Stéganographie : cacher du texte dans une image
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1. D Modalit s d valuation Nous valuerons en plus du respect des consignes la ma trise des concepts de Programmation Structur e ainsi que la qualit de votre d veloppement et de votre programme la conception c est dire l analyse papier le choix du d coupage en fonctionnalit s et les explications de vos algorithmes les commentaires la lisibilit du code l indentation la simplicit l efficacit du code et la pertinence des valuations de performance le rendu final et l esth tique des exemples la gestion de ces diff rents points durant les s ances de TP sera aussi valu e videmment cette liste n est pas exhaustive2. vous voyez la diff rence vous Pour cela nous allons utiliser le fait que l oeil ne rep re pas de minuscules changements de teinte dans un pixel Nous allons donc modifier certaines teintes de pixel en ajoutant des informations permettant de coder des caract res du texte cacher 1 1 Explications sur les images photos Stockage informatique des images La repr sentation la plus simple et la plus utilis e pour stocker des images en informatique est ce qu on appelle une carte de pixels en anglais pixmap pitelmap mais bien souvent on utilise bitmap par abus de langage Un pixel abr viation de picture element repr sente la plus petite unit que l on peut afficher sur un cran Le principe d une carte de pixels est d associer une couleur chacun de ces pixels dans un tableau Il n est pas n cessaire de stocker les coordonn es de chaque pixel puisqu elles sont facilement accessibles lorsque l on conna t les dimensions de l image Ainsi si notre image poss de une largeur L et une hauteur H les couleurs de chacun des pixels seront stock es dans un tableau une dimension un vecteur o les L premi res valeurs repr senteront les couleurs de la premi re ligne de pixels les L valeurs suivantes repr senteront les couleurs de la deuxi me ligne H L FIGURE 2 Codage d une image dans un vecteur Couleur d un pixel Le codage d une couleur est stock sur un ou plusieurs octets
3. Le format que nous utiliserons pour ce projet est une image noir et blanc o l intensit de blanc est cod e sur 1 octet 0 pixel noir 255 pixel blanc cod par un unsigned char en C Dans la suite du sujet et par abus de langage nous utiliserons couleur pour d signer l intensit de blanc d un pixel pixel blanc _ 0 20 255 255 40 pixel noir FIGURE 3 Codage d une image N B chaque case du tableau correspond un pixel 1 2 Travail r aliser R aliser un logiciel qui partir d une image et d un texte dissimule le texte dans l image Le logiciel saura aussi retrouver le texte partir de l image Le logiciel n affichera ni l image d entr e ni l image de sortie Pour visualiser une image on utilisera par exemple l utilitaire gqview ou eog Le principe g n ral pour r aliser cette op ration est de lire l image pixel par pixel et de g n rer une nouvelle image contenant les pixels modifi s Chaque caract re du texte cacher repr sent par 8 bits sera cod dans 4 pixels successifs de l image 2 bits du caract re cod dans chacun des 4 pixels EXEMPLE 1 Prenons le caract re t son code ascii est 116 qui s crit en binaire 01110100 On va donc cacher O1 dans un premier pixel puis 11 puis O1 puis 00 Les 4 premiers pixels de l image fournie nao png sont 90 87 90 94 Prenons 90 01011010 2 base 2 il sera modifi en rempla an
4. autre nom Se reporter au fichier d ent te include algo_imai4 h pour l explication des fonctionnalit s de la librairie Il est important de bien comprendre les fonctions de librairie avant de s en servir Compr hension du sujet Faire un premier bilan des tapes que vous devez r aliser et faites en part un encadrant afin que nous puissions v rifier la bonne compr hension du sujet Faites des dessins pour montrer l id e de votre algorithme 2 2 La suite La suite est en autonomie on ne vous guide plus Vous devez faire les analyses les algorithmes bien concevoir vos algos avant de les coder Cette partie est aussi valu e Prenez l habitude de bien commenter au fur et mesure et de commenter en ANGLAIS Attention bien tester chacune de vos fonctions en v rifiant bien leur r sultat sur des exemples bien choisis On ne b tit pas sur de mauvaises fondations Il est inutile d avancer si une fonction ne fonctionne pas A Annexe Consignes pour le rendu A lire relire et rerelire Modalit s du rendu de projet Nous r cup rerons le jeudi 10 janvier 2013 18h 5 points par jour de retard 2 points d s la premi re heure vos projets sous Moodle Une unique archive nomm e Nomi_Nom2 tgz Nomi et Nom2 les noms des deux membres du bin me dans l ordre alphab tique sera d pos e sur Moodle L archive tgz devra se d compresser en un r pertoire nomm Nomi_Nom2 contenant un fic
5. POLYTECH Universit 1 Lille1 LILLE d Sciences et Technologies D partement IMA 3A S5 Programmation Structur e 2012 2013 http laure gonnord org pro teaching Sujet propos par L Gonnord sur une id e de T Maurice IMA3 Premier Projet de D veloppement Logiciel en C St ganographie cacher du texte dans une image Lire le sujet COMPL TEMENT d s la premi re s ance Objectif Ce projet de programmation structur e a pour objectif de r aliser en bin me un premier logiciel avec les notions acquises au S5 et uniquement celles ci Dans ce projet vous mettrez en oeuvre les notions vues en cours de Programmation Structur e conception algorithmique d veloppement critiques et documentation Une partie du code vous sera fournie sous forme de biblioth que crite par un d veloppeur tiers J r mie Dequidt Le code que vous nous demandons est r alisable avec des tableaux de taille statique fix e l avance 1 Plantons le d cor Pour cela regardons la page de Wikip dia lhttp en wikipedia org wiki Steganography Steganography is the art and science of writing hidden messages in such a way that no one apart from the sender and intended recipient suspects the existence of the message form of security through obscurity Nous allons donc jouer aux agents secrets et coder du texte dans des images FIGURE 1 L image de r f rence et image modifi e en cachant le texte tagada
6. hier Readme txt d crivant rapidement votre logiciel ses fonctionnalit s et donnant un mode d emploi succinct un r pertoire Code avec Makefile Pour faciliter la correction le binaire s appellera mosaique un r pertoire Images dans lequel les fichiers images seront d pos s ou g n r s par votre programme un fichier Nomi_Nom2 pdf contiendra votre rapport Le rapport ne comprendra pas plus de 5 pages devra tre clair et pr cis et notamment comporter les limitations de votre outil PAS de rapport papier SVP Attention votre archive devra tre propre ie ne pas comporter de fichier o tilde binaire etc Nous fournirons un script qui permettra de v rifier les consignes Des points seront enlev s aux bin mes pour lesquels le script renvoie une erreur B Le compte rendu G n ralit s R crire le sujet ne sert RIEN Ce n est pas la peine de mettre les codes en annexe Ce n est pas la peine d imprimer votre rapport Le compte rendu est en pdf et pas en autre format Rapport en 11 pt interligne simple sans fioriture pas de titre en couleur maximum 5 pages A4 La grammaire et l orthographe seront corrects La grammaire et l orthographe seront corrects Vous identifierez clairement les points du cahier des charges qui ont t clairement trait s et ceux qui manquent Les difficult s que vous avez rencontr es seront d crites Les algorithmes pourront par exemple tre d crits selon le
7. llez vous appuyer sur Une biblioth que crite par un d veloppeur tiers J Dequidt Le code correspond un ensemble de fonctions qui vous seront utiles pour manipuler des images png chargement d une image cr ation d un tableau de taille quelconque pour stocker des pixels et sauvegarde d une image On vous fournit un Makefile qui permet de lier votre code la biblioth que Vos connaissances acquises en Programmation Structur e Aucune autre connaissance n est requise 2 Modalit s de travail Vous avez deux s ances de TP s ances 9 et 10 pour avancer au maximum le projet puis ensuite 3 semaines de travail en bin me Pour travailler chez vous il faudra faire en sorte de r cup rer vos fichiers de l ext rieur C est expliqu sur le Twiki Ou alors pr voyez une clef USB Faites aussi en sorte que les deux membres du bin me aient le code courant 2 1 Premi re s ance TP num ro 9 Pr liminaires Avant de commencer chaque bin me va r cup rer le source du sujet quelques fichiers sources et autres choses utiles sur la page web du cours d sarchive ce r pertoire Makefile et utilisation des librairies Dans la premi re s ance on vous demande de tester la librairie fournie Un Makefile est contenu dans l archive et un fichier nomm stega c est pr t tre compl t Tester les principales fonctions de la librairie notamment en ouvrant un fichier PNG et en le sauvant sous un
8. mod le suivant en ajoutant des dessins si n cessaire Le pseudo code est en g n ral inutile pour des algorithmes de base Exemple de description de fonction int chargelmageReference char fileName unsigned char bufferRef int w int h Sp cification charge une image de type PNG fileName dans un vecteur de char bufferRef qui est suppos d j allou stocke la taille de l image dans w et h retourne 1 si tout c est bien pass 0 sinon Conception tapes fileName est un char cha ne de caract res de taille non fix e l avance ce nom n est pas modifi bufferRef est un pointeur vers le Tableau r sultat chaque case du tableau contiendra la fin une valeur entre 0 et 255 niveau de gris du pixel tapes ouverture du fichier avec erreur 0 si il n existe pas v rifications fichier de bonne taille et r cup ration de la hauteur et largeur dans w et h de bon type et passage en niveaux de gris si le fichier est en couleur ensuite r cup ration des pixels et fermeture du fichier C Le code lui m me Les noms des fonctions des identifiants les commentaires seront faits en langue anglaise histoire de s habituer Les codes seront indent s avec indent kr Les fichiers comporteront les noms des bin mes en commentaires La pompe triche sera lourdement sanctionn e C est un travail en bin me pas en classe enti re
9. t les bits en gras 10 par 01 les deux bits de poids forts du code ascii de t Le premier pizel deviendra donc 01011001 2 c est dire 89 Les trois pixels suivants faire les calculs seront 87 89 et 92 Le codage du texte commencera d s le premier pixel de l image Il faudra ajouter la fin du codage un caract re sp cial qui permettra au programme d codeur de d tecter la fin Nous ne d taillons pas d avantage dessein C est vous de r aliser cet algorithme de bout en bout d effectuer le d coupage en sous t ches Vous pouvez bien videmment vous servir du Web comme source notamment en ce qui concerne le d coupage en bits Cahier des charges 1 Base R aliser la fonctionnalit d crite plus haut titre indicatif notre solution fait moins de 150 lignes commentaires inclus 2 Faire en sorte que l utilisateur puisse choisir son image le texte inclure et que l interface textuelle soit ergonomique 3 Prendre en consid ration l aspect performance ventuellement en r alisant plusieurs versions 4 Modifier votre algorithme pour cacher votre texte ailleurs qu au d but de l image Il faudra que le destinataire de l image r cup re donc l information de d but de codage 5 Bonus Essayer de cacher une petite image dans une grande image essayer de d tecter si un fichier a t modifi analyse statistique 1 3 Figures Impos es Pour r aliser votre t che vous a
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