ازالگوﺑﻨﺪیمتنهاﻧﯿﺰدرﻣﺨﻔﯽﮐﺮدناﻃﻼﻋﺎتاﺳﺘﻔﺎدهﻣﯽﺷﺪ. ﺑﻮﺳﯿﻠﻪﺗﻨﻈﯿﻢﮐﺮدنﻣﮑـﺎنﺧﻂﻫﺎوﮐﻠﻤﻪﻫﺎﻣﺘﻦراﻧﺸﺎﻧﻪﮔﺬاریوازوﺳﺎﯾﻠﯽﻣﺎﻧﻨﺪﺳﻮزنﻧﯿﺰﺑﺮای ﻣﺸﺨﺺﮐﺮدنﻟﻐﺎتﻣﻮردﻧﻈﺮﻧﯿﺰاﺳﺘﻔﺎدهﻣﯽﺷﺪ.
ﻫﻤﺎنﻃﻮرﮐﻪﺑﻪﺧﺎﻃﺮﭘﯿﺸﺮﻓﺖﺗﮑﻨﻮﻟﻮژیﻣﺨﻔﯽﮐﺮدناﻃﻼﻋﺎتﺑﺪونﻧﻤﺎﯾﺎنﺷﺪنﺑﺎﺣﺠﻢزﯾﺎدیاﻧﺠﺎمﻣﯽﮔﺮﻓﺖﻋﻠﻢﭘﯿﺪاﮐﺮدنﻣﺘﻮنﻣﺨﻔﯽﻧﯿﺰدرﺣﺎلﭘﯿﺸﺮﻓﺖﺑﻮد. ﻣﺴﺌﻮل اف بی آی^[۲۰] ﻧﺴﺒﺖﺑﻪاﺧﺘﺮاعمیکرودات^[۲۱] ﺑﻮﺳﯿﻠﻪآﻟﻤﺎﻧﯽﻫﺎﭼﻨﯿﻦﺗﻌﺒﯿـﺮیداﺷـﺖ،ﻋﮑﺲﻫﺎیﺑﺴﯿﺎرﮐﻮﭼﮑﯽﺑﻮدﻧﺪﮐﻪاﻃﻼﻋﺎتﻣﺨﺘﻠﻔﯽﻣﺎﻧﻨﺪعکسوﻣﺘﻦرادرﺧﻮدﺟﺎیﻣﯽدادﻧﺪ،اﯾﻦﻋﮑﺲﻫﺎدراﻧﺪازهﯾﮏﻧﻘﻄﻪﺑﻮدﻧﺪﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦﻣـﯽﺗـﻮانﺑـﺎآﻧﻬـﺎﯾﮏﻣﺘﻦﺳﺎدهﻧﻮﺷﺖ، ﻣﺜﻼ ً دررویﺧﻄﻮطﯾﮏﮐﻠﻤﻪﻣﯽﺗﻮاناﻃﻼﻋﺎتزﯾﺎدیﻗﺮارداد.
درﺣﻘﯿﻘﺖﻓﻀﺎیﻓﺮﺳﺘﺎدنﻣﺘﻦﻫﺎﺑﻪاﯾﻦروشﻫﺎآﻧﭽﻨﺎنﺑﻮدﮐـﻪﻣﺤـﺪودﯾﺖﻫـﺎیزﯾـﺎدی ﺑﺮایارﺳﺎلﻣﺘﻦوﺣﺘﯽﻋﮑﺲاﻋﻤﺎلﻣﯽﺷﺪ،ﻣﺤﺪودﯾﺖﻫﺎﯾﯽﮐﻪاﻣﺮوزﺑﺴﯿﺎرﺑﯽﻣﻌﻨﯽﻣﯽﺑﺎﺷـﻨﺪ. درآﻣﺮﯾﮑﺎﭘﺴﺖﺷﻄﺮﻧﺞ،ﻧﻘﺸﻪﻫﺎیﺑﺎﻓﻨﺪﮔﯽ،ﺗﮑﻪﻫﺎیروزﻧﺎﻣﻪوﺣﺘﯽﻧﻘﺎﺷـﯽﮐﻮدﮐـﺎنﻣﻤﻨـﻮعﺑﻮد، ﺣﺘﯽﻓﺮﺳﺘﺎدنﮔﻞدراﻧﮕﻠﺴﺘﺎنوآﻣﺮﯾﮑﺎﻣﻤﻨﻮعﺷﺪ.
بعدها با ورودﮐﺎﻣﭙﯿﻮﺗﺮﻫﺎ به عرصه تکنولوژی،پنهان نگاری پیشرفتشگفت انگیزیکرد. روشﻫـﺎیﻗـﺪﯾﻤﯽ مخفی سازی دادههادرﻋﮑﺲو متن، با تغییرروش های محاسباتی کامپیوتریروشهای دﯾﮕﺮپنهان نگاریتولید شد(پولیمنیا و همکاران، ۱۹۹۲).

1. 1. تعریف رمزنگاری

در رمزنگاری، وجود اطلاعات یا ارسال شدن پیام به هیچ وجه مخفی نمی‌باشد، بلکه ذخیره اطلاعات یا ارسال پیام مشخص است، اما تنها افراد مورد نظر می‌توانند اطلاعات اصلی را بازیابی کنند. بالعکس درپنهان‌نگاری، اصل وجود اطلاعات یا ارسال پیام محرمانه، مخفی نگاه داشته می‌شود و غیر از طرف ارسال‌کننده و طرف دریافت‌کننده کسی از ارسال پیام آگاه نمی‌شود.
در رمزنگاری محتویات یک متن به صورت حرف به حرف و در بعضی موارد بیت به بیت تغییر داده می‌شود و هدف تغییر محتوای متن است نه تغییر ساختار زبان‌شناختی آن. در مقابل کدگذاری تبدیلی است که کلمه‌ای را با یک کلمه یا نماد دیگر جایگزین می‌کند و ساختار زبان‌شناختی متن را تغییر می‌دهد.
۱-۴-تفاوت رمزنگاریوپنهان نگاری
روشهایپنهاننگاریورمز نگاریﺑﺎﻫﻢشباهت زیادی دارند. درﺣﻘﯿﻘـﺖﻓﻠﺴﻔﻪپنهان نگاریاﯾﻦاﺳﺖﮐﻪﭘﯿﻐﺎمبه گونهای مخفی شودﮐـﻪﮐـﺴﯽﻣﺘﻮﺟـﻪﺣـﻀﻮرآنﻧﺸﻮددرﺣﺎﻟﯽﮐﻪدررمزنگاریﻫﺪفﺗﻐﯿﯿﺮﭘﯿﻐﺎمﺑﻪگونهایاﺳﺖﮐﻪﺑﺮایﺷـﺨﺺدﯾﮕـﺮیﻧﺎﻣﻔﻬﻮمﺑﺎﺷﺪواﯾﻨﮑﻪﮐﺴﯽﻣﺘﻮﺟﻪﭘﯿﻐﺎمﺑﺸﻮدﯾﺎﻧﻪاﻫﻤﯿﺘﯽﻧﺪارد.
به طوری که در باب پنهان سازی میگویند: هدف پنهانسازی این است که پیامی را در یک پیام دیگر بیخطر به روشی ذخیره کند که دشمن پی به وجود پیام اولی در پیام دوم نبرد.برتری پنهانسازی هم در این است که میتوان پیامی را فرستاد بدون اینکه کسی بفهمد پیامی فرستاده شده است.
به طور معمول در رمزنگاری درک میشود که فرستنده و گیرنده در حال رد و بدل کردن اطلاعاتی هستند که نمیخواهند شخص سومی از آن خبردار باشد.
پنهاننگاری دارای عیب هایی نیز می باشد. به طور مثال ، برای فرستادن چند بیت احتیاج به فرستادن تعداد بسیار زیادی بیت بدون اطلاعات هستیم و سربار آن زیاد است یا اینکه به محض فاش شدن الگوریتم یک روش،دیگر از آن نمی توان در مخفی کردن اطلاعات استفاده کرد، یک تفاوت مهم دیگر در آن است که پنهانسازی حتما به میزبانی یک محیط ثانویه (تکرسانه یا چندرسانهای) نیاز دارد؛ در حالی که در رمزنگاری اینطور نیست.

در رمز نگاری برای جلوگیری از دسترسی غیر مجاز به محتوای پیام از مخدوش نمودن آن استفاده میشود. بطوریکه این پیام مخدوش وغیر قابل درک شده توسط شخص مجاز و با بهره گرفتن از یک کلید سری قابل بازسازی است و اطلاعات به راحتی استخراج میشوند. لیکن همین امر برای شخص غیر مجازی که به اطلاعات رمز شده و الگوریتم رمز نگاری دسترسی دارد بدون داشتن کلید ناممکن است. ارسال پیام رمزشده روی کانال عمومی صورت می پذیرد و همین امر موجب شکل گیری موج عظیمی ازحملات مختلف روی این سیستم شده است؛ بطوریکه می توان گفت جنگ سختی میان طراحان الگوریتم های رمز نگاری از یک طرف و تحلیل گران این الگوریتم ها ازطرف دیگر همواره وجود داشته و دارد.
طراحان برای افزایش محافظت از محرمانه بودن پیام، سعی درپیچیده ترکردن الگوریتمها برای مقاومت در برابر حملات مختلف را دارند و تحلیل گران با نبوغ و استفاده از نقاط ضعف الگوریتمها راه های نفوذ را جستجو میکنند.
اگر ما بتوانیم بگونهای احتمال انجام شدن تحلیل روی الگوریتم را کاهش دهیم؛ این کار منجر به افزایش در محافظت از محرمانگی و تمامیت پیام  میشود. ایدهی استفاده از نهان نگاری اطلاعات راهی است در جهت رسیدن به هدف فوق که در سال ١٩٨٣ توسط سیمونز تحت عنوان مسئله زندانیان مطرح شد. آلیس وباب  زندانی هستند وبرای طرح نقشه فرار الیس میخواهد پیامی را برای باب ارسال کند. ارتباط آلیس وباب از طریق ارسال ودریافت نامه هایی با محتوای مجاز که توسط ویلی زندانبان چک می شود ممکن می شود. بدیهی است درصورتیکه ویلی ارسال پیامی را غیر مجاز تشخیص دهد به سرپرست زندان اطلاع خواهد داد و این موجب قطع ارتباط آلیس وباب خواهد شد بنابراین آلیس باید پیام خود را در قالب یک پیام عادی و پنهان شده درآن برای باب ارسال نماید طوریکه سوءظن ویلی برانگیخته نشود وباب هم قادر به فهم کامل پیام الیس باشد.
در نهان نگاری میتوان پیام را قبل از درج داخل میزبان با بهره گرفتن از الگوریتمهای رمز نگاری به صورت رمز در آورد و سپس عمل پنهانسازی را انجام داد، بطوریکه می توان گفت با بهره گرفتن از پنهانسازی در حقیقت سه لایه حفاظتی بسیار محکم در دسترسی به پیام ایجاد خواهد شد: اول اینکه وجود ارتباط نامحسوس است و این هدف اصلی در پنهانسازی است، بنابراین گذشتن از اولین مانع کار چندان سادهای نخواهد بود در صورتیکه وجود اطلاعات دریک میزبان مورد سوءظن واقع شود؛ مرحله دوم پیداکردن الگوریتم پنهانسازی است. طوریکه باید جا و ترتیب پنهان شدن اطلاعات معلوم شود.
لیکن در این مرحله نیز چون از یک کلید بنامکلید استگوبرای درج پیام استفاده شده دانستن این کلید ضروری است و بنابراین گذشتن از این مرحله نیز با دشواری همراه خواهد بود. چنانچه دو مرحله قبلی با موفقیت پشت سر گذاشته شوند؛ اکنون به متن رمزی دسترسی پیدا شده است که تازه در این مرحله مسائل مربوط به رمزنگاری مطرح میگردند(پاتریک کومار وپاچری، ۲۰۱۲).

1. 1. تعریف نهان نگاری

نهان نگاری یا واترمارکینگ دیجیتال^[۲۲] شاخه ای از علم پنهان نگاری است با این تفاوت کهﺣﺠﻢﺑﺴﯿﺎراﻧﺪﮐﯽازدادهﻣﯽﺑﺎﯾﺴﺖﺑﻪﻧﺤﻮیدررﺳﺎﻧﻪﭘﻨﻬﺎنﺷﻮﻧﺪﮐﻪدرﻣﻘﺎﺑﻞاﻧﻮاعﺗﻐﯿﯿﺮاترﺳﺎﻧﻪازﺧﻮدﻣﻘﺎوﻣﺖﻧﺸﺎندادهوﺣﺪاﻗﻞﺧﺮاﺑﯽدرآﻧﻬﺎﭘﯿﺶآﯾد.
به دلیل شباهت زیاد نهان نگاری به پنهان نگاری کلیه ی اصطلاحات ذکر شده در پنهان نگاری در اینجا نیز کاربرد دارد.
۱-۵-۱-تاریخچه نهان نگاری
نهان نگاری شاخهای از فرایند پنهان نگاری محسوب میشود که نخستین بار در سال ۱۹۹۶ جهت حفاظت کپیرایت و جلوگیری از تکثیر غیر قانونی اطلاعات معرفی شد(پراسادوآلا ۲۰۰۴).
۱-۵-۲- تفاوت پنهان نگاری و نهان نگاری
تفاوت در آن است که در پنهان سازی تناسب موضوع و محتوا میان رمز و میزبان الزامی نیست. محتوای رمز و میزبان میتواند کاملا مستقل از هم باشند اما در نهان نگاری محتوای رمز و میزبان بایستی مرتبط با هم باشند و همچنین در پنهان سازی آنچه که مهم است پیامی است که داخل میزبان پنهان شده است و میزبان در حقیقت سدی است برای محافظت از پیام لیکن در نهان نگاریآنچه که مهم است میزبان است و پیام برای محافظت از میزبان داخل آن درج شده است. یکی از خصوصیات ضروری نهان نگاری داشتن مقاومت بسیار بالا است طوری که به هیچ وجه قابل تفکیک از میزبان نباشد و از بین بردن آن منجر به از بین رفتن میزبان شود.
مثلا می توان در یک فایل حاوی اطلاعات گذرنامه اشخاص، از مشخصات ظاهری فرد نظیر اثر انگشت،رنگ چشم یا طرح عنبیه بعنوان واترمارک ضمیمه به فایل اصلی استفاده کرد.در فایل تولیدات یک مرکزعلمی میتوان از اطلاعات کپی رایت آن مرکز، لیست مشتری ها، طرح لوگوی مرکز، تاریخ و نظایرآن بعنوان واترمارک استفاده کرد.
۱-۵-۳-محیط میزبان
محیط ورسانه های گوناگونی میتوانند میزبان( حامل واترمارک) باشند.محیط میزبان میتواند از نوع رسانه های دیجیتالی یا غیر از آن باشد.
موارد متداول تر به قرار زیر هستند :
رسانه تصویر ساکن، رسانه تصویر متحرک، رسانه صوتی، رسانه متنی، فایل سرآیند، نرم افزار،سخت افزار،فایل سیستم، دیسک، ژنوم، بسته های جاری در شبکه. این میزبان ها از الگوریتمهای مختلفی برای نهان نگاری استفاده میکنند(مانیکاندان ومیاپان، ۲۰۱۲).
۱-۶-طرح کلی الگوریتم های نهان نگاری
اگر اجزای مورد نیاز برای الگوریتم نهان نگاری را به صورت زیر بیان کنیم، میتوانیم عملیات پنهان سازی را به صورت نمادین نشان دهیم.

• • رسانه پوشاننده©

• • پیام مخفی شده که میتواند متن ساده، متن رمز شده و یا هر نوع دیگری از داده باشد.(M)

• • تابعاستگو  (F(s))  و معکوس آن (F(s)^-1)

• • یک کلید استگو اختیاری (Secret Key) یا رمزی که ممکن است برای مخفی کردن یا پیدا کردن پیام استفاده شود.

تابع استگو،فایل میزبان و پیامی که باید مخفی شود همراه با یک کلید رمز(اختیاری) را دریافت میکند و پس از اعمال نهان نگاری در فایل میزبان، فایل استگو (S) را تولید می کند.این طرح در شکل(۱-۱)نشان داده شده است(مونیکا پاتل، ۲۰۱۲).
Secret Key
تابع تشخیص نهان (F(s)^-1)  نگاری
F(S)
تابع نهان نگاری
F(S)
M M
S
C C
شکل۱-۱:طرح کلی الگوریتم های نهان نگاری
۱-۷-آنالیزهای لازم جهتانتخاب روش نهان نگاری