Monday, 20 November 2017

Steganography

class SteganographyHelper
{
    public enum State
    {
        Hiding,
        Filling_With_Zeros
    };

    public static Bitmap embedText(string text, Bitmap bmp)
    {
        // initially, we'll be hiding characters in the image
        State state = State.Hiding;

        // holds the index of the character that is being hidden
        int charIndex = 0;

        // holds the value of the character converted to integer
        int charValue = 0;

        // holds the index of the color element (R or G or B) that is currently being processed
        long pixelElementIndex = 0;

        // holds the number of trailing zeros that have been added when finishing the process
        int zeros = 0;

        // hold pixel elements
        int R = 0, G = 0, B = 0;

        // pass through the rows
        for (int i = 0; i < bmp.Height; i++)
        {
            // pass through each row
            for (int j = 0; j < bmp.Width; j++)
            {
                // holds the pixel that is currently being processed
                Color pixel = bmp.GetPixel(j, i);

                // now, clear the least significant bit (LSB) from each pixel element
                R = pixel.R - pixel.R % 2;
                G = pixel.G - pixel.G % 2;
                B = pixel.B - pixel.B % 2;

                // for each pixel, pass through its elements (RGB)
                for (int n = 0; n < 3; n++)
                {
                    // check if new 8 bits has been processed
                    if (pixelElementIndex % 8 == 0)
                    {
                        // check if the whole process has finished
                        // we can say that it's finished when 8 zeros are added
                        if (state == State.Filling_With_Zeros && zeros == 8)
                        {
                            // apply the last pixel on the image
                            // even if only a part of its elements have been affected
                            if ((pixelElementIndex - 1) % 3 < 2)
                            {
                                bmp.SetPixel(j, i, Color.FromArgb(R, G, B));
                            }

                            // return the bitmap with the text hidden in
                            return bmp;
                        }

                        // check if all characters has been hidden
                        if (charIndex >= text.Length)
                        {
                            // start adding zeros to mark the end of the text
                            state = State.Filling_With_Zeros;
                        }
                        else
                        {
                            // move to the next character and process again
                            charValue = text[charIndex++];
                        }
                    }

                    // check which pixel element has the turn to hide a bit in its LSB
                    switch (pixelElementIndex % 3)
                    {
                        case 0:
                            {
                                if (state == State.Hiding)
                                {
                                    // the rightmost bit in the character will be (charValue % 2)
                                    // to put this value instead of the LSB of the pixel element
                                    // just add it to it
                                    // recall that the LSB of the pixel element had been cleared
                                    // before this operation
                                    R += charValue % 2;

                                    // removes the added rightmost bit of the character
                                    // such that next time we can reach the next one
                                    charValue /= 2;
                                }
                            } break;
                        case 1:
                            {
                                if (state == State.Hiding)
                                {
                                    G += charValue % 2;

                                    charValue /= 2;
                                }
                            } break;
                        case 2:
                            {
                                if (state == State.Hiding)
                                {
                                    B += charValue % 2;

                                    charValue /= 2;
                                }

                                bmp.SetPixel(j, i, Color.FromArgb(R, G, B));
                            } break;
                    }

                    pixelElementIndex++;

                    if (state == State.Filling_With_Zeros)
                    {
                        // increment the value of zeros until it is 8
                        zeros++;
                    }
                }
            }
        }

        return bmp;
    }

    public static string extractText(Bitmap bmp)
    {
        int colorUnitIndex = 0;
        int charValue = 0;

        // holds the text that will be extracted from the image
        string extractedText = String.Empty;

        // pass through the rows
        for (int i = 0; i < bmp.Height; i++)
        {
            // pass through each row
            for (int j = 0; j < bmp.Width; j++)
            {
                Color pixel = bmp.GetPixel(j, i);

                // for each pixel, pass through its elements (RGB)
                for (int n = 0; n < 3; n++)
                {
                    switch (colorUnitIndex % 3)
                    {
                        case 0:
                            {
                                // get the LSB from the pixel element (will be pixel.R % 2)
                                // then add one bit to the right of the current character
                                // this can be done by (charValue = charValue * 2)
                                // replace the added bit (which value is by default 0) with
                                // the LSB of the pixel element, simply by addition
                                charValue = charValue * 2 + pixel.R % 2;
                            } break;
                        case 1:
                            {
                                charValue = charValue * 2 + pixel.G % 2;
                            } break;
                        case 2:
                            {
                                charValue = charValue * 2 + pixel.B % 2;
                            } break;
                    }

                    colorUnitIndex++;

                    // if 8 bits has been added,
                    // then add the current character to the result text
                    if (colorUnitIndex % 8 == 0)
                    {
                        // reverse? of course, since each time the process occurs
                        // on the right (for simplicity)
                        charValue = reverseBits(charValue);

                        // can only be 0 if it is the stop character (the 8 zeros)
                        if (charValue == 0)
                        {
                            return extractedText;
                        }

                        // convert the character value from int to char
                        char c = (char)charValue;

                        // add the current character to the result text
                        extractedText += c.ToString();
                    }
                }
            }
        }

        return extractedText;
    }

    public static int reverseBits(int n)
    {
        int result = 0;

        for (int i = 0; i < 8; i++)
        {
            result = result * 2 + n % 2;

            n /= 2;
        }

        return result;
    }
}

No comments:

Post a Comment