Você sabe o que é esteganografia? Quem acompanha as criações de Leonardo da Vinci e assistiu ou leu a obra de Dan Brown “Código Da Vinci” deve ficar impressionado com as criações daquele gênio do passado. Suas invenções iam além da tecnologia no uso da mecânica, física, química e biologia e outras coisas materiais, mas também em suas obas de arte e em suas criações que envolviam inteligência e segredos.
Nota: Artigo publicado na revista Mecatrônica Jovem de Janeiro de 2024.
Da Vinci escrevia seus textos ao contrário para ninguém os entendesse. E ninguém sabia que para lê-los bastava usar um espelho. A imagem refletiva revertia o texto e ele se tornava legível.
Na figura 2 mostro um texto que escrevi ao contrário e que só pode se lido no espelho.
Coloque um espelho como mostra a figura 3 e você vai “reverter o texto” lendo o que está escrito.
Da Vinci era o que se chama de ambidestro, ou seja, escrevia com as duas mãos e podia fazer isso invertendo o texto. Conforme mostra a imagem eu também sou ambidestro e posso desenhar o Eltron e escrever com as duas mãos ao mesmo tempo, textos invertidos. Fazia isso com meus alunos no quadro negro, invertendo as imagens.
Um outro personagem histórico que fazia algo semelhante era o físico quântico Dirac. Seus alunos e os que o conheceram dizem que era um personagem “maluco” com ideias estravagantes.
Ele escrevia seus textos da maneira normal, mas pulando uma linha e depois completava com as linhas faltantes inserindo-as no texto, porém escrevendo ao contrário! Quem conseguia ler? Era uma ideia interessante.
O texto da figura 5 dá uma ideia do que ele fazia. Para ler, coloque um espelho ao lado e alterne a leitura das normais a esquerda com as invertidas no espelho à direita.
Foi ele que também criou uma notação completamente diferente para descrever os fenômenos quânticos.
Mas, essa arte de escrever mensagens ocultas tem um nome e é dela que vamos falar um pouco agora, com a possibilidade de usarmos muita tecnologia nisso e até vamos dar um desafio para nossos seguidores leitores desta revista e dos canais da Mecatrônica Jovem e do Instituto Newton C. Braga, além do nosso site (veja links no final do artigo).
A arte de escrever mensagens ocultas ou dados que ninguém possa saber, a não ser que tenha uma chave é denominada criptografia. Usamos isso amplamente hoje quando transmitimos dados sensíveis pela internet realizando transações bancárias, por exemplo, ou enviando dados de documentos.
Mas existe algo diferente a ser considerado. Quando interceptamos uma mensagem criptografada sabemos que ela contém alguma informação que não podemos ver, porque é preciso de uma chave, mas existe algo mais interessante.
Podemos transmitir uma mensagem secreta embutida numa mensagem comum de modo que, quem receba veja apenas a mensagem comum e nem sequer suspeita de que ela contém algo mais a não ser que seja informado sobre isso e tenha o modo de fazer sua extração.
Essa técnica é chamada esteganografia e é dela que vamos falar neste artigo que permitirá que os leitores inventem sistemas secretos para enviar mensagens.
O que é a esteganografia
Esteganografia consiste na arte ou ciência de se escrever mensagens ocultas de tal forma que ninguém saiba que essa mensagem exista. É diferente da criptografia em que a mensagem tem sua existência conhecida, mas não se sabe como decifrá-la.
Um texto embaralhado, como o produzido pela famosa máquina Enigma, é um texto criptografado. No entanto, um microponto numa mensagem que ninguém sabe que existe é uma mensagem esteganografada.
Um texto "escrito ao contrário" como Leonardo da Vinci costumava fazer, de modo a só poder ser lido com a ajuda de um espelho é um exemplo de criptografia.
A palavra "esteganografia" é atribua a Johannes Trithemius grafada como título "steganographia", um livro em que o autor tratava destas técnicas como "magia negra".
O leitor não deve confundir esteganografia com estenografia, que é a técnica de se escrever de forma abreviada rápida, muito usada pelas secretárias (não eletrônicas) que antes do advento do gravador tinham de anotar tudo que se passava numa reunião ou mesmo as cartas ditadas pelos chefes.
Para se obter um texto esteganográfico é comum que em primeiro lugar ele seja encriptado, ou seja, passe por algum tipo de processamento que o torne ilegível. Depois, o mesmo texto é modificado de alguma maneira que sua presença não possa ser detectada, obtendo-se assim um estegotexto.
Um exemplo interessante de esteganografia pode ser dado já nos tempos dos gregos antigos. Naquela época tábuas com textos secretos eram cobertas de cera de modo que a mensagem ficava escondida. Bastava derreter ou remover a cera para que ela pudesse ser lida.
Um outro exemplo é dado por Heródoto. Diante da invasão dos Persas, precisando alertar um general sobre isso, mas de forma secreta. O rei mandou raspar a cabeça de um escravo, onde escreveu a mensagem.
Esperou o cabelo crescer e mandou o escravo procurar o general com a ordem simples de raspar a cabeça. Se caísse em mãos inimigas o escravo não saberia dizer o conteúdo da mensagem (e ele mesmo não sabia pois não pode ler o que estava em sua cabeça) e os inimigos certamente não pensariam em procurar lá a mensagem.
O Eltron também criou sua maneira de registrar o código. Usou seu cabelo de modo a registrar a senha da porta de entrada de sua casa, que ele sempre esquece. Fez um corte especial “codificado em BCD” (Binary Coded Decimal ou Decimal Codificado em Binário)
Para ler, quando esquece a senha, ele coloca o celular na posição de self e a leitura é feita pelo software que criou, um leitor de HCode (Hair Code) que faz a conversão direta. Pretende patentear sua ideia.
Evidentemente, em nossos dias, em que as mensagens precisam ser enviadas rapidamente, essa técnica não funcionaria. Mas, existem variações muito interessantes para a tecnologia usada na esteganografia que podem estar neste momento sendo usadas.
Um exemplo moderno, pode ser dado nos próprios arquivos que circulam pela Internet e que podem esconder mensagens secretas de uma forma extremamente interessante.
Partindo do fato de que as imagens digitais são formadas por conjuntos de bits que representam a porcentagem com que cada cor está presente, podemos usar isso de uma forma muito interessante, conforme encontramos em documentação na Internet.
Uma imagem em bitmap, por exemplo, usa 24 bits para representar a cor de cada pixel. Com 8 bits temos 256 níveis de cores primárias, o que é mais do que suficiente para podermos combinar esses níveis, obtendo milhões de combinações para as cores finais.
Se reduzirmos essa quantidade pela metade, nossa visão provavelmente não vai notar muita diferença. Isso significa que podemos usar, por exemplo, os 2 últimos bits da proporção em que cada cor entra em cada ponto de uma imagem em bitmap, para embutir uma mensagem ou uma imagem secreta.
Com dois bits de cada ponto de cor, temos 6 bits o que é mais do que suficiente para embutir numa imagem caracteres e números, além de sinais gráficos.
Para que o leitor tenha uma ideia do potencial em que isso ocorre, encontramos na Wikipedia um interessante exemplo de estenografia feita com uma imagem em bitmap, usando 2 bits de cada componente de cor.
A imagem original enviada é a mostrada na figura 8.
Removendo-se os dois últimos bits de cada componente de cor do arquivo bitmap dessa imagem, obtém-se uma imagem praticamente negra.
No entanto, aumentando o brilho dessa imagem em 85 vezes, obtemos a imagem mostrada na figura 9.
Quanto maior for a quantidade de bits usada na transmissão de uma imagem, mais fácil é esconder uma mensagem ou uma segunda imagem, sem que isso seja percebido e com a possibilidade de se obter maior capacidade de ocultação para a mensagem secreta.
Por esse motivo, as imagens digitais disponíveis na Internet, são um "prato cheio" para os mal-intencionados que desejam enviar mensagens secretas de maneira praticamente indetectável.
Especula-se que o próprio Bin Laden (perigoso terrorista) tenha usado esse recurso para enviar ordens aos seus subordinados, de uma maneira simples, se bem que isso não tenha sido provado. Bastava aplicar uma técnica de extração simples da imagem disponível, para revelar imediatamente a mensagem ou imagem esteganografada!
O mais grave dessa técnica é que a introdução da informação secreta numa imagem comum torna-a praticamente indetectável. Não há praticamente nenhuma alteração visível na imagem enviada que possa levar um eventual interceptador a desconfiar de alguma coisa, conforme vimos nas imagens dadas como exemplo.
Na própria transmissão de imagens digitais com compressão JPEG ou MPEG pode-se ter a inclusão de mensagens secretas esteganografadas com facilidade.
Na transmissão de imagens na forma comprimida é comum a introdução de ruído em substituição a certa redundância (abordamos esse assunto em série de artigos que escrevemos sobre TV Digital e que em breve estarão no site).
Esse ruído, no caso da TV digital e de imagens comprimidas (que podem ser enviadas para celulares) consiste em um conjunto de bits aleatórios. No entanto, nada impede que eles sejam substituídos por uma sequência não aleatória que leve uma mensagem secreta.
Somente o receptor que saiba desse conteúdo pode aplicar o algoritmo que faça a sua extração. Os demais não terão sequer a ideia de que essa mensagem existe! Para eles aqueles bits a mais, se acessados, serão interpretados como ruído.
Uma possibilidade para o futuro (ou agora) é que algoritmos de inteligência artificial possam ser usados tanto para criar mensagens indecifráveis colocadas em arquivos comuns de texto, imagem ou mesmo som, ou que ela possa detectar isso.
Numa gravação de áudio, sons de níveis mais baixos codificados numa taxa de amostragem muito baixa podem conter mensagens secretas.
Por exemplo, você pode mixar uma mensagem estendida num som normal, e depois comprimindo o som levando a gravação principal à faixa ultrassônica e assim desaparecendo da reprodução, pois não podemos ouvir, aparece a mensagem oculta de forma normal.
No passado, durante a guerra, para tornar a mensagem não interceptável, gravava-se em fita magnética uma mensagem de 5 minutos, por exemplo, em apenas 10 segundos e fazia-se sua transmissão. Não dava tempo para o inimigo interceptar, mas o receptor podia gravá-la.
A gravação ininteligível que aparecia com a mensagem muito rápida era então reproduzido numa velocidade 30 vezes menor e a mensagem podia ser ouvida normalmente.
Conclusão:
E você? Sabe enviar ou receber mensagens secretas? Sabe como decifrá-la. A seguir damos um projeto prático interessante de uma chave de código e um desafio para você decifrar o código que faz sua abertura.
https://www.newtoncbraga.com.br/component/finder/searh.html?q=esteganografia&Itemid=101
