Eberhard Karls Universität Tübingen
Wilhelm-Schickard-Institut für Informatik (WSI)
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Visuelle Kryptographie

(Print-out für Interessierte beim  Tag der Offenen Tür  des WSI für Informatik am 31. Mai 2006)

Bei der Visuellen Kryptographie geht es darum, aus einem gegebenen Bild zwei Folien zu erzeugen, die jede einzeln keine Information zeigen, die aber beide übereinandergelegt das vorgegebene Bild erkennen lassen.

Z.B. werden aus diesem Bild   MM   die folgenden zwei Folien erzeugt:

  mm1  und  mm2

Wenn man diese beiden Folien aufeinanderlegt,

bekommt man dieses Bild:   mm3


Auf beiden Folien kann man jeweils nichts von dem Original-Bild erkennen, aber aufeinandergelegt lassen sie das Original-Bild erscheinen (mit schwächerem Kontrast). Hier sind die zwei Folien zum Selber-Ausdrucken.

Bemerkenswert ist, daß jede einzelne der beiden Folien nachweislich keinerlei Information enthält: jede Folie sieht so aus, als wenn jedem Pixel durch Münzwurf die Farbe schwarz oder weiß zugewiesen worden wäre (eine der beiden Folien wird tatsächlich so erzeugt). Warum es trotzdem funktioniert, wird auf der Seite "Algorithmus der Woche", im Original-Papier (beide links stehen unten) oder auf diesen Vorlesungs-Folien erklärt. 

Man kann also geheime Nachrichten wie z.B.   Schatz  auf ein Bild schreiben, das dann so in zwei Folien zerlegt wird, daß keine Folie einzeln etwas von dieser Nachricht preisgibt, aber beide zusammen die Nachricht ergeben.


Ein romantischeres Beispiel: das Bild   Herz (Barbara)   wird zu diesen zwei Folien.


Erweiterungen der Technik der "Visuellen Kryptographie" lassen es z.B. zu, ein Bild in drei Folien zu zerlegen, so daß je zwei davon nichts aussagen, aber alle drei übereinandergelegt das codierte Bild zeigen ("3-aus-3-Geheimnis-Schema"). Eine andere Erweiterung ist "Visuelle Steganographie": Jede der erzeugten Folien zeigt einzeln jeweils ein harmloses Bild, aber übereinandergelegt verschwinden diese Bilder zugunsten des codierten Bildes. Für diese Erweiterungen siehe die oben verlinkten Vorlesungs-Folien, oder das unten verlinkte Original-Papier.

Links

Der Beitrag zu Visuelle Kryptographie aus "Algorithmus der Woche" (zum Informatikjahr 2006):

Die URL des Servers an der Uni Paderborn, bei der man ein eigenes Bild hochladen und die zugehörigen Folien erzeugen lassen kann:

Das Original-Papier von den Erfindern der Visuellen Kryptographie, A. Shamir und M. Naor, aus dem Jahre 1994:
Das Applet zu Visuelle Kryptographie aus dem interaktiven Kryptologie-Skript von Klaus Reinhardt:
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