[miniHowTo] La firma invisibile

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[miniHowTo] La firma invisibile

Messaggioda ntx » ven dic 19, 2014 1:10 pm

Che differenza c'e' fra questa foto
Immagine
e quest'altra
Immagine
?

Guardateci bene... che differenza c'e'? :)

Apparentemente nessuna. Ma la differenza e' che la seconda foto e' stata firmata con un sistema di watermarking che agisce a livello di spettro del segnale. In parole piu' semplici le due foto hanno un tipo di luce (di contenuto luminoso) diverso anche se apparentemente identico.

L'algoritmo usato e' il Fourier Watermarking del filtro G'MIC, il quale esiste in una versione nativa come plugin per GIMP, in una versione autonoma a command-line e anche in una versione online.

Come funziona
Questo filtro effettua un'analisi in frequenza dell'immagine data che descrive come variano tutte le frequenze luminose e quanto repentinamente: questo insieme di dati si chiama risposta spettrale. Il filtro non fa altro che modificare i dati della risposta spettrale in modo che, guardando lo spettro, appaia il watermark.
A quel punto, con lo spettro modificato, fa l'operazione opposta: in base alle frequenze e alle loro intensita' ricostruisce i pixel.
L'effetto finale e' invisibile perche', anche se sullo spettro la firma si vede bene, e' comunque una modifica di piccola entita' sul colore dei pixel... ed e' di piccola entita' anche perche', di fatto, e' diffusa su tutta l'immagine e su tutte le componenti colore.

Come applicare il watermark con G'MIC
Applicare questa firma e' decisamente semplice. Qui lo mostro su GIMP per Windows, ma farlo su Linux o Mac, o farlo online e' sostanzialmente simile.
Caricata l'immagine e preparata per la condivisione online (quindi se volete applicare firme normali e' questo il momento di metterle), si va nel menu' Filtri e si seleziona G'MIC (che ovviamente dovete aver installato visto che non e' predefinito di GIMP) - di norma e' verso il fondo della lista filtri.
G'MIC e', a sua volta, un contenitore di centinaia di filtri suoi interni (fra l'altro di ottima qualita' sia nelle possibilita' sia nella precisione del calcolo). I filtri sono divisi in sezioni: il watermark e' nella sezione "Spectral filters" e il filtro si chiama "Fourier watermark":
Immagine
Il filtro ha solo 2 parametri: il testo da scrivere e la sua dimensione.

Nell'impostare questi due parametri ci sono degli accorgimenti fondamentali da tenere a mente.
Non c'e' scritto da nessuna parte ma nel testo da inserire non utilizzate simboli speciali (es. carattere di copyright, usate (c) al suo posto) o accentate (sostituitele con la lettera e l'apostrofo): a seconda della versione di G'MIC e dei font installati a sistema, o non si ottiene il watermarking, o la corrispondenza dei simboli e' errata (tipo una lettera accentata che diventa un'altra cosa) o va direttamente in crash G'MIC. La versione che sto usando - 1.6.0.3 - pare stabile ma presenta comunque qualche limite (es. le accentate vengono interpretate male). Infine consiglio di usare scritte in minuscolo (vi sembra abbia un senso questo consiglio? eppure ce l'ha!).
La dimensione del testo e' importantissima: preferite sempre dimensioni grandi, le piu' grandi che riescono a starci. Piu' la scritta e' grande piu' e' resistente alle elaborazioni.

Applicato il watermark potete salvare l'immagine come siete abituati.

Per vedere il watermark si usa un altro filtro della stessa sezione di G'MIC: il filtro "Fourier analysis".
Immagine
Non ha parametri, non si puo' sbagliare nulla.
L'immagine che genera e' la risposta spettrale e, se lo facciamo sulla seconda immagine, quella filtrata ecco cosa otteniamo:
Immagine
Malgrado la compressione JPEG effettuata la firma che ho messo ("(c) ntx") e' visibile ai quattro angoli.

I vantaggi
Due sono i principali vantaggi di questo tipo di watermarking. Il primo e' che non deturpiamo le foto con le firme, il secondo e' che questo sistema resiste a molti tipi di elaborazione.
Un watermark di questo tipo resiste al crop, alla modifica di curve e livelli, alla modifica cromatica (saturazione/tinta), alla clonazione, alle maschere di contrasto e alle riduzioni del rumore.
Facciamo un esempio. Ho preso la foto firmata, l'ho croppata pesantemente, poi gli ho applicato una curva importante, ho aumentato la saturazione e infine l'ho risalvata in JPEG:
Immagine
Se uso il filtro di G'MIC "Fourier analysis" ottengo una risposta spettrale dove e' ancora possibile vedere la firma:
Immagine
Come vedete per enfatizzare la visualizzazione della firma ho usato una curva perche', con un crop cosi' forte e un'altro salvataggio in JPEG, moltissima dell'informazione di partenza e' andata perduta... e questo crea un abbassamento del contrasto fra la firma e il fondo dello spettro.

Il motivo di una resistenza cosi' forte e' che, come dicevo all'inizio, e' come se la luce che ha prodotto la foto contenesse la nostra firma. Un intervento per modificare in modo radicale la luce al punto da rendere illeggibile la firma andrebbe a deturpare pesantemente lo scatto originale.

Debolezze
Questo tipo di firma, come ho scritto, resiste a molti tipi di elaborazione... ad alcune invece e' vulnerabile. Le operazioni dove mostra debolezza sono la rotazione arbitraria - ovvero tutte quelle rotazioni diverse da +/-90° e 180°, e il rimpicciolimento (ma non l'ingrandimento).
Ovviamente anche i filtri pittorici / non fotografici rimuovono la firma... ma a quel punto il risultato che producono non c'entra piu' nulla con l'immagine iniziale.

Qualche consiglio finale
Quando si applica una firma di questo tipo e' sempre bene controllare quanto e' visibile la firma sulla risposta spettrale prima di salvare e diffondere la propria foto.
Subito dopo aver applicato la firma alla mia immagine, la risposta spettrale si presentava cosi':
Immagine
Come vedete e' ben visibile e ben contrastata. Piu' e' visibile e piu' e' contrastata, meglio e'... purtroppo l'unico modo che avete per ottenere cio' sono solo quei controlli sull'immissione del testo e della sua dimensione.
Se non e' cosi' ben visibile annullate le operazioni fatte, cambiate impostazioni (di norma la dimensione) e riapplicate il fitro.

Non applicate il filtro piu' volte pensando di aumentare la visibilita' della firma sulla risposta spettrale: piu' volte il filtro viene applicato e piu' cala il contrasto (cala molto lentamente e quindi per far sparire la firma servono centinaia di filtrature).

Se avete un nome o uno pseudonimo particolarmente lungo, puo' infastidirvi il fatto che le scritte agli angoli si possano sovrapporre... e' facile che cio' accada con le immagini verticali. La soluzione piu' semplice e banale per le immagini verticali e' ruotare l'immagine di 90°, applicare la firma e ruotarla in senso opposto di 90°. La firma sara' scritta in verticale ma sara' presente e avrete piu' posto per scrivere prima di avere una sovrapposizione.

Conclusione
Questo sistema di firma e' probabilmente uno dei piu' resistenti attualmente disponibili e, di fatto, non c'e' modo di poterlo rimuovere velocemente. Il suo scopo e' quello di poter dimostrare la proprieta' della foto e non quello di fare pubblicita' all'autore.
Il sistema in se funziona ma va detto che - causa la bassa diffusione - non e' implementato al meglio delle sue potenzialita' (perlomeno su G'MIC, l'unico software che conosco che ce l'ha) e il suo uso richiede ancora fasi in cui si va per tentativi (questione di poco, ma serve la supervisione). Inoltre, problema in cui si incorre soprattutto all'inizio, spesso si hanno risultati altalenanti: come il non trovare subito il giusto contrasto fra firma e risposta spettrale.

Bene, spero di essere stato chiaro, di non aver scritto inesattezze e se ci sono domande... fatele! :D

Ciao
Jenner
ntx
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Re: [miniHowTo] La firma invisibile

Messaggioda Wolvy » ven dic 19, 2014 5:06 pm

:clap: :clap: :clap: :cincin:
Essere superstiziosi è da ignoranti, ma non esserlo porta male.
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Re: [miniHowTo] La firma invisibile

Messaggioda cheip » ven dic 19, 2014 9:09 pm

Questa è una figata! :ook:
Rivogliamo l'autologin!!!

My homepage: http://goo.gl/zKrIUk

cheip
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Re: [miniHowTo] La firma invisibile

Messaggioda daniber » sab dic 20, 2014 12:48 am

E che differenza ci vedete rispetto a questa foto ?
stego.jpeg


All'apparenza, nessuna.. ma contiene la lista dei foto riparatori delle provincie di Milano e Varese.
Per chi volesse divertirsi ad estrarla...... la passphrase è "ntx"
( ovviamente..... )
Le istruzioni qui..... per chi usa Linux..

Istruzioni

Per la precisione, potrebbe reggere fino a 15,2 Kb di testo incluso.... dato che è un jpeg piccolo.
Non so se sia rimovibile più o meno facilmente, ma è simpatica l'idea di nascondere un testo in una foto con la steganografia.
Non hai i permessi necessari per visualizzare i file allegati in questo messaggio.
If yr photos don't look good enough, you were not close enough - R.Capa
l'arte della fotografia ? Semplicemente la capacità di scegliere dove piazzare il cavalletto...
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Re: [miniHowTo] La firma invisibile

Messaggioda bel-ami » sab dic 20, 2014 12:55 am

Bellissimo tutorial nonché articolo divulgativo su qualcosa che ignoravo del tutto :ook:
Cazzone Ghettizzato matr. 1570 e noto tAppista pugliese
Corredo ottico (per ora): tappo prima serie implorante pietà, tappo lungo in veste Samsung guarito da esoftalmo, cinquantino plastico affetto da superbia.
Son tornato a "sfarfallare" su Flickr!
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Re: [miniHowTo] La firma invisibile

Messaggioda ntx » sab dic 20, 2014 8:21 am

daniber ha scritto:Per la precisione, potrebbe reggere fino a 15,2 Kb di testo incluso.... dato che è un jpeg piccolo.
Non so se sia rimovibile più o meno facilmente, ma è simpatica l'idea di nascondere un testo in una foto con la steganografia.


Mi farai passare per un terrorista! :D

La steganografia la conoscevo ma non ho mai approfondito su quel frangente. Ti ringrazio per la segnalazione di quell'articolo: molto interessante!
L'approccio della steganografia, pero', non dovrebbe avere resistenza alle elaborazioni... nel senso che se croppi, ad esempio, ti ritrovi solo con parte dei dati steganografati (e non so nemmeno se in forma leggibile con la password).

Ciao
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Re: [miniHowTo] La firma invisibile

Messaggioda alessandrozero » sab dic 20, 2014 9:37 am

:clap:
Ci sono una serie di tuoi argomenti e non, che (amp) andrebbero sticcati in alto perchè utili, se non immediatamente, in un prossimo futuro. Capisco che poi la lista sarebbe lunga e creerebbe qualche problema di visibilità degli argomenti "correnti"; peccato però. Mi viene in mente "la lettura dell'istogramma che mente o meno", la comparazione dei programmi di conversione raw, .......
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Re: [miniHowTo] La firma invisibile

Messaggioda old_kappa » sab dic 20, 2014 9:59 am

alessandrozero ha scritto::clap:
Ci sono una serie di tuoi argomenti e non, che (amp) andrebbero sticcati in alto perchè utili, se non immediatamente, in un prossimo futuro. Capisco che poi la lista sarebbe lunga e creerebbe qualche problema di visibilità degli argomenti "correnti"; peccato però. Mi viene in mente "la lettura dell'istogramma che mente o meno", la comparazione dei programmi di conversione raw, .......

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Re: [miniHowTo] La firma invisibile

Messaggioda Jules Maigret » sab dic 20, 2014 1:20 pm

old_kappa ha scritto:
alessandrozero ha scritto::clap:
Ci sono una serie di tuoi argomenti e non, che (amp) andrebbero sticcati in alto perchè utili, se non immediatamente, in un prossimo futuro. Capisco che poi la lista sarebbe lunga e creerebbe qualche problema di visibilità degli argomenti "correnti"; peccato però. Mi viene in mente "la lettura dell'istogramma che mente o meno", la comparazione dei programmi di conversione raw, .......

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Re: [miniHowTo] La firma invisibile

Messaggioda lordgine » mar gen 10, 2017 12:19 am

Oggi ho provato ad usare il filtro con GIMP, molto interessante ma funziona solamente su immagini minuscole, se le carico a piena risoluzione non risulta visibile... C'è modo di ingrandirlo? Anche mettendolo al massimo della dimensione risulta invisibile
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Re: [miniHowTo] La firma invisibile

Messaggioda pvanni » mar gen 10, 2017 9:36 am

Secondo me in questo sistema c'è un'altro lato positivo, il furfante che si impadronisce della foto quasi sicuramente
non si accorge della firma, non farà nulla per cercare di rimuoverla quindi sarà più facile da smascherare
Paolo
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Re: [miniHowTo] La firma invisibile

Messaggioda unoqualsiasi » mar gen 10, 2017 10:29 am

La realtà delle cose è che nella stragrande maggioranza delle immagini prese dal web ed usate senza autorizzazione, il furfante non si accorgerà del watermark ma nemmeno il proprietario si accorgerà del "furto".
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Re: [miniHowTo] La firma invisibile

Messaggioda ntx » mar gen 10, 2017 4:43 pm

lordgine ha scritto:Oggi ho provato ad usare il filtro con GIMP, molto interessante ma funziona solamente su immagini minuscole, se le carico a piena risoluzione non risulta visibile... C'è modo di ingrandirlo? Anche mettendolo al massimo della dimensione risulta invisibile


A me funziona anche sulle immagini grandi... e se lo voglio ingrandire il font e' dimensionabile.

Ho notato che il compressore di Facebook (che non ho capito quand'e' che entra in azione: certe volte si, certe altre no) comprime talmente tanto che la firma diviene irrilevabile.

Ciao
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Re: [miniHowTo] La firma invisibile

Messaggioda lordgine » mer gen 11, 2017 1:30 am

ntx ha scritto:A me funziona anche sulle immagini grandi... e se lo voglio ingrandire il font e' dimensionabile.


Per grande cosa intendi? Io ho provato con una 1920x1080 (più piccola di un foto).

Per vederlo cosa utilizzi? Io ho provato sia il plugin che online e non riesco a vedere alcuna scritta. Fa una preview non dimensionabile (solo crop e sembra che applichi una diversa analisi ogni volta che lo si fa) molto piccola, quindi il watermark potrebbe anche essere presente ma non risulta visibile per le dimensioni.

La dimensione va da 1 a 125, non di più e forse con queste risoluzioni non basta...
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Re: [miniHowTo] La firma invisibile

Messaggioda Domenik » mer gen 11, 2017 11:04 am

unoqualsiasi ha scritto:La realtà delle cose è che nella stragrande maggioranza delle immagini prese dal web ed usate senza autorizzazione, il furfante non si accorgerà del watermark ma nemmeno il proprietario si accorgerà del "furto".

Amara considerazione che conferma le esperienze che mi sono capitate. Molti siti usano mie foto del mio paese di origine del Molise, molti non riportano l'autore o il link del sito dove hanno prelevato il file ed allora gli scrivo intimando di rispettare le regole. Devo dire che poi subito rispondono , si scusano e procedono , ma intanto , per una volta che uno se ne accorge , ce ne sono 100 che va tutto in gloria . Mi da fastidio e mi mostro subito"cattivo" quando a fare i finti tonti sono siti commerciali tipo immobiliari e simili.
Per tornare al watermark, credo sia utile che si veda e sia invasivo come fanno coloro che vendono le foto di eventi sportivi amatoriali o giovanili. In quel modo puoi pure togliere le scritte , ma se ti ci vuole un'ora di lavoro alla fine ti conviene comprare la foto.
Il watermark invisibile è utile solo se non hai conservato il raw o se non posti un crop conservando l'originale.
Mi piacerebbe sapere cosa succederebbe in un caso in cui una foto rubata venisse indebitamente usata in una pubblicazione che producesse un reddito rilevante. Il risarcimento come sarebbe quantificato?
K1 + 50-135*, 80-200* FA f2.8 , 24 FA f2.0 , 85 f 1.9, 20 A f 2.8 , 24 takumar f 3.5 ,135 M F2.5, 100 A macro 2.8 , DA 55 f 1.4, 50A F1.4, 55K 1.8, 300*A, adapter 1,7X ,flah metz 58AF1 e svariate ottiche FA*
Domenik
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