Педагогічні
науки/2. Проблемы подготовки специалистов.
Пошукач О. Матвійчук-Юдіна
Національний авіаційний університет, Україна
Формування компетентності з голографії у бакалаврів
спеціальності «кібербезпека»
Вступ
Зростання кількості мультимедійних методів та засобів,
супроводжуючих їх програмних продуктів потребує нового рівня захисту
інформаційних ресурсів в інформаційно-комунікаційних системах (ІКСМ).
Зрозуміло, що на перших етапах розвитку систем захисту, питання вбудовування
знаку-ідентифікатора в цифрове зображення, тобто розміщення корисного
графічного повідомлення в цифровий контейнер, відносилось цілком до теорії
стеганографії [1]. Однак, з розвитком інформаційного суспільства та його потреб
в відображенні, висвітленні інформації, авторизації відео продукції та
забезпеченні дійсності авторського права, призвело до формування нового
науково-практичного напряму, як: голографічний захист інформаційних ресурсів.
Метою дослідження є: розробити та впровадити методику надання початкових
практичних знань, умінь і навичок з метою формування компетентності з теорії
голографії у студентів кваліфікаційного
рівня бакалавр спеціальності 125 «Кібербепека» з предмету «Комп’ютерна графіка»
(КГ).
Захист авторських прав засобом голографії в ком’пютерній графіці.
Голографічний
захист інформаційних ресурсів, зараз включає в себе такі напрямки, як
вбудовування графічної інформації з метою її прихованої передачі, цифрових
знаків-ідентифікаторів, цифрових водяних знаків (ЦВЗ), ідентифікаційних номерів
тощо [2]. Одним з най поширених напрямів використання голографії є питання
захисту авторського права від несанкціонованого використання інформаційного
продукту зловмисником.
Практичними
напрямами реалізації таких завдань, можуть бути цифрові графічні знак-ідентифікатори,
що вбудовуються в інформаційний продукт - зображення-контейнер у вигляді мітки,
голограми, водяного знаку (ВЗ), тощо з урахуванням методів 2D
чи 3D комп’ютерної графіки. Знак-ідентифікатор може бути
видимим чи видимим з встановленим коефіцієнтом прозорості, або бути непомітним
для людського ока у вигляді так званого шуму зображення.
В попередніх дослідження автор
підкреслював, що КГ, як складова фахових компетентностей в найбільшому сенсі
відноситься до двох сучасних властивостей інформаційної системи з урахуванням
світової системи стандартизації за вище визначеними класами: захист
інформаційних ресурсів і баз даних; висвітлення
інформаційних потоків даних [3]. Існуючі методи, що вирішують задачу захисту
авторського права шляхом вбудовування знак-ідентифікатора, можна розділити на
два напрями: науково-практичний напрям
реалізації методів, які приховують інформацію в просторовій області (цифровій
площині) зображення; методи, що
вбудовують знак-ідентифікатор в частотну область з плоским або просторовим
відображенням знака [4].
Методи
першого напряму вбудовують корисну інформацію безпосередньо в цифрову площину
даних зображення на базі 2D і 3D графіки, що робить їх нестійкими до несанкціонованого
втручання та багатьох класів спотворень. Компресія з втратами, що порушує
цілісність знаку, призводить до часткового, чи навіть, повного знищення
вбудованого знак-ідентифікатора. Стійкими до різних видів руйнацій, процедур
віддалення та компресії є методи другого напряму з використанням відбиття хвиль частотного діапазону відповідного до
сприйняття оком людини. Базовим обмеженням і вимогою впровадження
знак-ідентифікатора - є гарантована голографічною системою цілісність,
вбудованої корисної інформації при великій вірогідності подальших спотворень
цілісності, чи компресії зображення-контейнера. А також з урахуванням
мінімального впливу процедур вбудовування цифрових знаків на якість та обсяг
самого зображення.
Зараз,
існує безліч прикладних програмних продуктів та графічних редакторів для
реалізації вбудовування графічних знаків-ідентифікаторів: Photoshop, FastStone
Photo Resister, Avidemux, Waterkmar Magic, Image Tuner, тощо. Робота повинна
виконуватися на сучасному прикладному програмному забезпеченні Photoshop CS5\6
з метою реалізації базових методів і засобів голографічного захисту інформації
з використанням особливостей компресорів та форматів файлів типу jpg, png, rar,
тощо. Для створення водяного знаку. Використовуємо програму Adobe Photoshop
CS6.
Для створення
голограми відкриємо (завантажуємо) в оболонку Adobe
Photoshop CS5\6 графічне зображення, яке ми
безпосередньо збираємось реалізувати у якості знака-ідентифікатора. За
графічний ідентифікатор виберемо логотип будь якої компанії. Для того,
щоб побачити результат на звичайному фоні придатному до подальших дій,
відкриємо нову вкладку панелі головного меню: Файл-Новий(Ctrl+N); виберемо інструмент «Пензель» (В); у наборі пензликів вибираємо щойно створений нами
пензель компанії, встановлюємо необхідний розмір і наносимо на білий фон.
Наступним кроком повинна бути процедура створення графічного контейнеру, що
потребує ідентифікації, авторизації або підтвердження авторського права.
Реалізуємо попередній прийом на цифровому зображенні –
контейнері обраної картинки, що вимагає авторського підтвердження і подальшої
реалізації методів голографії, виберемо його за тло з використанням різних
графічних стилів. Відкриємо зображення контейнер «litak.jpeg»,
що буде нашим тлом та задіємо необхідний пензлик з інструментального набору
меню для фіксації відбитку знака-ідентифікатора. Для переміщення
знаку-ідентифікатора, скористаємось комбінацією клавіш Ctrl+T, а також у вікні
графічних стилів виберемо необхідний у відповідність встановленим вимогам.
При
потребі, можна використати режим накладання слою на тло і встановити потрібну
нам прозорість й колірну заливку. Зазначену процедуру розміщення
знака-ідентифікатора на тлі контейнера, можна також виконати на базі
вбудованого у програмне забезпечення (ПЗ) Photoshop
плагіну – Digimarc. Прикладна програма Digimarc
має додаткові можливості підвищення рівня стійкості знаку-ідентифікатора до
несанкціонованих зломів на основі вбудованих методів кодування водяного знаку.
Результатом операції є так званий візуальний шум [5,6], тому його зір
сторонньої людини або експерта не може сприйняти, як знак-ідентифікатор
візуально. Підтвердження наявності в цифровому зображені ідентифікатора, можливо
тільки за допомогою спеціального ПЗ. Водяний знак Digimarc
піддається видаленню, але порушнику спочатку потрібно знати про його існування.
Недоліком цього методу є те, що збільшення візуального шуму може призвести до
збільшення розміру самого файлу контейнера.
Висновки.
Розроблено та впроваджено
методику надання початкових практичних знань, умінь і навичок з метою
формування компетентності з теорії голографії
у студентів кваліфікаційного рівня бакалавр спеціальності 125
«Кібербепека» з предмету «Комп’ютерна графіка».
Література.
1.Конахович
Г.Ф. Компютерная стеганография. Теория и практика / Г.Ф. Конахович, Ф.Ю.
Пузыренко // –
К.: «МК-Пресс», 2006. – 288 с.
3.Матвійчук-Юдіна O. В.
Ключові компетентності фахівців спеціальності „Кібербезпека” з предмету
„Комп’ютерна графіка” згідно індустріальної моделі промисловості / О.В.
Матвійчук-Юдіна // Вісник Житомирського державного університету. – 2017. – № 4(90). – C. 93 – 98.
4.М. Милер. Голография. Теория, эксперимент, применение. Издательство: Ленинград "Машиностроение"
Ленинградское отделение,
5.Ватoлин Д., Ратушняк А.,
Смирнoв М., Юкин В. Метoды сжатия
данных. Устрoйствo архиватoрoв, сжатие изoбражений и видеo. / Д.Ватoлин,
А.Ратушняк, М.Смирнoв, В.Юкин // ДИАЛOГ-МИФИ, - М. - 2012. – 384
6.Гинзбург В.М., Степанов Б.М. (ред.)
Оптическая голография: Практические применения М.:
Советское радио, 1978.— 240 с.