طرائق إخفاء النصوص غير المغطاة اعتمادا على خصائص اللغة العربية

2024-10-20

رسالة ماجستير

اسم الباحث : سبأ حامد رشيد

اسم المشرف : أ.م.د. ضمياء عباس حبيب

الكلمات المفتاحية :

الكلية : كلية علوم الحاسوب وتكنولوجيا المعلومات

الاختصاص : علوم الحاسوب

سنة نشر البحث : 2024

تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث

المشاهدات: 3

الخلاصة

في العصر الرقمي، يُعَدّ حماية المعلومات السرية من الوصول غير المصرح به أمرًا بالغ الأهمية. المعلومات يمكن أن تُعبر عنها بوسائل اتصال متعددة مثل النصوص، والصوت، والفيديو، والصور، مع كون النصوص الأكثر شيوعًا. تهدف تقنية الإخفاء (Steganography) إلى إخفاء المعلومات بحيث لا يلاحظها الآخرون، من خلال إدراجها في وسط ناقل آخر. يختلف هذا الأسلوب عن تقنيات تبادل المعلومات السرية الأخرى مثل التشفير، حيث يمكن اكتشاف وجود المعلومات المُشفّرة لكن يصعب فهمها. أما في الإخفاء، فلا يمكن لأحد أن يعرف أن البيانات موجودة أصلاً داخل المصدر.

من التحديات التي تواجه طريقة الإخفاء النصي بدون غطاء تقليدي هي انخفاض السعة العالية، وارتفاع مستوى التعقيد (perplexity)، وغياب التطبيقات باللغة العربية. بالمقابل، لا يتطلب الإخفاء النصي بدون غطاء تعديل الوسيط الناقل بل ينقل المعلومات المخفية مباشرة عبر ميزات داخلية في النص.

تهدف هذه الأطروحة إلى تحسين تقنيات الإخفاء النصي بدون غطاء من حيث سعة الإخفاء، نسبة النجاح، دقة الاستخراج، تحليل الأمان، توفر وفعالية الخوارزمية. وكذلك، توسيع تطبيقات هذه التقنيات لتشمل اللغة العربية من خلال الاستفادة من النموذج الإحصائي للغة العربية والميزات اللغوية التي يمكن استخدامها لإخفاء المعلومات.

تُقدَّم في هذه الأطروحة طريقتان جديدتان للإخفاء النصي بدون غطاء؛ الأولى تعتمد على نموذج إحصائي للغة العربية باستخدام سلاسل ماركوف من الدرجة الأولى، والثانية تعتمد على ميزات مدمجة في اللغة العربية.

تم استخدام ثلاث مجموعات بيانات عربية في هذه الأطروحة: مجموعة بيانات أخبار عربية تحتوي على 45,500 مقال، مجموعة شاملة من الشعر العربي تحتوي على 1,831,770 بيت شعر، ومجموعة بيانات شعرية تحتوي على أكثر من 58,000 قصيدة.

تستخدم الطريقة الأولى سلاسل ماركوف من الدرجة الأولى لتوليد نصوص مخفية دون الحاجة إلى وسيلة نقل خارجية. تم اختيار مجموعة من النصوص العربية وإنشاء مخطط انتقال يعتمد على تكرار الكلمات. يُستخدم رمز معين لتمثيل الانتقالات في المخطط، مما يسمح بتوليد نص يخفي المعلومات. أظهرت هذه الطريقة تحسنًا في سعة الإخفاء حيث وصلت إلى 5.5، وانخفاضًا في التعقيد ليصل إلى 18.51، مما يشير إلى فعالية الطريقة في إخفاء المعلومات.

أما الطريقة الثانية تركز على الكلمة الأولى في كل صف من مجموعة بيانات بناءً على ثمانية ميزات محددة—الهمزة، التشكيل، الحروف المنفصلة، الحروف ذات الحافتين الحادتين، الحركات، النقط، الحروف ذات الحلقة، والتكرار العالي—لتوليد قيمة بايت (1 أو 0) بناءً على وجود أو غياب هذه الميزات. يتم بعد ذلك تحويل هذه القيمة إلى عدد عشري (كود ASCII) لإنشاء بروتوكول ترميز ديناميكي مع الحرف الأكثر تكرارًا. حققت هذه الطريقة معدل دقة عالي جدًا بنسبة 100%، مما يعكس دقتها في تضمين واسترجاع المعلومات المخفية دون تغيير في البنية اللغوية للنص. علاوة على ذلك، حققت الطريقة أيضًا معدل نجاح بنسبة 100%، مما يبرز موثوقيتها في إخفاء وكشف المعلومات المضمنة بنجاح. ومع ذلك، فإن القدرة على الإخفاء باستخدام هذه الطريقة بلغت 0.246، مما يعكس التوازن بين الحفاظ على سلامة النص اللغوية وكمية المعلومات التي يمكن إخفاؤها.

Coverless Text Steganography Methods Based on Arabic Language Features

Abstract

In the digital era, protecting confidential information from unauthorized access is crucial. Information can be depicted through several forms of communication, such as text, audio, video, and images with text being the most common. Steganography’s primary objective is to conceal information so that it is not noticed by others by hiding it in other cover media. There is a significant difference between this method and other covert information exchange techniques. In cryptography, for instance, people detect information by looking at coded data, but they are unable to understand it. But using steganography, no one will ever know that the data is even included in the source. Traditional methods require carriers to disguise secret information which leads to carrier modifications that are challenging to avoid steganalysis. The challenges associated with the coverless text steganography method include low capacity, high perplexity, and the absence of any applications in the Arabic language. In contrast, the carrier is not modified by coverless text steganography and transfers hidden information directly via the stego cover’s built-in features.