TIPLSB 0.0.1

Library to trace the path of an image based on LSB and RSA.

TIPLSB: Firmas incrementales en imágenes basado en LSB y funciones HASH

TIPLSB (Trace Image Path with LSB) es un algoritmo el cual permite almacenar en una única imagen un número finito de firmas, estas firmas denotan las distintas "manos" por las cuales ha pasado una imagen a lo largo del tiempo.

Las distintas firmas que contiene una imagen se encuentran almacenadas de forma incremental, permitiendo por tanto obtener el recorrido lineal que ha tenido la imagen. Este recorrido debe ser algo confidencial, por lo que no cualquier usuario podrá obtenerlo.

Este algoritmo implementa un método con el cual únicamente aquellos usuarios que haya realizado una firma en la imagen podrán obtener el recorrido. Este siempre será de las firmas posteriores a la suya, siendo por tanto el autor original el único que pueda obtener el recorrido completo.

La realización de este proyecto surge de la asignatura de Trabajo de Fin de Grado para la obtención del título en el grado de Ingeniería Informática - Tecnologías Informáticas en la Universidad de Sevilla.

Autor

• Bruno González - brunogonzalezlla

Tutores

• Félix Gudiel
• Victor Álvarez

Tabla de contenido

• Instalación
• Guía de uso
  • Clase tiplsb
    • Ejemplo
  • Función tip_decode
    • Ejemplo
• Integración con Django
  • views.py
  • urls.py

Instalación

Este proyecto está disponible en PyPI y pueden instalarlo con:

pip install TIPLSB

De manera alternativa, puedes instalarlo directamente del repositorio:

git clone https://github.com/brunogonzalezlla/TIPLSBlib
cd TIPLSBlib
python3 setup.py install

Guía de uso

Los dos elementos principales de la libería son los siguiente:

• Clase tiplsb: esta es la clase principal de la librería. Mediante ella se realizarán las diferentes firmas en las imágenes y permitirá la consulta de los detallen asociados.

• Función tip_decode : mediante esta función obtendremos el recorrido (firmas realizadas) en una imagen.

Clase tiplsb

La clase tiplsb está compuesta por los siguiente parámetros de entrada

tiplsb(path, hash='sha256', version='0.0.1', redundancy=5)

El primer parámetro a establecer en la creación de un objeto de tipo tiplsb es path, en ella estableceremos la ruta de la imagen que queremos utilizar.

Siempre que creemos un objeto del tipo tiplsb se comprobará de manera automática si la imagen introducida ya se encuentra inicializada.

Consideramos que una imagen se encuentra inicializada cuando ya se ha realizado una firma sobre ella.

Es por ello que la clase podrá recibir como entrada tres parámetros extras, los cuales si la imagen no se encontrase ya inicializada serían utilizados para su configuración. Estos tres parámetros de configuración serían los siguientes:

• hash: el algoritmo que realiza las firmas hace uso de una función hash. Por defecto se usa SHA-256, sin embargo la clase permite la utilización de otras funciones:

  • SHA-1: Se deberá establecer 'sha1'.
  • SHA224: Se deberá establecer 'sha224'.
  • SHA256: Se deberá establecer 'sha256'.
  • SHA-384: Se deberá establecer 'sha384'.
  • SHA-512: Se deberá establecer 'sha512'.
  • SHA-256 (Por defecto): Se deberá establecer 'sha256'.

• version: el número de versión utilizado para realizar firmas irá incrustado en la propia imagen. Debido a los posibles cambios que pueda sufrir la librería se permitirá la modificación de este parámetro. Por defecto utilizará la versión más reciente.

• redundancy: para evitar posibles perdidas de datos cada vez que se realice una firma esta será replicada un número n de veces. Mediante el parámetro redundancy podremos establecer esta n. Por defecto en esta versión estará inicializado a 5.

Una vez que dispongamos de un objeto creado correctamente podremos realizar las siguientes acciones:

• objeto.add(author, platform, date=False): este método permitirá realizar una firma sobre la imagen establecida en la creación del objeto. Recibirá los siguiente parámetros:

  • author: Se indicará el nombre, correo, id... del usuario que va a realizar la firma.
  • platform: Se indicará la plataforma en la cual se ha realizado la firma.
  • date: Por defecto cuando se realiza una firma se establece la fecha actual. Sin embargo se permite que establecer una fecha que la sustituya.

• objeto.save(path=''): una vez que hemos realizado una firma podremos generar la correspondiente imagen en formato png. Por defecto la imagen se generará en la ruta actual, sin embargo podemos personalizar la ruta estableciendo el parámetro path.

Ejemplo

from TIPLSB import tiplsb 

obj = tiplsb("img/600x600.png")
obj.add("Hola", "PlataformaMundo")
obj.save()

Función tip_decode

La función tip_decode está compuesta por los siguiente parámetros de entrada:

tip_decode(path_original, path_modified)

Esta función permite obtener el recorrido de la imagen. Para poder obtenerlo será necesario disponer de dos imágenes.

La ruta de la imagen que introduciremos en path_modified será de la cual queremos obtener el recorrido.

Para poder obtener este recorrido será necesaria una "llave", esta se tratará de la imagen introducida en path_original.

Podrá ser la imagen original sin firmas (en caso de querer obtener el recorrido completo de la imagen) o una copia de la imagen en la cual el número de firmas totales sea menor al de la imagen introducida en path_modified (en este caso obtendremos las firmas posteriores a la última de path_original)

La función devolverá un diccionario en el cual las claves serán enteros empezando por 0 que denotarán el orden en el cual se han realizado las firmas. Sus valores asociados serán las firmas.

{0: Primera firma, 1: Segunda firma, ...}

Ejemplo

from TIPLSB import tip_decode

dec = tip_decode('img/600x600.png', 'img/600x600_2_firmas.png')
print(dec)
> {0: 'TIPLSB|Hola|PlataformaMundo|22:43:21.975652', 1: 'TIPLSB|Bruno|TIPLSBapp|23:15:06.175428'}

Integración con Django

TIPLSB está pensada para ser implementada en plataformas que permitan la compartición de imágenes. Es por ello que se ha desarrollado un ejemplo de integración con el framework web Django.

Una vez implementada la librería, cada vez que una página sea cargada todas las imágenes que aparezcan contendrán una firma con la información del usuario que la observa.

La forma en la que se identificarán a los usuarios será elección del propio administrador del sistema.

views.py

Debemos añadir una vista nueva la cual será la encargada de devolver las imágenes firmadas.

Añadimos el siguiente extracto:

from TIPLSB import tiplsb
from PIL import Image
from django.http import HttpResponseNotFound, HttpResponse
from os.path import exists

...

def tiplsb_img(request, path):
    # Comprobamos si la imagen solicitada existe
    if exists("static/"+path):
        obj = tiplsb("static/"+path)

        # Debemos establecer el autor con el cual queremos que se realice la firma.
        # También debemos establecer el nombre de nuestra plataforma.
        obj.add("Identificador", "MiWebDjango")

        array = obj.img_array.reshape(obj.height, obj.width, 3)
        image = Image.fromarray(array.astype('uint8'), 'RGB')

        response = HttpResponse(content_type='image/png')

        image.save(response, "PNG")
        return response
    else:
        return HttpResponseNotFound("Image not found")

Como se explica en los comentarios del extracto de código es necesario que el administrador establezca un criterio a la hora de establecer el autor de la firma.

Un criterio sencillo para establecer un autor a la hora de firmar es el uso de la IP del usuario que solicita la imagen. Sin embargo lo más recomendable sería utilizar identificadores para los cuales únicamente el administrador del sistema sea capaz de obtener la información relevante.

Otro punto a destacar es que debe existir una carpeta static en la raíz de nuestro proyecto. En esta carpeta deben ubicarse las imágenes utilizadas en el sitio web.

settings.py

...

STATIC_URL = 'static/'

...

En caso de disponer de una carpeta con otro nombre bastará con modificar las siguientes líneas

if exists("mi_carpeta_de_imagenes/"+path):
        obj = tiplsb("mi_carpeta_de_imagenes/"+path)

urls.py

En el archivo urls.py deberemos añadir a la variable urlpatterns la siguiente línea:

urlpatterns = [
    ...
    path('tiplsb_img/<str:path>', views.tiplsb_img, name='tiplsb'),
    ...
]

Ejemplo

Una vez que hayamos realizado los pasos anteriores correctamente ya podremos hacer uso de las imágenes ubicadas en static:

<img src="/tiplsb_img/img.png">

Licencia

Este software tiene licencia MIT.