8 บต ส าหรบการอ าพรางขอมลใน 3x3 RGB Channel จะท าการแบง Channel ของ RGB หรอ 3 Channels มาขยายเปน 9 Channels ดวยการเลอกคา LSB จ านวน 3 บตตามล าดบของ Channel RGB มาแทนคาสราง Channel เพม 3 Channels ซงจะได Channel ในการอ าพรางขอมลเพมเปน 9 Channels นนเอง ซงวธนจะมองการฝงขอมล 1 บต คอ 1 Channel ดงรปท 3.8 จะเหนวาเรามการดงคาบตมาจากแตละ Channel จ านวน 3 บต โดยแทนคา 1 บตเทากบ 1 Channel ก าหนดเปน Channel ตามล าดบดงน - R (Red) ถกออกตามล าดบของบตดงน 1. คา LSB บตท 3 (นบจากขวา) ก าหนดใหเปน Channel RR 2. คา LSB บตท 2 (นบจากขวา) ก าหนดใหเปน Channel RG 3. คา LSB บตท 1 (นบจากขวา) ก าหนดใหเปน Channel RB - G (Green) ถกออกตามล าดบของบตดงน 1. คา LSB บตท 3 (นบจากขวา) ก าหนดใหเปน Channel GR 2. คา LSB บตท 2 (นบจากขวา) ก าหนดใหเปน Channel GG 3. คา LSB บตท 1 (นบจากขวา) ก าหนดใหเปน Channel GB - B (Blue) ถกออกตามล าดบของบตดงน 101336134920 1. คา LSB บตท 3 (นบจากขวา) ก าหนดใหเปน Channel BR 2. คา LSB บตท 2 (นบจากขวา) ก าหนดใหเปน Channel BG 3. คา LSB บตท 1 (นบจากขวา) ก าหนดใหเปน Channel BB ซงตองท าการทดสอบตอไปวาจะมผลกระทบกบพกเซลอยางไรและคาท QRCode จะถกอานขอมลปกตออกมาจะมการเปลยนแปลงหรอไมเชนเดยวกบการฝงขอมลลบลงใน RGB Channel

Page 42: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

33

บทท 4 กำรทดลองและผลกำรทดลอง

4.1 รำยละเอยดของอปกรณทใชในกำรทดสอบระบบ 4.1.1 เครองคอมพวเตอร ระบบปฏบตการ : Windows 7 64 bit ซพย : Intel® Core™ i5-3210M 2.50GHz หนวยความจ า : 4.00 GB 4.1.2 ซอฟตแวรทใชเพอทดสอบระบบ ซอฟตแวรทพฒนาระบบ : Abode Dreamweaver CS3 ซอฟตแวรทใชรนระบบ : Appserv Version 2.5.10 for Windows เวบเซรฟเวอรทใชทดสอบ : Apache Web Server Version 2.2.8 ภาษาคอมพวเตอรทใชในการทดสอบ : PHP Script Language Version 5.2.6

รปท 4.1 ซอฟตแวรทใชรนเพอทดสอบระบบ

4.1.3 อปกรณทดสอบส าหรบอานขอมลปกตบน QRCode มอถอสมารทโฟน - iPhone 4s (iOS 7) ความละเอยดกลอง 8 ลานพกเซล - iPhone 6 (iOS 8.2) ความละเอยดกลอง 8 ลานพกเซล - Samsung GT-S7500 (Android 2.3.6) ความละเอยดกลอง 5 ลานพกเซล Moblile application ทใชทดสอบการอานขอมลปกตบน QRCode - Qrafter - QRReader - i-nigma

Page 43: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

34

รปท 4.2 แอพพลเคชนทดสอบอานขอมลปกตบน QRCode (Qrafter)

รปท 4.3 แอพพลเคชนทดสอบอานขอมลปกตบน QRCode (QRReader)

รปท 4.4 แอพพลเคชนทดสอบอานขอมลปกตบน QRCode (i-nigma)

Page 44: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

35

4.2 กำรเตรยมระบบ เตรยมท าการทดสอบโดยการสราง QRCode ทมการปอนขอมลปกตลงไปไดแก ตวอกษร a-z (26 อกษร : 26 bytes) ในขนาด 1-10 ตามท QRCode ม และระดบการตรวจสอบขอผดพลาดของขอมล 4 ระดบไดแก L, M, Q, H ดงตารางท 4.1

ตารางท 4.1 แสดงบารโคดในขนาด 1-10 และระดบการตรวจสอง L, M, Q, H Lv

L M

1 2

3

4

5

6

7

Page 45: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

36

8

9

10

Lv

Q H

1 2

3

Page 46: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

37

4

5

6

7

8

Page 47: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

38

9

10

4.3 กำรทดสอบ

4.3.1 การทดสอบบน RGB Channel สามารถอธบายล าดบการทดสอบไดดงน การทดสอบบน RGB Channel 1.) สราง QRCode และปอนขอมลปกตลงไป ส าหรบขอความปกตทใชทดสอบคอ “abcdefghijklmnopqrstuvwxyz”

Page 48: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

39

รปท 4.5 ปอนขอมลปกตลงใน QRCode

2.) น า QRCode ทไดท าการฝงขอมลลบลงไปพรอมก าหนดคยในการอานขอมล ส าหรบขอความลบทใชทดสอบคอ “Test hiding secret data into QRCode”

รปท 4.6 ท าการฝงขอมลลบลงไปพรอมก าหนดคยส าหรบอานขอมล

3.) การซอนขอมลลบส าเรจ

Page 49: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

40

รปท 4.7 แสดงการซอนขอมลลบบนโปรแกรมส าเรจ

4.) ทดสอบสแกนขอความปกตจาก QRCode ทถกฝงขอมลลบแลว ดวยแอพพลชนทวไป ทน ามาทดสอบอนไดแก Qrafter, QRReader, i-nigma ตารางท 4.2

ตารางท 4.2 แสดงแอพพลเคชนทใชในการทดสอบอานขอมลปกตบน QRCoden Qrafter QRReader i-nigma

จากการทดสอบทง 3 แอพพลเคชนพบวาสามารถอานขอความปกตไดครบถวน 5.) ท าการถอดรหสดวยการใสคยเพอใชส าหรบการเขาถงขอมลลบ

Page 50: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

41

รปท 4.8 แสดงการใสคยเพอเปดอานขอมลลบ

6.) ขอมลลบทถกอ าพรางไวแสดงขอมลออกมา

รปท 4.9 แสดงขอมลลบทถกฝงไวหลงเปดดวยคยส าเรจ

จากการทดสอบพบวาสามารถสกดขอมลลบออกมาไดอยางสมบรณ

4.3.2 การทดสอบบน 3x3 RGB Channel 1.) สราง QRCode และปอนขอมลปกตลงไป ส าหรบขอความปกตทใชทดสอบคอ “abcdefghijklmnopqrstuvwxyz”

Page 51: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

42

รปท 4.10 ปอนขอมลปกตลงใน QRCode

2.) น า QRCode ทไดท าการฝงขอมลลบลงไปพรอมก าหนดคยในการอานขอมล ส าหรบขอความลบทใชทดสอบคอ “Test hiding secret data into QRCode”

รปท 4.11 ท าการฝงขอมลลบลงไปพรอมก าหนดคยส าหรบอานขอมล

3.) การซอนขอมลลบส าเรจ

Page 52: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

43

รปท 4.12 แสดงการซอนขอมลลบบนโปรแกรมส าเรจ

4.) ทดสอบสแกนขอความปกตจาก QRCode ทถกฝงขอมลลบแลว ดวยแอพพลชนทวไป ทน ามาทดสอบอนไดแก Qrafter, QRReader, i-nigma

ตารางท 4.3 แสดงผลการสแกนขอมลปกตบน QRCode Qrafter QRReader i-nigma

จากการทดสอบทง 3 แอพพลเคชนพบวาสามารถอานขอความปกตไดครบถวน 5.) ท าการถอดรหสดวยการใสคยเพอใชส าหรบการเขาถงขอมลลบ

Page 53: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

44

รปท 4.13 แสดงการใสคยเพอเปดอานขอมลลบ

6.) ขอมลลบทถกอ าพรางไวแสดงขอมลออกมา

รปท 4.14 แสดงการซอนขอมลลบบนโปรแกรมส าเรจ

Page 54: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

45

4.4 ผลกำรทดลอง จากการทดสอบพบวาสามารถสกดขอมลลบออกมาไดอยางสมบรณดงตารางท 4.4

ตารางท 4.4 แสดงผลการทดสอบอานขอมลปกตบนแอพพลเคชนทวไปและผลการสกดขอมลลบ

Channel ภาพทถกอ า

พราง

แอพพลชนเปดขอมลทวไป ผลการสกดขอมลลบ Qrafter QRReader i-

nigma

RGB

3x3 RGB

เมอสามารถพสจนไดวาสามารถการฝงขอมลลบไดโดยไมกระทบกบขอมลปกตเมอสแกนดวยแอพพลเคชนทวไปแลว จงท าการทดสอบเพม noise ลงไปในภาพเพอดผลกระทบกบ QRCode ทถกฝงขอมลในสวนของขอมลปกตท าการฝงขอความ “abcdefghijklmnopqrstuvwxyz” หรอ 26 ตวอกษรและขอมลลบฝง “Test hiding secret data into QRCode” หรอ 35 ตวอกษร แลวไดผลดงตารางท 4.5

ตารางท 4.5 แสดงผลการทดสอบอานขอมลปกตและขอมลลบหลงเพม noise ลงในภาพ Noise

Channel ภาพทถกอ าพราง แอพพลชนเปดขอมลทวไป ผลการสกด

ขอมลลบ ปรมาณ บรเวณ Qrafter QRReader i-nigma

แบบท 1 10% กลางภาพ

RGB

3x3 RGB

Page 55: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

46

แบบท 2 20% กลางภาพ

RGB

3x3 RGB

แบบท 3 30%

กลางภาพ

RGB

3x3 RGB

แบบท 4 50% กลางภาพ

RGB

3x3 RGB

แบบท 5 10% มมซายบน

RGB

3x3 RGB

แบบท 6 20% มมซายบน RGB

Page 56: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

47

3x3 RGB

แบบท 7 30% มมซายบน

RGB

3x3 RGB

แบบท 8 50% มมซายบน

RGB

3x3 RGB

แบบท 9 10% มมขวาบน

RGB

3x3 RGB

แบบท 10 20% มมขวาบน

RGB

3x3 RGB

Page 57: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

48

แบบท 11 30% มมขวาบน

RGB

3x3 RGB

แบบท 12 50% มมขวาบน

RGB

3x3 RGB

แบบท 13 10% มมซายลาง

RGB

3x3 RGB

แบบท 14 20% มมซายลาง

RGB

3x3 RGB

แบบท 15 30% มมซายลาง RGB

Page 58: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

49

3x3 RGB

แบบท 16 50% มมซายลาง

RGB

3x3 RGB

แบบท 17 10% มมขวาลาง

RGB

3x3 RGB

แบบท 18 20% มมขวาลาง

RGB

3x3 RGB

แบบท 19 30% มมขวาลาง

RGB

3x3 RGB

Page 59: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

50

แบบท 20 50% มมขวาลาง

RGB

3x3 RGB

จากตารางท 4.5 ไดท าการทดสอบโดยการเพม noise ทงหมด 11 แบบลงไปไดแก แบบท 1 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 10% ทบรเวณกลางภาพพบวา Channel RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode แตขอมลลบสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode แตขอมลลบสามารถอานได แบบท 2 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 20% ทบรเวณกลางภาพพบวา Channel RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode แตขอมลลบสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode แตขอมลลบสามารถอานได แบบท 3 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 30% ทบรเวณกลางภาพพบวา Channel RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode แตขอมลลบสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode แตขอมลลบสามารถอานได แบบท 4 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 50% ทบรเวณกลางภาพพบวา Channel RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode แตขอมลลบสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode แตขอมลลบสามารถอานได แบบท 5 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 10% ทบรเวณซายบนพบวา Channel RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานได แบบท 6 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 20% ทบรเวณซายบนพบวา Channel RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานได แบบท 7 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 30% ทบรเวณซายบนพบวา Channel RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานได แบบท 8 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 50% ทบรเวณซายบนพบวา Channel RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานได

Page 60: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

51

แบบท 9 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 10% ทบรเวณขวาบนพบวา Channel RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถ อานได แบบท 10 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 20% ทบรเวณขวาบนพบวา Channel RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานได แบบท 11 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 30% ทบรเวณขวาบนพบวา Channel RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถ อานได แบบท 12 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 50% ทบรเวณขวาบนพบวา Channel RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานได แบบท 13 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 10% ทบรเวณซายลางพบวา Channel RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบสามารถอานได แบบท 14 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 20% ทบรเวณซายลางพบวา Channel RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบสามารถอานได แบบท 15 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 30% ทบรเวณซายลางพบวา Channel RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบสามารถอานได แบบท 16 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 50% ทบรเวณซายลางพบวา Channel RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบสามารถอานได แบบท 17 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 10% ทบรเวณขวาลางพบวา Channel RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบสามารถอานได แบบท 18 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 20% ทบรเวณขวาลางพบวา Channel RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบสามารถอานได แบบท 19 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 30% ทบรเวณขวาลางพบวา Channel RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบสามารถอานได

Page 61: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

52

แบบท 20 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 50% ทบรเวณขวาลางพบวา Channel RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode แตขอมลลบสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode แตขอมลลบสามารถอานได ท าการทดสอบเพม noise ลงไปในภาพเพอดผลกระทบกบ QRCode ทถกฝงขอมลในสวนของขอมลปกตท าการฝงขอความ “abcdefghijklmnopqrstuvwxyz” หรอ 26 ตวอกษรและขอมลลบส าหรบทดสอบ RGB คอ 17,000 ตวอกษรและส าหรบทดสอบ 3x3 RGB คอ 52,000 ตวอกษร ไดผลดงตารางท 4.6

ตารางท 4.6 แสดงผลการทดสอบอานขอมลปกตและขอมลลบหลงเพม noise ลงในภาพ Noise

Channel ภาพทถกอ าพราง แอพพลชนเปดขอมลทวไป ผลการสกด

ขอมลลบ ปรมาณ บรเวณ Qrafter QRReader i-nigma

แบบท 1 10% กลางภาพ

RGB

3x3 RGB

แบบท 2 20% กลางภาพ

RGB

3x3 RGB

แบบท 3 30% กลางภาพ

RGB

3x3 RGB

Page 62: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

53

แบบท 4 50% กลางภาพ

RGB

3x3 RGB

แบบท 5 10% มมซายบน

RGB

3x3 RGB

แบบท 6 20% มมซายบน

RGB

3x3 RGB

แบบท 7 30% มมซายบน

RGB

3x3 RGB

แบบท 8 50% มมซายบน RGB

Page 63: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

54

3x3 RGB

แบบท 9 10% มมขวาบน

RGB

3x3 RGB

แบบท 10 20% มมขวาบน

RGB

3x3 RGB

แบบท 11 30% มมขวาบน

RGB

3x3 RGB

แบบท 12 50% มมขวาบน

RGB

3x3 RGB

Page 64: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

55

แบบท 13 10% มมซายลาง

RGB

3x3 RGB

แบบท 14 20% มมซายลาง

RGB

3x3 RGB

แบบท 15 30% มมซายลาง

RGB

3x3 RGB

แบบท 16 50% มมซายลาง

RGB

3x3 RGB

แบบท 17 10% มมขวาลาง RGB

Page 65: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

56

3x3 RGB

แบบท 18 20% มมขวาลาง

RGB

3x3 RGB

แบบท 19 30% มมขวาลาง

RGB

3x3 RGB

แบบท 20 50% มมขวาลาง

RGB

3x3 RGB

จากตารางท 4.6 ไดท าการทดสอบโดยการเพม noise ทงหมด 11 แบบลงไปไดแก แบบท 1 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 10% ทบรเวณกลางภาพพบวา Channel RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode แตขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode แตขอมลลบไมสามารถอานได แบบท 2 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 20% ทบรเวณกลางภาพพบวา Channel RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode แตขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode แตขอมลลบไมสามารถอานได

Page 66: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

57

แบบท 3 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 30% ทบรเวณกลางภาพพบวา Channel RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานได แบบท 4 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 50% ทบรเวณกลางภาพพบวา Channel RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานได แบบท 5 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 10% ทบรเวณซายบนพบวา Channel RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode แตขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode แตขอมลลบไมสามารถอานได แบบท 6 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 20% ทบรเวณซายบนพบวา Channel RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานได แบบท 7 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 30% ทบรเวณซายบนพบวา Channel RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานได แบบท 8 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 50% ทบรเวณซายบนพบวา Channel RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานได แบบท 9 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 10% ทบรเวณขวาบนพบวา Channel RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode แตขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode แตขอมลลบไมสามารถอานได แบบท 10 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 20% ทบรเวณขวาบนพบวา Channel RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานได แบบท 11 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 30% ทบรเวณขวาบนพบวา Channel RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานได แบบท 12 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 50% ทบรเวณขวาบนพบวา Channel RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานได แบบท 13 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 10% ทบรเวณซายลางพบวา Channel RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode แตขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode แตขอมลลบสามารถอานได

Page 67: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

58

แบบท 14 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 20% ทบรเวณซายลางพบวา Channel RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานได แบบท 15 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 30% ทบรเวณซายลางพบวา Channel RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานได แบบท 16 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 50% ทบรเวณซายลางพบวา Channel RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานได แบบท 17 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 10% ทบรเวณขวาลางพบวา Channel RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบสามารถอานได แบบท 18 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 20% ทบรเวณขวาลางพบวา Channel RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode แตขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบสามารถอานได แบบท 19 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 30% ทบรเวณขวาลางพบวา Channel RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode แตขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB สามารถขอมลปกตบน QRCode แตขอมลลบไมสามารถอานได แบบท 20 ท าการทดสอบโดยการเพม noise 50% ทบรเวณขวาลางพบวา Channel RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานไดและ Channel 3x3 RGB ไมสามารถขอมลปกตบน QRCode และขอมลลบไมสามารถอานได เมอท าการทดสอบเวลาทใช Excute ในการฝงขอมลลบบน RGB Channel และ 3x3 RGB Channel โดยการสราง QRCode ทมไซสตงแต 1-10 และมระดบการตรวจสอบขอผดพลาด L, M, Q, H โดยไดผลการทดสอบดงตารางท 4.7

ตารางท 4.7 ท าการแสดงเวลาใชในการ Excute เมอท าการฝงขอมลลบลงไปใน QRCode แตละแบบระหวาง RGB Channel และ 3x3 RGB Channel LV 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 L RGB 0.0125 0.0231 0.0206 0.0125 0.0125 0.0181 0.0125 0.0225 0.0125 0.0125

3x3RGB 0.0186 0.0196 0.0176 0.0070 0.0156 0.0206 0.0050 0.0186 0.0206 0.0070 M RGB 0.0206 0.0070 0.0186 0.0120 0.0176 0.0206 0.0166 0.0226 0.0176 0.0206

3x3RGB 0.0246 0.0256 0.0166 0.0226 0.0196 0.0206 0.0130 0.0196 0.0206 0.0246 Q RGB 0.0176 0.0216 0.0206 0.0186 0.0216 0.0176 0.0226 0.0130 0.0070 0.0206

3x3RGB 0.0156 0.0206 0.0166 0.0196 0.0120 0.0156 0.0206 0.0166 0.0156 0.0196 H RGB 0.0050 0.0060 0.0176 0.0156 0.0186 0.0196 0.0196 0.0206 0.0246 0.0206

3x3RGB 0.0196 0.0156 0.0130 0.0196 0.0070 0.0206 0.0090 0.0130 0.0060 0.0226

Page 68: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

59

ท าการทดสอบหาคาการฝงขอมลลบไดสงสดบน RGB Channel และ 3x3 RGB Channel ใน QRCode แตละแบบอนไดแก ไซส 1-10 และระดบ L, M, Q, H ซงขอมลปกตทท าการ Encode ไดผลดงตารางท 4.8 (หนวย : Byte)

ตารางท 4.8 แสดงผลการหาคาความจขอมลลบไดสงสดบน RGB Channel และ 3x3 RGB Channel ใน QRCode แตละแบบ (หนวย : Byte) Max Message (byte)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

L

RGB 74 397 931 1648 2587 3737 5099 6700 8504 10477 3x3RGB 241 1191 2775 4988 7785 11247 15347 20098 25511 31350

M RGB 74 397 931 1648 2587 3737 5099 6700 8504 10477 3x3RGB 241 1191 2775 4988 7785 11247 15347 20098 25511 31350

Q RGB 106 529 1203 2145 3359 4847 6639 8700 10998 13603 3x3RGB 333 1568 3616 6451 10080 14594 19936 26125 33046 40737

H RGB 142 670 1514 2696 4233 6120 8374 10918 13854 17098 3x3RGB 442 1973 4563 8083 12720 18385 25120 32826 41455 51188

3x3 RGB มความจไดสงกวา RGB 3.000702 ท าการทดสอบฝงขอมลลบไปบน QRCode ทมความจสงสดในแตระดบ คอ L, M, Q, H ซงจากการทดสอบพบวาในแตละละดบสามารถจขอมลปกตไดไมเทากน ดงน - ระดบ L สามารถจขอมลไดสงสดประมาณ 2,816 ตวอกษร - ระดบ M สามารถจขอมลไดสงสดประมาณ 2,191 ตวอกษร - ระดบ Q สามารถจขอมลไดสงสดประมาณ 1,565 ตวอกษร - ระดบ H สามารถจขอมลไดสงสดประมาณ 1,252 ตวอกษร ซงใชเวลาในการสราง QRCode คาเฉลยอยท 11 วนาท แลวท าการหาพนททสามารถฝงขอมลลบลงบน QRCode ไดมากสดตามขนาดและระดบของ QRCode ซงสามารถแสดงผลไดดงตารางท 4.9

ตารางท 4.9 แสดงผลการหาคาความจขอมลลบไดสงสดบน RGB Channel และ 3x3 RGB Channel ใน QRCode แตละแบบ (หนวย : Byte) Max Message (byte)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

L (2816)

RGB 4050 16363 36915 65649 102475 102475 102475 102475 102475 102475 3x3 12170 48964 11064 19651 307155 307155 307155 307155 307155 307155

M (2191)

RGB 3870 15653 35286 62770 98013 98013 98013 98013 98013 98013 3x3 11634 46869 10583 18795 293680 293680 293680 293680 293680 293680

Q (1565)

RGB 3870 15653 35286 62770 98013 98013 98013 98013 98013 98013 3x3 11634 46869 10583 18795 293680 293680 293680 293680 293680 293680

H (1252)

RGB 4050 16363 36915 65649 102475 102475 102475 102475 102475 102475 3x3 12170 48964 11064 19652 307155 307155 307155 307155 307155 307155

จะเหนวา 3x3 RGB จไดมากกวา RGB 2.996626 เทา

Page 69: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

60

บทท 5

กำรวเครำะหและสรปผลกำรทดลอง

5.1 กำรวเครำะห ผจดท าไดท าการทดสอบการท างานของระบบโดยการเขยนโปรแกรมภาษา PHP และก าหนดให QRCode ทท าการทดสอบใหมขนาดคงทโดยเลอกแกไขขอผดพลาดทใชส าหรบทดสอบคอ ระดบ M และบารโคดมขนาด 4 และปอนขอมลทวไปคอ a-z (26 ตวอกษร) ซงพบวามพนททสามารถซอนขอมลลบลงไปไดจ านวน 4395 พกเซล ท าการทดสอบการอ าพรางขอมลลบบน Channel ของภาพ 2 แบบคอ RGB Channel และ 3x3 RGB Channel โดยท าการปอนขอมลลบโดยเพมจ านวนตวอกษรตามล าดบเพอทดสอบประสทธภาพของการซอนขอมลลบ ซงสามารถแสดงผลของทงสอง Channel ไดดงน

ตารางท 5.1 แสดงภาพ QRCode หลงจากถกอ าพรางขอมลบน RGB Channel และ 3x3 RGB Channel

Effect pixels

RGB Channel 3x3 RGB Channel

No

Yes

จากภาพจะเหนไดวาภาพแถวบนทไมถกก าหนดใหแสดงสของพนทของการแบง Channel ทงสองแบบไมมความแตกตางกนเมอมองดวยตาเปลา แตเมอถกก าหนดใหแสดงส (Effect pixel) Channel ทถกก าหนด พบวา 3x3 RGB Channel ยงคงไมพบความแตกตาง และเมอท าการทดสอบการสรางสงรบกวนดงผลการทดสอบดงตารางท 4.6 และ 4.7 จงพบวาการฝงขอมลปกตและขอมลลบมจดทส าคญตางกนดงรปท 5.1 ไดท าการทดสอบใหเหนผมกระทบของบตทมการเปลยนแปลงดงภาพ

Page 70: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

61

รปท 5.1 แสดงสวนมการฝงขอมลลบลงไปและสวนส าคญของ QRCode

จากรปท 5.1 จะเหนวาในสวนทมกรอบสแดงเมอสงรบกวนกระทบจดดงกลาวจะไมสามารถอานขอมลปกตได และหากสงรบกวนเกดขนบรเวณซายบนจะท าใหไมสามารถอานขอมลลบไดเลยทกกรณเนองจาก Cipher text ทฝงลงไปจะตองอาศยจากบตทกบตมาประกอบและเนองจากการฝงขอมลลบลงจะเรมจากแถวบนกอนจงท าใหสงรบกวนทเกดขนหากเกดบรเวณสวนลางจงยงคงสามารถอานขอมลลบได

และเมอท าการทดสอบปอนขอมลลบลงไปใน QRCode ทมขนาดและปรมาณขอมลปกตเหมอนกนโดยท าการทดสอบปรมาณของขอมลลบและตรวจสอบความไวของการประมวลผลของ Channel ทงสองไดผลการทดสอบดงตารางท 5.2

ตารางท 5.2 แสดงผลเวลาทใชในการประมวลผลและการทดสอบฝงขอมลและสกดขอมลบน RGB Channel และ 3x3 RGB Channel

จ ำนวน (Byte) เวลำของรอบกำรประมวลผล(วนำท) RGB 3x3 RGB

RGB 3x3 RGB ฝงขอมล

สกดขอมล ฝงขอมล สกดขอมล

400 0.010999917984 0.0120010375977 ผาน ผาน ผาน ผาน 800 0.00999999046326 0.0130009651184 ผาน ผาน ผาน ผาน 1,600 0.00800085067749 0.00700092315674 ผาน ผาน ผาน ผาน 2,400 0.00900101661682 0.0120000839233 ไมผาน ไมผาน ผาน ผาน 3,200 0.00600004196167 0.00600099563599 ไมผาน ไมผาน ผาน ผาน 4,000 0.0130009651184 0.00800085067749 ไมผาน ไมผาน ผาน ผาน 4,800 0.0110008716583 0.0119998455048 ไมผาน ไมผาน ผาน ผาน 5,600 0.00700092315674 0.0120010375977 ไมผาน ไมผาน ไมผาน ไมผาน

จากตารางแสดงผลการทดสอบพบวา รอบการประมวลผลของ 3x3 RGB Channel มคาเฉลยความนานกวารอบการประมวลผลของ RGB Channel ประมาณ 70% แต RGB Channel สามารถเกบขอมลลบไดสงสด 1,600 Bytes ในขณะท 3x3 RGB Channel เกบขอมลลบไดสงสด 4,800 Bytes กลาวคอ 3x3 RGB Channel มความจขอมลไดสงกวา แตในขณะเดยวกน RGB Channel กมความเรวในการประมวลผลทเรวกวาเชนกน

Page 71: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

62

5.2 สรปผลการทดลอง ส าหรบวทยานพนธน เราไดน าเสนอวธการฝงขอมลและสกดขอมลลบบน QRCode ดวยวทยาการอ าพรางขอมล Steganography เพอสรางทางเลอกใหแกผใชงานในการสงขอมลใหมความปลอดภยสงขน อกทงยงไดพนทและระยะเวลาในการขนสงทดข น โดยไมท าใหขอมลตนฉบบเสยหายอกดวย แตในขณะเดยวกน การอ าพรางขอมลจ าเปนตองอาศยภาพเดมทจะใหท าการฝงขอมลลบลงไปดงเชน QRCode ซงเราไมสามารถก าหนดขนาดภาพตนฉบบใหมปรมาณเพยงพอในการใสขอมลลบลงไปได เราจงท าการทดสอบกบ Channel ทใชในการฝงขอมลลบลงไป คอ RGB Channel ของภาพและท าการขยาย Channel ออกในลกษณะขยาย Channel จงได 3x3 RGB Channel ขนมาและท าการทดสอบฝงขอมลลบลงไปในขนาด QRCode ทเหมอนกน ซงพบวา 3x3 RGB Channel ใชเวลาในการประมวลผลมากกวา RGB Channel ประมาณ 26.66% แตในขณะเดยวกน 3x3 RGB Channel กยงสามารถรองรบความจของขอมลลบไดมากกวาถงประมาณ 3 เทา

Page 72: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

63

เอกสารอางอง [1] Siong Khai ,OngDouglas Chai, Keng T. Tan “The Use of Border in Colour 2D Barcode”, In IEEE Transactions in 2008. [2] Antonio Grillo, Alessandro Lentini , Marco Querini , Giuseppe F. Italiano ,” High Capacity Colored Two Dimensional Codes”, In IEEE Transactions in 2008. [3] Gabriela Mogos, “A quantum way to data hiding” International Journal of Multimedia and Ubiquitous Engineering in 2009. [4] Yuji Kato, Daisuke Deguchi, Tomokazu Takahashi, Ichiro Ide and Hiroshi Murase,”Low resolution QR-code recognition by applying super-resolution using the property of QR-codes” In IEEE Transactions in 2011. [5] RouA-Lin, FengYuan, GengYing,”QR code image detection using run-length coding”, In IEEE Transactions in 2011. [6] S. J. Wang, “Steganography of capacity required using modulo operator for embedding secret image,” AMC , 164 99-116 (2005). [7] J. Spaulding, H. Noda, M. N. Shirazi, E. Kawaguchi, “BPCS steganography using EZW lossy compressed images,” Patter Recognition Let. 23, 1579-1587 (2002) . [8] Gengming Zhu, and Nong Sang, “Watermarking Algorithm Research and Implementation Based on DCT Block”, World Academy of Science, Engineering and Technology 45, 2008. [9] Chin-Ho Chung, Wen-Yuan Chen,Ching-Ming Tu ,” Image Hidden Technique Using QR-Barcode ”, In IEEE Transactions in 2009. [10] R. Sartid , V. Suppat,”QR Code Using Invisible Watermarking in Frequency Domain”, In IEEE Transactions in 2011. [11] Andrew D. Ker, "Steganalysis of LSB Matching in Gray scale Images" , IEEE signal processing letters, vol. 12, no. 6, pp. 441-444, Jun. 2005. [12] Takuya Imaide, Toshiro Kinugasa, ”A Multimedia Color Camera Providing Multi-Format Digital Images” , In IEEE Transactions in 1993. [13] Ali Daneshkhah, Hassan Aghaeinia and Seyed Hamed Seyedi, "A More Secure Steganography Method in Spatial Domain", Second International Conference on Intelligent Systems, Modelling and Simulation, 2011. [14] Bruce Schneier, “Applied Cryptography”, ISBN 0-471-59756-2, 1994.

Page 73: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

64

[15] N Sathisha1 , Madhusudan G N2 , K Suresh Babu3 , K B Raja3 , K R Venugopal4, “CONDITIONAL ENTRENCH SPATIAL DOMAIN STEGANOGRAPHY”, An International Journal (SIPIJ) Vol.5, No.3, June 2014 [16] Manoj Kumar Sharma, Noor Mohd, Ratika Sharma “A New Steganography Technique Based on Difference Scheme of RGB Channels and Text Using Histogram Analysis”, In Journal of Engineering Research and Applications in 2014 [17] Adnan Abdul-Aziz Gutub , “Pixel Indicator Technique for RGB Image Steganography”, In JOURNAL OF EMERGING TECHNOLOGIES IN WEB INTELLIGENCE in 2010. [18] M.Jayachandran1 and J.Manikandan2, ” SAR Image Compression using Steganography”, In IEEE Transactions in 2010. [19] Graham Finlayson, Steven Hordley," A Theory of Selection for Gamut Mapping Colour Constancy". [20]Xiuli Lv , Hongyu Bian , Yufei Yang , “Color Image Watermarking Using Support Vector”, IEEE Transaction in 2009. [21] M.Shrikalaa, P.Mathivanan , J.S.Leena Jasmine," Conversion of Stegano Images into a 3D Stereo Image using RANSAC." , In IEEE Transactions in 2013. [22] Alvis Sokolovs, lija Galkin, Oskars Krievsand Juhan Laugis,”Simulation Methods for 3x3 Converter”, In IEEE Transaction in 2006. [23] Kungpisdan, S, “Cryptography for networking Security” ISBN 978-974-8242-58-3, 2010

Page 74: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

65

ภาคผนวก ก คาคอนฟกของโปรแกรม

Page 75: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

66

Enable configutation in php.ini เพอใหสามารถใชค าสงการ mcrypt ได - extension = php_mcrypt.dll - extension = php_mhash.dll

Page 76: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

67

ส าหรบสราง QRCode

Page 77: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

68

Qrlib.php

Qrtools.php

Page 78: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

69

Page 79: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

70

Qrsplit.php

Page 80: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

71

Page 81: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

72

Page 82: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

73

Page 83: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

74

Qrspec.php

Page 84: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

75

Page 85: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

76

Page 86: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

77

Page 87: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

78

Page 88: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

79

Page 89: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

80

Page 90: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

81

Qrrscode.php

Page 91: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

82

Page 92: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

83

Page 93: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

84

Qrmask.php

Page 94: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

85

Page 95: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

86

Page 96: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

87

Page 97: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

88

Page 98: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

89

Qrinput.php

Page 99: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

90

Page 100: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

91

Page 101: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

92

Page 102: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

93

Page 103: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

94

Page 104: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

95

Page 105: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

96

Page 106: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

97

Page 107: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

98

Qrconst.php

Qrimage.php

Page 108: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

99

Qrmask.php

Page 109: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

100

Page 110: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

101

Page 111: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

102

Page 112: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

103

Qrencode.php

Page 113: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

104

Page 114: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

105

Page 115: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

106

Page 116: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

107

Page 117: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

108

Page 118: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

109

Page 119: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

110

Page 120: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

111

ก าหนดชนดของการแบงบลอคและการเขารหสลบ

ฟงกชนในการก าหนด Channel R, G, B กบคา RGB พกเซล

ฟงกชนหาคาบตทสามารถฝงขอมลไดมากสด

Page 121: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

112

ฟงกชนส าหรบการเกบคาคยส าหรบเปดขอมลลบ

ฟงกชนส าหรบการ Encrypt ขอมลลบ

Page 122: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

113

ฟงกชนการรวมขอมลทไดเขาดวยกนเพออ าพรางขอมลลบลงใน QRCode

Page 123: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

114

ฟงกชนการปรบส

ฟงกส าหรบการโหลด carrier

Page 124: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

115

ฟงกชนส าหรบการเลอกบตทใชในพกเซลนน

ฟงกชนส าหรบการค านวณหาคาทเกบไดมาสดในภาพ QRCode ซงจะค านวณโดยการเชคจาก bit และหารดวย 8 ซงกคอการหา

ฟงกชนการ Get บต

ฟงกชนส าหรบอานคาบนแกน x และ y

ฟงกชนแสดงผลภาพหลงการอ าพรางขอมลลบ

Page 125: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

116

ฟงกชนการตรวจสอบคย

Page 126: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

117

ฟงกชนดงขอมลใน Channel

ฟงกชนส าหรบการสกดขอมล

ฟงกชนส าหรบการแยกขอมล

Page 127: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

118

ฟงกชนส าหรบการถอด Header

ฟงกชนส าหรบการ Verify checksum

Page 128: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

119

ภาคผนวก ข

ผลงานทไดรบการตพมพในวารสาร JIST 2015

Page 129: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

120

การอ าพรางขอมลลบดวย Steganography บน QRCode Steganography hiding data within QRCode

ปรญาทพย แดงม และ วรพล ลลาเกยรตสกล

คณะวทยาการและเทคโนโลยสารสนเทศ มหาวทยาลยเทคโนโลยมหานคร Email :{[email protected], [email protected]}

Abstract

Nowadays, QRCode is

popular and being used in

businesses especially on

products. Somehow, to make

QRCode more functional, we

propose the new technique to

embed secret data on QRcode

in order to communicate

secretly between sender and

receiver such as commercial

transaction and etc. So, all

embedded data must be

concealed and must not

increase too much burden to

system process. This

proposed technique is based

on Steganography method. It

was experimented by using

RGB Channel and 3 x 3 RGB

Channel. For the

experimental results, we

found that using the 3 x 3

RGB Channel presented

more efficiency than RGB

Channel.

Keywords: QRCode,

Steganography, RGB, Barcode

2D, two-dimensional barcode

บทคดยอ ปจจบน QRCode เปนทนยมและถกน ำไปใชงำนในทำงธรกจตำงๆ โดยเฉพำะบนสนคำตำงๆ อยำงไรกตำมในกำรทจะท ำให QRCode สำมำรถท ำงำนไดหลำกหลำยมำกขน เรำจงไดน ำเสนอเทคนคใหม ในกำรฝงขอมลควำมลบลงบน QRCode เพอทท ำใหสำมำรถตดตอสอสำรขอมลควำมลบโดยใช QRCode ได เชน กำรท ำ Transaction ทำงกำรคำ เปนตน ดงนนขอมลทฝงตวจะตองถกปกปด และกระบวนกำรท ำงำนตองไมสรำงภำระใหกบระบบมำกเกนไป เทคนคนท ำงำนบนหลกกำรวทยำกำรอ ำพรำงขอมล (Steganography) และไดท ำกำรทดสอบโดยกำรฝงขอมลลบลงไปยง RGB Channel และ 3x3 RGB

Channel จำกผลกำรทดลองพบวำกำรใช 3x3 RGB

Channel ใหประสทธภำพทดกวำ RGB Channel

ค ำส ำคญ : บารโคด, Steganography, การอ าพรางขอมล, RGB, บารโคดสองมต

1. บทน ำ

Page 130: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

121

บารโคดสองมตถกพฒนามาจากบารโคดหนงมตเพอสรางประสทธภาพใหสงขนทงการสแกนขอมลได 360 องศา การมความจขอมลทมากขนและความไวในการอานขอมลและการแกไขขอผดพลาดของขอมลซง QRCode ไดรบความนยมอยางมากในกลมของบารโคดสองมต [1] QRCode ไดถกพฒนาโดยบรษท Nippon Denso ประเทศญปนในป 1994 ไดถกสรางในรปแบบของเมทรกซ ซงมท าใหสามารถจขอมลไดมากขน รองรบความหนาแนนของขอมลไดมากขนและมความแมนย าสง QRCode ประกอบไปดวยการแปลรหส (coding region) และการท างานของกราฟหลายสวนซงขอมลจะถกอยในรปแบบของบารโคดสองมตประกอบไปดวยโมดลสด าจะถกเกบคาทไบนาร 1 และโมดลสขาวจะถกเกบคาทไบนาร 0 โครงสรางของ QRCode ประกอบไปดวยทตงสวนของการคนหา (Finder pattern ) ทสามมมของภาพบารโคด ขนาด และความราบเอยงในสวนของสญลกษณ (symbol) ถ กก าหนดพรอมกบการแกไขขอผดพลาด 4 ระดบซงบารโคดนสามารถรองรบขอมลไดหลากหลายรปแบบอกดวย อยางไรกตาม แอพพลเคชนส าหรบการสรางหรออานขอมลของ QRCode ยงเหมาะสมส าหรบการใชงานในลกษณะทวไปทมการฝงขอมลและอานขอมลไดทกทไมจ ากดแหลงทมาหรอผรบ จงเหมาะส าหรบการใชงานสงขอมลทวไปทสามารถเปดเผยไดและในขณะเดยวกน เมอผใชงานจ าเปนตองสงขอมลทตองการความปลอดภยและเจาะจงผรบ โดยทตองการสงไปในชองทางเดยวกนอาทเชน รหสผานสมาชก เลขบญช รหสยนยนตวตน เปนตน โดยจ าเปนตองค านงถงการจดหาอปกรณเพม เวลา ตนทนและความปลอดภย จงเปนทเรองยากในการควบคมใหไดตามความตองการ ผท าวจยจงไดท าการศกษาหาวธการสรางความปลอดภยใหกบขอมลในสวนทเปนความลบโดยอาศยการอ าพรางขอมลไปกบบารโคดเดมทตองท าการสงอยแลวซงจะท าใหไมตองเพมอปกรณการสงขอมลลบ สามารถลดเวลาในการสงไดเพราะสงไปพรอมบารโคด ลดตนทนและสรางความปลอดภยใหขอมลโดยขอมลไมทสงเกต เนองจากบารโคดยงคงสภาพเดมไมเปลยนแปลงและผทสแกนบารโคดทวไปกไมสามารถอานขอมลลบเหนไดนอกจากขอมลปกต ซงเปนททราบกนดวาการอ าพรางขอมล Steganography นนคอ

การอ าพรางขอมลชนดหนงทเหมาะส าหรบเกบขอมลลงในภาพไดอยางมประสทธภาพโดยทภาพนนยงคงสภาพเดมโดยไมเปนทสงเกตวามการฝงขอมลลบลงไปและไมสามารถอานขอมลลบไดหากไมมกญแจในการอานท าใหขอมลลบมความปลอดภยมากขน เราจงมความสนใจทจะน าการวทยาการอ าพรางขอมล (Steganography) มาใชในการซอนขอมลลบลงไปใน QRCode ซงสามารถชวยทงทางดานความปลอดภย พนทการเกบขอมล ระยะเวลาในการสงขอมลรวมถงตนทนในการจดหาอปกรณ และเนองจากการอ าพรางขอมล Steganography จะตองอาศยภาพทมอยแลวโดยใชการอ าพรางไมใหเหนการเปลยนแปลงนน จงจ าเปนตองคงสภาพเดมบารโคดทง ขนาด รปลกษณและขอมลปกตทสามารถสแกนไดโดยทวไปการอ าพรางขอมล Steganography ส าหรบการอ าพรางขอมลลบใหดเหมอนสภาพเดม จงไมสามารถขยายพนทหรอเปลยนแปลงภาพใดๆตามทมได เนองจากจะท าใหกระทบกบขอมลปกต ผท าวจยจงไดท าการศกษาหาวธทจะสามารถเพมการฝงขอมลลบลงไปใหไดมากขนเพอรองรบขอมลลบทตองการปรมาณความจทสงขนในพนททมอยางจ ากด ในงานวจยนจะประกอบไปดวยสวนตางๆดงน สวนท 2 อธบายเกยวกบพนฐานและงานวจยทเกยวของ, สวนท 3 อธบายเกยวกบเทคนคทน าเสนอส าหรบการฝงขอมลดวยวทยาการอ าพรางขอมล(Steganography) ลงบน QRCode, สวนท 4 แสดงผลการทดลองของการใช Steganography ในการอ าพรางขอมลโดยท าการแยกขอมลผานชองทาง RGB ของภาพแบงออกเปน Channel คอแบบ RGB Channel และแบบ 3x3 RGB Channel และสวนท 5 กลาวถงบทสรปผลการทดลองทไดของงานวจยน

2. พนฐำนและงำนวจยทเกยวของ 2.1. พนฐำน

2.1.1. QRCode [2] เปนบารโคดสองมตแบบเมทรกซทถกพฒนาขนโดยบรษท Nippon Denso ประเทศญปนในป ค.ศ. 1994 มสรางไวตงแตเวอรชน 1 ถงเวอรชน 40 และมการตรวจสอบความถกตองแบงเปน L, M, Q, H ลกษณะของบารโคดเปนรปสเหลยมจตรส มโมดลขอมล 21x21 ถง 177x177 โมดล สามารถบรรจขอมลไดมากทสด 7,089 ตวเลข หรอ 4,296 ตวอกษร ขอมลเลขฐานสอง 2,953 ไบต และตวอกษรญปน 1,817 ตวอกษร

Page 131: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

122

ภายในโครงสรางจะประกอบไปดวย [3] รปแบบการคนหาของ QRCode อยทมมทงสามของบารโคดคอมมซายบน มมซายลาง และมมขวาบน (Position Patterns) และรปแบบการท างาน (Alignment Patterns) ส าหรบการท าใหอานไดรวดเรว การแสดงเวอรชนของบารโคด (Version Information) รปแบบของ QRCode (Format Information) ระบพกดของสญลกษณในบารโคดเพอถอดรหส (Timing Patterns) สวนทขอมลถกเขารหสและตรวจสอบขอผดพลาด (Data and Correction codewords) และสวนทใชเกบขอมลของระดบการตรวจสอบขอผดพลาด (Format information)

ในสวนของโครงสรางของ QRCode นนจะประกอบไปดวยสขาวและสด าบนพนผวของภาพโดยสด าจะถกใชกบคาไบนาร 1 และสขาวจะถกใชกบคาใบนาร 0 เปนบารโคดสองมตในรปแบบเมทรกซทสามารถอานขอมลความไดทกทศทางโดยรปท 1 ทไดท าการแสดงโครงสรางของ QRCode มฟงกชนส าหรบแกไขขอผดพลาด (Correction codewords) [3] ในการอานขอมลบนภาพบารโคดแบงได 4 ระดบดงน

- level L : 7% ของรหสทสามารถท าใหกลบมาสมบรณ

ได - level M : 15% ของรหสทสามารถท าใหกลบมา

สมบรณได - level Q : 25% ของรหสทสามารถท าใหกลบมา

สมบรณได - level H : 30% ของรหสทสามารถท าใหกลบมา

สมบรณได

Version Information

Format Information

Alignment Patterns

Quiet Zone

Timing Patterns

Position Patterns

Data and correction codewords

รปท 1. แสดงโครงสรางของ QRCode [3] 2.1.2. การอ าพรางขอมล (Steganography) [4]

คอการอ าพรางขอมลใหอยในลกษณะเดมโดยทไมเปนทสงเกต และการฝงขอมลลงไปในพนททมอยอยางจ ากดเ น อ ง จ า กก า รท า ง า นขอ ง ก า ร อ า พ ร า ง ขอ ม ล ขอ ง Steganography จะตองอาศยภาพทมอยแลวในการอ าพรางขอมล ซงกระบวนการอ าพรางขอมลสามารถอธบายขนตอนไดดงรปท 2

Plain Text Implementing Cryptography

Image file

Encryption is done

Finding the edge of the image using

the Least-Significant-Bit(LSB)

algorithm

Hiding encrypted text into the image

Embedded image

Extracting the raw data

รปท 2. แสดงโครงสรางของการอ าพรางขอมลดวย Steganography [4]

จากรปท 2 เปนการอธบายขนตอนการท างานของการอ าพรางขอมล โดยจะท าการฝงขอมลลงไปบนรปภาพและขอความ (Plain Text) ทถกปอนลงไปจะถกซอนลงไปในภาพโดยผานวทยาการการเขารหสลบ (Implementing Cryptography) ในการเขารหสขอมลไว (Encryption is done) ซงจะมคย (Key) การในเปดขอมลททราบเฉพาะผสงและผรบขอมลลบเทานนทร เพอใชส าหรบการตรวจสอบสทธการเขาถงขอมล จากน นผ สงจะท าการเลอกภาพ (Image file) ทตองการใหขอมลลบฝงลงไปมา โดยการอ าพรางขอมลจะท าการเลอกฝงบตทมคานยส าคญต าสด (Least Significant Bit : LSB) ส าหรบใชท าการเขารหส (Hiding encrypted text into the image) ลงในภาพถอวาเสรจสนกระบวนอ าพรางขอมลท าใหเราไดภาพทถกอ าพรางขอมลไว (Embedded image) ส าหรบการสกดขอมล (Extracting the raw data) ผรบจะตองการแสดงสทธใหตรงกบทผสงไดท าการก าหนดไว ขอมล (Cipher Text) จงจะท าการแปลงกลบมาเปนขอมลเดมดงตนฉบบ

2.2. งำนวจยทเกยวของ A.Daneshkhah [8] น าเสนอการเปลยนบตของขอความส าหรบฝงใน คานยส าคญต าสด (LSB) เพมใน bit

Page 132: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

123

plane ล าดบทสอง และล าดบทสของขอมลส าหรบในการจดการการฝง 1 จดตอ 1 bit plane พบวาสามารถรองรบความจได M.Jayachandran [9] ใ ช ก า ร อ า พ ร า ง ข อ ม ล (Steganogramphy) กบภาพ SAR (Synthetic Aperture Rader) ส าหรบสงขอมลลบไวในภาพเพอลดเวลาในการสงขอมลการเขารหสและการถอดรหส โดย LZW พบวาสามารถท าไดทงสองขอมล R. Sartid [10] น าเสนอการฝงขอมลลบลงไปใน QRCode ดวยลายน า (Watermaking) โดยการแบงโคโซนไมตอเนอง (discrete cosine transform – DCT) ใชคาความถจากภาพ JPEG ขนาด 8*8 G.Karthigai Seivi and team [1] น าเสนอการฝงขอมลดวยการใช LSB ในการท าการอ าพรางขอมลในภาพซงพบวาสามารถท าไดอยางมประสทธภาพขนอยกบการวเคราะหเชงสถต Graham Finlayson, Steven Hordley [11] น าเสนอการจบคของเฉดสทมความชดเจนหลกเลยงบรเวณสวนทมจดตดชดเจนซงชวยท าใหคาทไดออกมามความคงท Xiuli Lv, Hongyu Bian, Yufei Yang [12] น าเสนอการใชขนตอนวธการของภาพสทงทจรงและสงเคราะหขนเองในการสรางลายน าฝงลงไปในชองสโทนสวางของคาวางของส YCbCr Gabriela Mogos [16] ท าการวจยชองทางควอนตมส าหรบซอนขอมลดวยพนฐานของส RGB คอ แดง เขยว และน าเงน ในการสรางมตโดยการแยก RGB

3. เทคนคทน ำเสนอ

3.1. กำรอ ำพรำงขอมลบนภำพ QRCode ในการอ าพรางขอมลลบบน QRCode สามารถท าการอธบายไดดงรปท 3

Plain Text

Secret data

Implementing Cryptography

(set password)

QR Code

Encryption is done

Finding the edge of the image using

the Least-Significant-Bit(LSB)

algorithm

Hiding encrypted text into QRCode

(Compress data)

Embedded secret data into QRCode

Set Heading / offset to RGB

(3 Channels) / 3x3 RGB (9 Channels)

R

G

B

R

G

B

R

G

B

R

G

B

RR

RG

RB

GR

GG

GB

BR

BG

BB

3x3 RGB (9 Channels)

Encode

Plain Text

Timing Patterns

Finder Patterns

Encoding Region

Alignment Patterns

รปท 3. แสดงกระบวนการของการอ าพรางขอมลบน QRCode

จากรปท 3 เปนการแสดงขนตอนการท างานระหวาง QRCode ทมการฝงขอมลปกตและมการฝงขอมลลบลงไปโดยมล าดบขนตอนการท างานดงน

1.) สวนหว (Header) จะถกก าหนดคาไบนารลงในพกเซลเพอใชส าหรบการควบคมขอมล อนไดแก

- Active channel โดยปกตชองทางทถกเปดใชงาน คอ RGB channel (3 channels) [14]. ซงเราตองการท าการทดลองโดยการขยายชองทางใหสามารถรองรบไดมากขนโดยการก าหนด RGB channel ใหท าการขยาย Channel เปน 3x3 RGB ซงจะไดเปน 9 channels อนไดแก RR, RG, RB, GR, GG, GB , BR, BG, BB ส าหรบก าหนด header โดยคาทง 9 Channels จะถกขยายมาจาก 3 Channels เดมของ RGB โดยแทนคาแตละ Channel ตามล าดบบตของ Channel นน โดยก าหนดให

- LSB ล าดบท 3 ของ Channel หลกใน RGB คอ R

- LSB ล าดบท 2 ของ Channel หลกใน RGB คอ G

- LSB ล าดบท 1 ของ Channel หลกใน RGB คอ B

Page 133: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

124

2.) ก าหนด Channel parameter ทจะท าการก าหนด offset เปน 0 คอพกเซลทมคานยส าคญต าทสด (LSB : least significant bits) เพอเปนชองส าหรบการเขารหสซงคอพกเซลแรก

ส าหรบในการทดสอบไดก าหนด Channel ตาม RGB กลาวคอ RGB Channel จะมทงหมด 3 Channels และส าหรบการทดสอบแบบ 3x3 RGB Channel จะมทงหมด 9 Channels เพอทดสอบคาวาสามารถรองรบการฝงขอมลบน Channel ดงกลาวไดหรอไมและมประสทธภาพเพยงใด

- ก าหนดความยาวสวนหว (Header Length) ใหมขนาด 1 ไบต (ซงไมรวมกบ 3 บตของ Channel parameter ทไดจากการทดสอบแบบ RGB Channel และ 9 ของ Channel parameter ทไดจากการทดสอบแบบ 3x3 RGB Channel)

- ก าหนด Message PARAMS ส าหรบควบคมบตทจะสงผลกระทบตอขอความทจะท าการเขารหส

- ก าหนดขนาดขอมลทสง (PAYLOAD Size) - ปอนขอมลลบ (Message Data) - ก าหนดรปแบบการเกบขอมลเขารหสดงน

ENCRYPT(COMPRESS(FILENAME + MESSAGE) ) 3.) บบอดขอมลน าเขา (Compress data) สามารถ

ก าหนดไดดงน mixed bzcompress ( string $source [, int $blocksize = 4

[, int $workfactor = 0 ]] ) - blocksize : ส าหรบระบ blocksize ทใชระหวาง

การบบอดและควรใชตวเลขระหวาง 1 ถง 9 ซง 9 คอคาการบบอดทดทสดและใชทรพยากรมากสดเชนกน

- Workfactor : ใชส าหรบควบคมขนตอนการท างานของการบบอดเมอไดรบขอมลมา โดยก าหนดใหมคาระหวาง 0 ถง 250 (0 ในกรณพเศษ)

- การเขารหสสามารถก าหนดไดดงน string mcrypt_encrypt ( string $cipher, string $key,

string $data, string $mode [, string $iv ] ) - cipher : ขอความทผานกระบวนการเขารหสลบ

(Encryption) แลวและไมสามารถอานหรอตความไดโดยผทไมไดรบอนญาต

- Key : ส าหรบขอมลทถกเขารหสแลว - Message Data : หรอ plaintext ทถกสรางโดยผ

สง (Sender) และถกสงใหกบผรบ (Recipient) - Mode : ก าหนดเปน CBC

4.) Checksum : ใชส าหรบตรวจสอบความถกตองของขอมลถกเชอมเขากบขอความโดยใช MD5 โดยมการเกบเปนไบนารและรวมเขากบขนาดฟลดของ PAYLOAD ในสวนของ header

เมอแสดงในลกษณะภาพรวมของ QRCode ทมการฝงขอมลลบลงไปในรปแบบการอ าพรางขอมลจะถกแยกคา RGB ของภาพเพอสราง Channel โดยเกบคา Active channel, Header length, Message PARAMS ไวในสวนของ Header และเกบคา Encrypt ซงประกอบไปดวย Filename และ Message ไวทสวนของ Message Data และเกบคาไปนาร 16 ไบตไวในสวนของการ Checksum ดงรปท 4

Version Information

Format Information

Alignment Patterns

Quiet Zone

Timing Patterns

Position Patterns

Data and correction codewords

Header

Message Data

Checksum

รปท 4. แสดงสวนประกอบของ QRCode และโครงสรางภาพรวมเมอมการอ าพรางขอมล

3.2. กำรสกดขอมล ผใชงานทวไปสามารถใชอานขอมล QRCode ทเปนขอมลปกต และผรบสามารถสกดขอมลไดทงขอมลบนบารโคดและขอมลลบทถกอ าพรางขนอยกบผรบตองการอานขอมลประเภทใด ซงหากผใชงานตองการเปดขอมลปกตทอยบน QRCode สามารถใชแอพพลเคชนทวไปในการเปดได โดยทขอมลจะไมกระทบกบขอมลลบ ในทางกลบกน หากผใชงานตองการสกดขอมลลบผใชงานจะตองใสรหสผานซงเปนคยในการเปดใหตรงกบทผสงไดก าหนดไว จงจะสามารถเปดขอมลลบได โดยกระบวนการสกดขอมลสามารถแสดงกระบวนการท างานไดดงรปท 5

Page 134: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

125

Input Password

Embedded secret data into QRCode

Decryption is done

Extract data from Cypher Text

(Decompress data)

Secret data

Demodulate offset in

RGB Channels (3 channels) /

3x3 RGB Channels (9 channels)

R

G

B

R

G

B

R

G

B

R

G

B

RR

RG

RB

GR

GG

GB

BR

BG

BB

3x3 RGB (9 Channels)

Check Error

correcting

Coding region

Normal Data Secret Data

Check Format

information

Extract Binary

RS correcting

Decode

Normal Data

Yes

No

รปท 5. กระบวนการท างานของการสกดขอมล

จากภาพจะเหนวาเมอได QRCode ทถกท าการฝงขอมลทงสองชนดมาแลว ผรบสามารถเลอกไดวาตองการดขอมลชนดใด ซงแตละสวนสามารถอธบายไดดงน 1.) ในสวนของ QRCode [5] (Normal Data) - อานคารปแบบและเวอรชนของ QRCode - สกดขอมลพรอมการแกไขขอผดพลาด (Error correcting) - จดการกบขอมลในสวนของการ coding region ดวยการใช XOR operator ในจดทถกก าหนดไว. - สกดคาไบนาร 0 และ 1 จากเมทรกซขอมลทไดจากขอมลทถกก าหนดไว - รบขอมลและตรวจสอบความถกตองของ code stream. - ใช RS correcting ท าการตรวจสอบความถกตอง โดยจะท าการเลอกและก าหนดให block ทตอบสนองกบเวอรชนและระดบของการแกไขและการตรวจพบขอผดพลาด - ขอมลทถกถอดจะถกค านวณตวอกษรและท าการแสดงผลเปน Normal Data 2.) ในสวนของการสกดขอมลลบ (Secret Data) - โหลด QRCode ทถกอ าพรางขอมลเรยบรอยแลว - ใสรหสผานทผใชงานตนทางไดก าหนดไว - ท าการ Demodulate offset เกบใน RGB Channel และ 3x3 RGB channel - คลายขอมลทถกบบ (Decompress data)

โดยก าหนดให bzdecompress ( string $source [, int $small = 0 ] ) - Small : ทางเลอกส าหรบขนตอนวธการคลายขอมลจะถกใชในกรณทความจ าถกใชนอย - การถอดรหส cipher text ดวย header จาก Carrier ทน ามา ซงก าหนดไดดงน string mcrypt_decrypt ( string $cipher , string $key , string $data , string $mode [, string $iv ] ) - cipher : ขอความทผานกระบวนการเขารหสลบ (Encryption) แลวและไมสามารถอานหรอตความไดโดยผทไมไดรบอนญาต - Key : ส าหรบขอมลทถกเขารหสแลว - Data : ขอมลนนจะถกน ามาถอดรหสดวยคา cipher และ mode - Mode : ก าหนดเปน CBC - IV (Initialization Vector ) คอขนาดของคาคงท

ทรกนระหวางผสงและผรบขอความ4. กำรทดลองและผลกำรทดลอง ผวจยไดท าการทดสอบการท างานของระบบโดยการเขยนโปรแกรมภาษา PHP และก าหนดให QRCode ทท าการทดสอบการฝงขอมลลงบน QRCode ทมการ Encode ขอมลอยแลวโดยใหไมกระทบกบขอมลปกตดวยการฝงขอมลลบลงไปบน RGB Channel และ 3x3 RGB Channel เพอดการแบงพนทส าหรบการฝงขอมลลบและความเสมอนของภาพในการรกษาสภาพเดมของบารโคดดงการทดสอบในตารางท 1 ตารางท 1. แสดงภาพ QRCode หลงจากถกอ าพรางขอมลบน RGB Channel และ 3x3 RGB Channel Effect pixels RGB Channel 3x3 RGB Channel

No

Yes

Page 135: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

126

จากการแสดงผลในตารางท 1 จะเหนไดวาภาพแถวบนทไมถกก าหนดใหแสดงสของพนทของการแบง Channel ทงสองแบบไมมความแตกตางกนเมอมองดวยตาเปลา แตเมอถกก าหนดใหแสดงส(Effect pixel) Channel ทถกก าหนดพบวา RGB Channel และ 3x3 RGB Channel มการแสดงส (Effect pixel) แตกตางกน เมอท าการทดสอบความไวและการฝงและสกดขอมล ผวจยไดท าการทดสอบใหมขนาดคงทโดยเลอกแกไขขอผดพลาดทใชส าหรบทดสอบคอ ระดบ M และบารโคดมขนาด 4 และปอนขอมลทวไปคอ a-z (26 ตวอกษร) โดยท าการทดสอบการอ าพรางขอมลลบบน Channel ของภาพ 2 แบบคอ RGB Channel และ 3x3 RGB Channel โดยท าการปอนขอมลลบโดยเพมจ านวนตวอกษรตามล าดบเพอทดสอบประสทธภาพของการซอนขอมลลบ ซงสามารถแสดงผลของทงสอง Channel ไดดงตารางท 2 ตารางท 2. แสดงผลเวลาทใชในการประมวลผลและการทดสอบฝงขอมลและสกดขอมลบน RGB Channel และ 3x3 RGB Channel

จ านวน (Byte)

เวลาของรอบการประมวลผล(วนาท) RGB 3x3 RGB

RGB 3x3 RGB ฝงขอมล

สกดขอมล ฝงขอมล สกดขอมล

400 0.01099 0.01200 ผาน ผาน ผาน ผาน 800 0.00999 0.01300 ผาน ผาน ผาน ผาน 1,600 0.00800 0.00700 ผาน ผาน ผาน ผาน 2,400 0.00900 0.01200 ไมผาน ไมผาน ผาน ผาน 3,200 0.00600 0.00600 ไมผาน ไมผาน ผาน ผาน 4,000 0.01300 0.00800 ไมผาน ไมผาน ผาน ผาน 4,800 0.01100 0.01199 ไมผาน ไมผาน ผาน ผาน 5,600 0.00700 0.01200 ไมผาน ไมผาน ไมผาน ไมผาน

จากตารางท 2 แสดงผลการทดสอบพบวา รอบการประมวลผลของ 3x3 RGB Channel มคาเฉลยความนานกวารอบการประมวลผลของ RGB Channel ประมาณ 9.33% แต RGB Channel สามารถเกบขอมลลบไดสงสด 1,600 Bytes ในขณะท 3x3 RGB Channel เกบขอมลลบไดสงสด 4,800 Bytes กลาวคอ 3x3 RGB Channel มความจขอมลไดสงกวา แตในขณะเดยวกน RGB Channel กมความเรวในการประมวลผลทเรวกวาเชนกน

5. บทสรป ส าหรบงานวจยน เราไดน าเสนอวธการฝงขอมลและสกดขอมลลบบน QRCode ดวยวทยาการอ าพรางขอมล Steganography เพอสรางทางเลอกใหแกผใชงานในการสง

ขอมลใหมความปลอดภยสงขน อกท งย งไดพนทและระยะเวลาในการขนสงทดขน โดยไมท าใหขอมลตนฉบบเสยหายอกดวย แตในขณะเดยวกน การอ าพรางขอมลจ าเปนตองอาศยภาพเดมทจะใหท าการฝงขอมลลบลงไปดงเชน QRCode ซงเราไมสามารถก าหนดขนาดภาพตนฉบบใหมปรมาณเพยงพอในการใสขอมลลบลงไปได เราจงท าการทดสอบกบ Channel ทใชในการฝงขอมลลบลงไปคอ RGB Channel ของภาพและท าการขยาย Channel ออกในลกษณะขยาย Channel จงได 3x3 RGB Channel ขนมาและท าการทดสอบฝงขอมลลบลงไปในขนาด QRCode ทเหมอนกน ซงพบวา 3x3 RGB Channel ใชเวลาในการประมวลผลมากกวา RGB Channel ประมาณ 9.33% แตในขณะเดยวกน 3x3 RGB Channel กยงสามารถรองรบความจของขอมลลบไดมากกวาถงประมาณ 3 เทา

เอกสารอางอง [1] Yue Liu, Mingjun Liu,” Automatic

Recognition Algorithm of Quick Response Code

Based on Embedded System”, In IEEE

Transaction in 2006.

[2] Phaisarn and Wichian, “QR-Code Generator” ,

IEEE Transaction in 2010.

[3] Yu-Hsuan Chang, Chung-Hua Chu and Ming-

Syan Chen, “A General Scheme for Extracting

QRCode from a non-uniform background in

Camera Phones and Applications”, IEEE

Transaction in 2007.

[4] G.Karthigai Seivi, Leon Mariadhasan, K. L.

Shunmuganathan , “Steganography Using Edge

Adaptive Image” , IEEE Transaction in 2012.

[5 ]RouA-Lin, FengYuan, GengYing,”QRCode

image detection using run-length coding”, In

IEEE Transactions in 2011.

[6] S.Dumitrescu, X.Wu, and Z.Wang,"Detection

of LSB Steganography via Sample Pair Analysis",

IEEE transactions on signal processing,

[7] Andrew D. Ker, "Steganalysis of LSB

Matching in Gray scale Images" , IEEE signal

processing letters, vol. 12, no. 6, pp. 441-444, Jun.

2005.

[8] Ali Daneshkhah, Hassan Aghaeinia and Seyed

Hamed Seyedi, "A More Secure Steganography

Method in Spatial Domain", Second International

Conference on Intelligent Systems, Modelling and

Simulation,2011.

[9] M.Jayachandran1 and J.Manikandan2, ” SAR

Image Compression using Steganography”, In

IEEE Transactions in 2010.

[10] R. Sartid , V. Suppat,”QRCode Using

Invisible Watermarking in Frequency Domain”, In

IEEE Transactions in 2011.

[11] Graham Finlayson, Steven Hordley," A

Theory of Selection for Gamut Mapping Colour

Page 136: การอ าพรางข้อมูลลับด้วย Steganography บน QR Code ... การอำพรางข้อมูล... · ii Topic Steganography hiding

127

Constancy".

[12]Xiuli Lv , Hongyu Bian , Yufei Yang , “Color

Image Watermarking Using Support Vector”,

IEEE Transaction in 2009.

[13] M.Shrikalaa, P.Mathivanan , J.S.Leena

Jasmine," Conversion of Stegano Images into a

3D Stereo Image using RANSAC." , In IEEE

Transactions in 2013.

[14] Alvis Sokolovs, lija Galkin, Oskars

Krievsand Juhan Laugis,”Simulation Methods for

3x3 Converter”, In IEEE Transaction in 2006.

[15] Takuya Imaide, Toshiro Kinugasa, ”A

Multimedia Color Camera Providing Multi-

Format Digital Images” , In IEEE Transactions in

1993.

[16] Gabriela Mogos, “A quantum way to data

hiding” International Journal of Multimedia and

Ubiquitous Engineering in 2009.