Können Digitalkameras Bilder signieren, um die Echtheit zu beweisen?


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Ist es möglich, über die Metadaten / EXIF ​​/ IPTC (die leicht geändert werden können) hinaus nachzuweisen, dass ein Bild authentisch ist? Wenn dies nicht möglich ist, wie kann ein Fotojournalist die Echtheit eines Originalbildes nachweisen?

Können Digitalkameras Bilder signieren, um die Echtheit zu beweisen? Wie funktioniert das und welche Kameras können das?


Inspiriert von @ Itais
dpollitt

@mattdm - Ich bin nicht einverstanden, dass Sie den Tag "Ethik" hinzufügen!
Dpollitt

Ich habe in den vorhandenen Tags nach Tags gesucht, die möglicherweise zutreffen, und es scheint, dass Fragen der Wahrhaftigkeit einen ethischen Aspekt haben. Da wir jedoch auf fünf Tags beschränkt sind, wäre vielleicht etwas digital-signaturesnützlicher.
Mattdm

Die meisten (wenn nicht alle) Canon EOS-Kameras haben die Option, einen Hash des unveränderten Bildes in ihre Metadaten aufzunehmen. Leider können die Metadaten immer noch aus der Datei entfernt oder sogar gefälscht werden, da der Algorithmus in '10 geknackt wurde (Quelle: vizworld.com/2010/11/… )
Tzarium

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@Tzarium - Kannst du das in eine Antwort anstelle eines Kommentars einfügen? Die Kommentare sind nicht wirklich dafür gedacht und ich würde dich gerne abstimmen!
Dpollitt

Antworten:


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Ja, diese Fähigkeit besteht in gewissem Maße, jedoch nicht durch "Signieren" des Bildes im normalen Sinne. Es basiert auf den Rauschmustern des Sensors. Jan Lukáš, Jessica Fridrich und Miroslav Golja (und einige andere) von SUNY Binghamton haben auf zwei Gebieten gearbeitet: Identifizierung von Digitalkameras mithilfe von Sensorrauschmustern und Identifizierung von Fälschungen digitaler Bilder mithilfe von Sensorrauschmustern.

In diesem Artikel geht es wahrscheinlich darum, wonach Sie suchen. Durch Erkennen von Unterbrechungen und Inkonsistenzen in dem Rauschmuster, das von den Sensoren erzeugt wird, die ein Bild erfassen, ist es möglich zu erkennen, welche Teile eines digitalen Bildes möglicherweise manipuliert wurden. Es ist in keiner Weise ein trivialer Prozess, aber es wurden Untersuchungen angestellt, um die Eigenschaften der Hardware für diese Art von Aufgaben zu nutzen.

Das letzte Mal, dass ich in diesem Bereich gearbeitet habe, war vor ungefähr 5 Jahren, daher bin ich nicht mit den neuesten und besten in Kontakt, aber ich weiß, dass sowohl die Strafverfolgungsbehörden als auch die Presse an dieser Fähigkeit interessiert sind (oder zumindest) waren vor 5 Jahren). Möglicherweise müssen Sie etwas graben, um zu sehen, ob / wie dies fortgeschritten ist, aber es scheint die beste Wahl zu sein, um Authentizität zu beweisen. Ich sehe es einfach nicht als etwas, das ein Individuum für sich haben würde.


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Es gibt auch eine Signaturmethode. IIRC, das Patent gehört der NASA.
Itai

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@Itai Eine andere Signatur als das Sensorrauschmuster? Ich weiß, dass einige Patente von einigen Universitäten stammen (SUNY Binghamton ist eine davon), die von der US-Regierung finanziert werden. Das ist die Arbeit, mit der ich am besten vertraut bin, da ich zu der Zeit, als sie passierte, auf der DoD-Seite saß. Das Problem bei den meisten Signaturen ist jedoch, dass sie beschädigt oder manipuliert werden können. Die Technik stützt sich auf die Eigenschaften von CCDs und anderen elektrischen Komponenten der Kamera, um Rauschen zu erzeugen, das nicht einfach durchgehend geändert werden kann.
Thomas Owens

@Thomas Owens - Sie klingen wie unser Resident Experte zu diesem Thema! Ich danke Ihnen für das Teilen. Mich würde interessieren, wie sich dies zusammen mit Rauschverbesserungen und der Entfernung von Rauschen durch die Kamera entwickelt hat.
Dpollitt

@dpollitt Ich war vor ein paar Jahren besser informiert, als ich einige Arbeiten zur Unterstützung der Forschung und Entwicklung in diesem Themenbereich durchführte, aber mehr aus der Sicht der Kameraidentifikation als aus der Sicht der Fälschungserkennung. Leider ist es einige Jahre her, dass ich an so etwas gearbeitet habe, so dass mein Wissen über den neuesten verfügbaren Stand sehr veraltet ist.
Thomas Owens

patents.com/us-5499294.html - Die Biographie des Autors behauptet, dies sei diejenige, die in Digitalkameras von Canon und Nikon verwendet wird. Es erzeugt anscheinend einen Hash aus einem Schlüssel in der Kamera.
Itai

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Ja, sie können Bilder signieren.

Dies sollte Authentizität beweisen, obwohl ein Team behauptet, die Implementierung von Canon geknackt zu haben . Ein anderes Team tat dasselbe für Nikon .

Das ist also wie bei den meisten digitalen Sicherheitsproblemen der Fall, es wird sich als authentisch erweisen oder als ein gewaltiger Aufwand, es zu umgehen;)


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Direkter Link zu technischen Details zum Canon-Crack: elcomsoft.com/presentations/…
mattdm 31.08.11

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Und für Nikon, wenn auch mit weniger Details: blog.crackpassword.com/2011/04/…
mattdm

Tatsächlich scheint es in beiden Fällen dasselbe Team zu sein .
Mattdm

In beiden Fällen ist das Hauptproblem der unzureichende Schutz des Signaturschlüssels an der Kamera.
Mattdm

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Ich denke nicht, dass Ihre Schlussfolgerung richtig ist. Die Risse sind real, was bedeutet, dass digitale Signaturen nicht allzu effektiv sind. Aus dem Nikon-Bit: "Der private Signaturschlüssel wurde kompromittiert, wodurch die digitalen Signaturen aller aktuellen Modelle von Nikon automatisch ungültig werden." Krypto-Signaturen sind in diesem Zusammenhang äußerst schwierig zu finden, und Nikon hat dies zumindest nicht getan und scheint (laut Blog-Post) kein großes Interesse daran zu haben. Ich würde nicht darauf vertrauen, dass der Unterzeichner und der Schauer darüber nachdenken, dass ein Richter es könnte.
Reid

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Aufgrund der Mischung der Tags, die auf diese Frage angewendet werden, ist meines Erachtens eine wichtige Unterscheidung zu treffen. Es mag zwar Technologien geben, die belegen, dass ein Bild auf digitaler Ebene unverändert ist, diese erstrecken sich jedoch nicht auf den Inhalt, wie er möglicherweise in Bezug auf das Fotojournalismus-Tag angewendet wird. Angenommen, ich nehme eine Zitrone und male sie in einem angemessenen Grünton. Ich mache dann ein Foto. Ich kann Ihnen vielleicht beweisen, dass das Bild unverändert ist, aber es ist immer noch ein Bild einer Zitrone und nicht einer Limette. Abgesehen von der Ethik bin ich mir nicht sicher, ob Sie auf den Journalismus dieselbe Analyse anwenden können wie auf das Bild.



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Das Canon Image Authentication Kit kann dies tun. Wie bei allem, was mit Sicherheit zu tun hat, gibt es technische und physikalische Aspekte. Andere haben darauf hingewiesen, dass die technischen Aspekte in Frage gestellt wurden, sie gelten jedoch weiterhin, sofern Sie über eine gute physische Sicherheit verfügen. Das Kit enthält eine SD-Karte. Es ist wichtig zu überprüfen, wo sich die Karte befunden hat und in wessen Besitz sie sich zu jeder Zeit befindet. Nur dann können Sie zusammen mit dem Software-Kit die Echtheit sicherstellen.

http://www.canon.co.jp/imaging/osk/index.html


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Das inhärente Problem hierbei ist, dass Sie die Sicherheit jederzeit aufheben können, wenn Sie physischen Zugriff auf das Gerät haben, das die Daten signieren / entschlüsseln kann. So ist es grundsätzlich unmöglich, während Sie es mit verschiedenen Tricks schwieriger machen können.

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