FORENSIC ANALYSIS OF DIGITAL IMAGE TAMPERING

Abstract

In the present digital world, digital image plays an important role in all areas such as journalism and news industry scientific research and publication and banking industry. With the advancement of the digital image editing software, digital image forgery has become a very important topic for certain organizations. A copy-move forgery is obtained by copying and pasting spatial areas within the same image, and in some cases adding some post-processing attacks on the forged part. Recently, copy-move forgeries detection rose up to be one of the most actively researched topics. Varieties of algorithms have been improved to solve different types of attacks. In this research, we aims to introduce the general idea behind copy-move forgery combined with literature review demonstrating the available research done on the topic, and finally introduce our proposed algorithm comparing it with other existing solutions. We will evaluate the performance of previously proposed algorithms based on a selected set of criteria, which will be introduced in the research. The experiments were done on our variation of a standard data set by creating a dataset that contains challenging attacks of copy move forgery. The results experiments show that the proposed algorithm performs very well compared to the other copy-move forgery detection (CMFD) algorithms and also it shows fine results against common problems such as uniform textures and low entropy images.

في عصرنا الحالي، تشكل الصور الرقمية جزء لا يتجزأ من حياتنا اليومية. ساعد التطور التكنولوجي الهائل على انتشار الصور الرقمية في جميع مجالات الحياة وأيضا مما جعلها أن تستخدم في أماكن كثيرة ومختلفة مثل: المجالات الطبية والتعليمية إضافة الى المساعدة في التحقيق في مسارح الجريمة والأدلة الجنائية والعديد من المجالات الأخرى. تستخدم الصور الرقمية في التحقيقات الجنائية وأيضا كدليل قوي ضد مختلف الجرائم. ومع التطور السريع لبرامج تحرير الصور، أصبح من السهولة استغلال هذه البرامج للتلاعب بالصور الرقمية. وبسبب سهولة الوصول الى هذه البرامج، لم تعد الصور الرقمية ذات مصداقية تامة. وبالتالي هناك حاجة ماسة إلى إثبات سلامة وموثوقية الصور الرقمية وخاصة في المسائل القانونية والتحقيقات الجنائية. هناك العديد من أنواع تعديل وتزوير الصور الرقمية، أهمها انتشارا وخطورة هو "Copy-Move Forgery" حيث يتم نسخ جزء من الصورة ولصقه في مكان آخر في نفس الصورة بهدف إخفاء شيء مهم أو إظهار مشهد كاذب. في بحثنا هذا، سوف يتم التطرق الى مناقشة أهم تقنيات وخوارزميات وطرق الكشف عن تزوير الصور الرقمية والتي تندرج تحت "Copy-Move Forgery Detection" أو اختصارا "CMFD" مع توضيح مزايا وعيوب كل خوارزمية. ولقد تم اقتراح تقنية جديدة فعالة وموثوقة لكشف التلاعب في الصور الرقمية. هذه التقنية تقوم على تقسم الصورة الرقمية الى مجموعات كتل متداخلة ومن ثم استخراج خواص فريدة لكل كتلة بناء على كثافة البكسل، هذه القيم تمثل (Average Variance –Histogram) والتي تصف بشكل أفضل الكتلة بأكملها في قيمة واحدة مما يؤدي إلى أن تكون هذه التقنية ذات فعالية وأداء أكبر وتقليل الوقت المستغرق لكشف التلاعب في الصورة. في هذا البحث تم اثبات فعالية هذه التقنية وأظهرت نتائج جيدة مقارنة مع الخوارزميات الأخرى. كما أثبتت فعاليتها في كشف التلاعب في الصور التي تعرضت لعمليات معالجة مختلفة مثل Noise و JPEG Compression والتي تتم على الصور المزورة بهدف إخفاء معالم التزوير.