علم إخفاء البيانات (Steganography)
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته...
أقدم لكم في هذه التدوينة مدخل إلى علم إخفاء البيانات (Steganography) .. وأنصح كل شخص بتعلم هذا العلم وخصوصاً الأشخاص الذين يهمتون بلأمن المعلوماتي ونظم البيانات والمعلومات لأهميته الكبيرة في حجب أو إخفاء البيانات خاصة وإن كانت بيانات حساسة ولا يتم التعرف عليها إلا بواسطة أشخاص معينين .
هناك طرق عديدة وكثيرة تلعب دوراً مهمًا فيما يتعلق بأمن المعلومات، ومنها الطريقة الأكثر شيوعاً والمعروفة بالتشفير (Cryptography) وهو تغيير/إخفاء البيانات الأساسية وفق أسلوب معين لتصبح غير مقروءة.
هناك فن آخر يهدف إلى إخفاء البيانات كليًا للتواصل مابين جهتين بشكل غير ظاهر لجهة ثالثة، وهذا مايعرف بإخفاء المعلومات (Steganography)، فهي طريقة أو تقنية لحجب و إخفاء البيانات داخل وسيط رقمي، حتى يتم إخفاء أن هناك إتصال أوتبادل معلومات يتم في الخفاء، ولا يكون على علم بهذا الإتصال إلا الأشخاص المعنيين.
مقدمة عن علم إخفاء البيانات:
⦁ هو فن وعلم كتابة رسائل مخفية بطريقة لا يمكن لأحد، عدا المرسل والمستلم المعني , وهو نوع من السرية من خلال الغموض.
⦁ هو فن وعلم كتابة رسائل مخفية بطريقة لا يمكن لأحد، عدا المرسل والمستلم المعني , وهو نوع من السرية من خلال الغموض.
⦁ المفهوم التقليدي للرسالة المخفية هو أن تكون مكتوبة بحبر خفي بين السطور المرئية لرسالة خاصة. إن ميزة الستيغانوغرافي على التشفير المجرد، هو أن الرسالة بحد ذاتها لا تجذب الاهتمام. الرسائل المشفرة بوضوح، بغض النظر عن قابلية فكها تبدو مريبة؛ وربما يُدان كاتبها في البلدان التي تمنع التشفير وفي الوقت الذي يحمي التشفير محتوى الرسالة، يمكن للـ Steganography أن يحمي الرسالة وأطراف التراسل معاً.
*ستجدون روابط في آخر التدوينة
أساس علم إخفاء البيانات (Steganography):
كلمة Steganography في الأساس مشتقة من كلمة يونانية تعني “الكتابة المخفية”.
موضوع إرسال رسالة مخفية عن طريق حجب أن هناك شيء مرسل من الأساس هي طريقة (وفكرة) قديمة. ولها قصة تاريخية بدأت أيام الإمبراطورية اليونانية القديمة عندما كانت تكتب الرسائل على رؤوس العبيد آنذاك بعد حلق شعر العبد، حيث يكتب على رأسه رسالة سرية معينة، وعندما يعود شعره للنمو مرة أخرى تختبئ الرسالة السرية تحت شعره الكثيف، وعندها، يتم إرساله للطرف الثاني يقوم بدوره بحلق رأس العبد مرة أخرى حتى يستطيع قرأة الرسالة، وهكذا كانت بدايات استخدام هذة الطريقة لإخفاء رسالة أو معلومة ما تحت غطاء أو شيء ما حتى لا يكون هناك علم أن أي إتصال سري يتم مابين إثنين أو أكثر.
الفرق بين إخفاء البيانات (Steganography) والتشفير (Encryption):
ربما سمعت سابقًا بمصطلح التشفير (Encryption أو Cryptography) وهو – باختصار – تشفير المعلومة لتصبح غير مفهومة وغير قابلة للقرآة إلا من قبل الشخص الذي يمتلك مفتاح التشفير لفك الشفرة وكل من يحصل على هذا المفتاح. التشفير يكون دائمًا لغرض حماية وأمن المعلومات وأسباب تشفير المعلومات كثيرة، منها: تبادل بيانات سرية بين شركات معينة، بين دوائر حكومية معينة، وغيرها. في المقابل، عند الرغبة في إخفاء المعلومات (Steganography) فإننا نقوم بتضمين المعلومات داخل وسيط ما وتحت غطاء معين بحيث لا تظهر هذه الرسالة لمن يستعرض الوسيط الأساسي (سواءً كان صورة أو ملف نصي أو صوت أو فيديو) لأنها مخفية تمامًا داخله، وهذا أشبه ما يكون بالتواصل من وراء الكواليس.
بالتالي، نستطيع القول أن الفرق الأساسي بين التشفير وإخفاء المعلومات هو أنه عند تشفير (Encryption أو Cryptography) معلومة ما، يستطيع الطرف الثالث معرفة أن هناك إتصال يتم مابين طرفين (شخصين أو جهتين) لكنه لا يستطيع فهم المعلومات لأنها مشفرة. أما في حالة إخفاء المعلومات (Steganography)، لا يعلم الطرف الثالث بأن هناك شيء مخفي في الخفاء أو أن هناك إتصال بين إثنين يتم من وراء الكواليس لأنه تم استخدام وسيط ما لإخفاء هذا الإتصال تمامًا.
الوسائط المستخدمة في إخفاء البيانات (Steganography):
موضوع إرسال رسالة مخفية عن طريق حجب أن هناك شيء مرسل من الأساس هي طريقة (وفكرة) قديمة. ولها قصة تاريخية بدأت أيام الإمبراطورية اليونانية القديمة عندما كانت تكتب الرسائل على رؤوس العبيد آنذاك بعد حلق شعر العبد، حيث يكتب على رأسه رسالة سرية معينة، وعندما يعود شعره للنمو مرة أخرى تختبئ الرسالة السرية تحت شعره الكثيف، وعندها، يتم إرساله للطرف الثاني يقوم بدوره بحلق رأس العبد مرة أخرى حتى يستطيع قرأة الرسالة، وهكذا كانت بدايات استخدام هذة الطريقة لإخفاء رسالة أو معلومة ما تحت غطاء أو شيء ما حتى لا يكون هناك علم أن أي إتصال سري يتم مابين إثنين أو أكثر.
الفرق بين إخفاء البيانات (Steganography) والتشفير (Encryption):
ربما سمعت سابقًا بمصطلح التشفير (Encryption أو Cryptography) وهو – باختصار – تشفير المعلومة لتصبح غير مفهومة وغير قابلة للقرآة إلا من قبل الشخص الذي يمتلك مفتاح التشفير لفك الشفرة وكل من يحصل على هذا المفتاح. التشفير يكون دائمًا لغرض حماية وأمن المعلومات وأسباب تشفير المعلومات كثيرة، منها: تبادل بيانات سرية بين شركات معينة، بين دوائر حكومية معينة، وغيرها. في المقابل، عند الرغبة في إخفاء المعلومات (Steganography) فإننا نقوم بتضمين المعلومات داخل وسيط ما وتحت غطاء معين بحيث لا تظهر هذه الرسالة لمن يستعرض الوسيط الأساسي (سواءً كان صورة أو ملف نصي أو صوت أو فيديو) لأنها مخفية تمامًا داخله، وهذا أشبه ما يكون بالتواصل من وراء الكواليس.
بالتالي، نستطيع القول أن الفرق الأساسي بين التشفير وإخفاء المعلومات هو أنه عند تشفير (Encryption أو Cryptography) معلومة ما، يستطيع الطرف الثالث معرفة أن هناك إتصال يتم مابين طرفين (شخصين أو جهتين) لكنه لا يستطيع فهم المعلومات لأنها مشفرة. أما في حالة إخفاء المعلومات (Steganography)، لا يعلم الطرف الثالث بأن هناك شيء مخفي في الخفاء أو أن هناك إتصال بين إثنين يتم من وراء الكواليس لأنه تم استخدام وسيط ما لإخفاء هذا الإتصال تمامًا.
الوسائط المستخدمة في إخفاء البيانات (Steganography):
 | ||
| الوسائط المستخدمة في إخفاء البيانات |
الوسائط المستخدمة أبرز الوسائط التي تستخدم في إخفاء المعلومات أربعة وهي:
⦁ الملفات النصية.
⦁ الصور.
⦁ الملفات الصوتية.
⦁ مقاطع الفيديو.
 |
| طرق إخفاء البيانات |
أنماط إخفاء البيانات (Types of Steganography):
Pure Steganography
وهو النوع أو النمط العادي والخام من الأنماط المستخدمة لإخفاء المعلومات، هنا يتم تضمين المعلومات أو الرسالة الخفية داخل الوسيط بشكل مباشر وبدون كلمة سرية
 | ||||
| الآلية المتبعة في إخفاء المعلومات بدون إستخدام كلمة سرية |
Public Key Steganography
و يعني إخفاء المعلومات بإستخدام مفتاح عام، والعملية هنا تشبة العملية المتبعة في التشفير عن طريق إستخدام مفتاحين، الأول مفتاح “عام” ويستخدمه الشخص الأول عند عملية إخفاء المعلومة، ويتم إستخدام المفتاح الثاني “الخاص” من قبل الشخص المستقبل عند إسترجاعه للمعلومة المخفية، مع العلم أن المفتاح الخاص له علاقة مباشرة مع المفتاح العام
 |
| الآلية المتبعة في إخفاء المعلومات مع إستخدام كلمة سرية |
التطبيقات المستخدمة في إخفاء البيانات (Steganography):
تستخدم طريقة إخفاء المعلومات (Steganography) في الكثير من التطبيقات المفيدة مثل تعزيز البطاقات التعريفية الذكية، حيث أن طريقة إخفاء المعلومات تلعب دور مهم في إخفاء تفاصيل معينة داخل صور الأفراد، كذلك، في الشبكات في حزم TCP/IP حيث يتم إخفاء أو تضمين كلمة سر غير مكررة داخل صورة ما حتى يتم تحليل حركة مرور الشبكة لمستخدم معين.
*لتوضيح الفكرة أكثر، لنأخذ على سبيل المثال الصور، يتم إخفاء معلومات معينة داخل صورة ما، في حين أن أي شخص ينظر لهذة الصورة يرى أنها طبيعية جداً ولا يخطر بباله أنها في الحقيقة تحوي شيئاً ما بداخلها.
الصورة التالية (صورة القطة) تم إستخدامها كغطاء لحجب المعلومة ولإخفاء أن هناك تبادل معلومات يتم بين شخصين في الخفاء. هل يمكنك ملاحظة الفرق؟
هذا ويتم استخدام خورازميات مختلفة لإخفاء معلومة معينة داخل الصور، وكل خوارزمية لها خصائصها وميزاتها وعيوبها، وتختلف طريقة العمل من طريقة لأخرى، و من أشهر برامج إخفاء المعلومات في الصور: Jsteg و Outguess و JPHide، وغيرهم من البرامج التي يمكن تحميلها من الإنترنت.
وبنفس الفكرة، يمكن استخدام الملفات النصية و الصوتية لإخفاء بيانات أو معلومات معينة، في حين لو قرأت النص المعني (الظاهر) أو سمعت مقطع الصوت لوجدته طبيعيًا جداً.
الطرق و الأساليب التي تستخدم لإخفاء المعلومات كثيرة ومختلفة وكلٌ له مزاياه وعيوبه، كما أن هناك الكثير من الطرق و الأساليب لكشف هذة المعلومات المخفية، سيتم التعرف عليها في المواضيع القادمة بإذن الله تعالى ..
لكل من يرغب في تعلم هذا العلم .. هناك كورس في منصة رواق للتعليم المفتوح أنصحكم بالتوجه إليها
رابط موقع منصة رواق:
Rwaq
رابط كورس علم إخفاء البيانات:
Steganography Course
