La huella digital oculta dentro de tus fotos


Dicen que una imagen vale más que mil palabras. En realidad, hay mucho más oculto dentro de la imagen digital moderna, dice el investigador Jerone Andrews.

El 3 de octubre de 2020, la Casa Blanca publicó dos fotografías de Donald Trump, firma de documentos y lecturas informativas. El día anterior, Trump había anunciado que había atrapado el coronavirus y estas fotos aparentemente fueron publicadas para mostrar que se encontraba en mal estado de salud. Su hija Ivanka tuiteó una de las fotos con la leyenda: “Nada puede impedir que trabaje para el pueblo estadounidense. ¡INCREÍBLE!”.

Pero los observadores atentos notaron algo inusual.

Dos fotos de Trump desde el interior del hospital donde fue atendido coronavirus

Las fotos fueron tomadas en dos salas diferentes del Centro Médico Militar Nacional Walter Reed. En uno, Trump usa una chaqueta, en el otro solo una camisa. Junto con declaraciones públicas sobre su salud positiva y ética laboral, la implicación era que había estado cumpliendo con sus deberes presidenciales todo el día, a pesar de su enfermedad. Las marcas de tiempo de las fotos, sin embargo, decían lo contrario. Las imágenes se tomaron con 10 minutos de diferencia.

Por supuesto, hay otras posibles explicaciones de por qué fueron filmadas tan juntas. Quizás el fotógrafo solo tuvo acceso durante 10 minutos, y tal vez Trump siempre tuvo la intención de cambiar de habitación durante esa ventana. Sin embargo, la Casa Blanca no puede estar feliz de que la gente haya notado las marcas de tiempo. Esto llevó a los medios de comunicación y a los comentaristas a hablar sobre si las imágenes fueron montadas para una sesión de fotos para proyectar un mensaje político, y a cuestionar si Trump realmente estaba trabajando tan “implacablemente” después de todo.

La información oculta dentro de las fotografías digitales puede revelar mucho más de lo que los fotógrafos y sus sujetos negocian.

No es la única vez que la información oculta dentro de una foto digital ha tenido consecuencias no deseadas. Pregúntele a John McAfee, fundador del software antivirus del mismo nombre. En 2012, huyó de las autoridades de Belice en Centroamérica. Los reporteros de la revista Vice lo localizaron y publicaron una imagen de él en línea, bajo el título “Estamos con John McAfee ahora mismo, tontos”. Sin embargo, sin que se dieran cuenta, los datos de ubicación incrustados en la foto revelaron inadvertidamente que McAfee estaba en Guatemala. Pronto fue encontrado y detenido.

Estos son solo dos ejemplos de cómo la información oculta dentro de las fotografías digitales puede revelar mucho más de lo que los fotógrafos y sus sujetos esperaban. ¿Podrían tus propias fotos compartir más detalles con el mundo de lo que crees también?

John McAfee habla con periodistas en la Corte Suprema de Guatemala, luego de que su ubicación fuera revelada por una foto.

Cuando toma una foto, su teléfono inteligente o cámara digital almacena “metadatos” dentro del archivo de imagen. Esto se esconde automática y parasitariamente en cada foto que tomas. Son datos sobre datos, que brindan información de identificación, como cuándo y dónde se capturó una imagen, y qué tipo de cámara se usó.

No es imposible eliminar los metadatos utilizando herramientas de libre acceso como ExifTool. Pero muchas personas ni siquiera se dan cuenta de que los datos están ahí, y mucho menos de cómo podrían usarse, por lo que no se molestan en hacer nada al respecto antes de publicar imágenes en línea. Algunas plataformas de redes sociales eliminan información como la geolocalización (aunque solo de la vista pública), pero muchos otros sitios web no lo hacen.

Esta falta de conciencia ha resultado útil para los investigadores de la policía, para ayudarlos a ubicar a criminales involuntarios en una escena. Pero también plantea un problema de privacidad para los ciudadanos respetuosos de la ley si las autoridades pueden rastrear sus actividades a través de imágenes en sus cámaras y redes sociales. Y desafortunadamente, los delincuentes inteligentes pueden usar los mismos trucos que la policía: si pueden descubrir dónde y cuándo se tomó una foto, puede dejarlo vulnerable a delitos como el robo o el acecho.

Una vista de los metadatos de ubicación de fotos dentro de Adobe Photoshop

Pero los metadatos no son lo único que se esconde en tus fotos. También hay un identificador personal único que vincula cada imagen que captura con la cámara específica utilizada, pero es uno que probablemente nunca sospechará. Incluso los fotógrafos profesionales pueden no darse cuenta o no recordar que está ahí.

Para comprender qué es este identificador, primero debe comprender cómo se captura una foto. Un elemento central de todas las cámaras digitales, incluidas las que están dentro de los teléfonos inteligentes, es su sensor de imágenes. Este está compuesto por una cuadrícula de millones de “fotositos” de silicio, que son cavidades que absorben fotones (luz). Debido a un fenómeno conocido como efecto fotoeléctrico, la absorción de fotones hace que un fotosito expulse electrones un poco como un portero de discoteca.

La carga eléctrica de los electrones emitidos por un fotosito se mide y se convierte en un valor digital. Esto da como resultado un valor único para cada fotosito, que describe la cantidad de luz detectada. Y así es como se forma una foto. O etimológicamente hablando, un dibujo con luz.

Sin embargo, debido a las imperfecciones en el proceso de fabricación de los sensores de imágenes, las dimensiones de cada fotosito difieren ligeramente. Y cuando se combina con la inhomogeneidad inherente de su material de silicio, la capacidad de cada fotosito para convertir fotones en electrones varía. Esto da como resultado que algunos fotositos sean más o menos sensibles a la luz de lo que deberían, independientemente de lo que se esté fotografiando.

Por lo tanto, incluso si utiliza dos cámaras de la misma marca y modelo para capturar una superficie iluminada uniformemente, donde cada punto de la superficie tiene el mismo brillo, habría diferencias sutiles únicas para cada cámara.

Al igual que los copos de nieve, no hay dos sensores de imágenes iguales.

Las diferentes sensibilidades de los fotositos crean una especie de marca de agua de imagen imperceptible. Aunque no es intencional, actúa como una huella digital, exclusiva del sensor de su cámara, que se imprime en cada foto que toma. Al igual que los copos de nieve, no hay dos sensores de imágenes iguales.

En la comunidad forense de imágenes digitales, esta huella dactilar del sensor se conoce como “falta de uniformidad de respuesta fotográfica”. Y es “difícil de eliminar incluso cuando se intenta”, dice Jessica Fridrich de la Universidad de Binghamton en el estado de Nueva York. Es inherente al sensor, a diferencia de las medidas, como los metadatos de las fotos, que se “implementan intencionalmente”, explica.

Fotos falsas

La ventaja de la técnica de huellas dactilares de no uniformidad es que puede ayudar a investigadores como Fridrich a identificar imágenes falsas.

En principio, las fotos constituyen una rica referencia al mundo físico y, por tanto, pueden utilizarse por su valor probatorio, ya que retratan lo que es. Sin embargo, en el clima actual de desinformación, exacerbado por la disponibilidad de software de edición de imágenes, se ha vuelto cada vez más importante conocer el origen, la integridad y la naturaleza de las imágenes digitales.

Los fotosensores de las cámaras digitales contienen pequeñas imperfecciones que actúan como huellas dactilares.

Fridrich ha patentado la técnica de toma de huellas digitales y ha sido aprobada oficialmente para su uso como prueba forense en casos judiciales en los Estados Unidos. Significa que los investigadores pueden identificar áreas manipuladas, asociarlas con un dispositivo de cámara específico o establecer su historial de procesamiento.

Fridrich cree que esta tecnología también podría usarse para revelar imágenes sintéticas generadas por IA conocidas como deepfakes. Y una investigación tentativa lo corrobora. La característica distintiva de un deepfake es su fotorrealismo. Habiendo ganado la infamia en 2018, debido a su uso en videos pornográficos, los deepfakes presentan una amenaza tangible para el ecosistema de la información. Si somos incapaces de diferenciar entre lo que es real y lo que no lo es, entonces se puede dudar razonablemente de todos los medios consumidos.

En la era de la posverdad, la capacidad de detectar la falsificación es obviamente un desarrollo positivo. Pero al mismo tiempo, estos métodos de toma de huellas digitales pueden “tener usos positivos y negativos”, dice Hany Farid, profesor de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación en la Universidad de California, Berkeley, y fundador de la ciencia forense de imágenes digitales.

Si bien Farid ha utilizado la técnica de no uniformidad para vincular fotos con cámaras específicas en casos de abuso sexual infantil, un beneficio claro, también advierte que, como “con cualquier tecnología de identificación, se debe tener cuidado para asegurarse de que no se use de manera incorrecta”. . Esto es particularmente pertinente para personas como activistas de derechos humanos, fotoperiodistas y denunciantes, cuya seguridad puede depender de su anonimato. Según Farid, esas personas podrían ser “atacadas vinculando una imagen a su dispositivo o publicadas previamente [online] imágenes “.

Reducir la resolución de la imagen podría hacer que la huella digital sea menos detectable

Al considerar estos problemas de privacidad, podríamos establecer paralelismos con otra tecnología. Muchas impresoras en color agregan puntos de rastreo secretos a los documentos: puntos amarillos virtualmente invisibles que revelan el número de serie de la impresora, así como la fecha y hora en que se imprimió un documento. En 2017, estos puntos pueden haber sido utilizados por el FBI en la identificación de Reality Winner como la fuente de un documento filtrado de la Agencia de Seguridad Nacional, que detallaba la supuesta interferencia rusa en las elecciones presidenciales estadounidenses de 2016.

Independientemente de su opinión sobre la denuncia de irregularidades, estas técnicas de vigilancia podrían afectarnos a todos. La Comisión Europea ha expresado su preocupación, sugiriendo que tales mecanismos podrían erosionar el “derecho a la privacidad y la vida privada” de un individuo. Si consideramos que las huellas digitales de las fotografías son equivalentes al número de serie de una impresora, esto nos lleva a preguntarnos si la falta de uniformidad en la respuesta de las fotografías también viola el derecho de una persona a la protección de sus datos personales.

A pesar de nuestra predisposición crónica a revelarnos a nosotros mismos a través de Internet, nos reservamos vehementemente el derecho a la privacidad. En principio, las personas deberían poder decidir el grado en que la información sobre ellos mismos se comunica externamente. Pero a la luz de lo que sabemos ahora sobre el seguimiento de fotografías forenses, tal autodeterminación puede ser solo una ilusión de control.

Los metadatos estándar ya son bastante difíciles de evitar: debe eliminarlos después, y la única información que puede evitar que se cree en primera instancia es la geolocalización de las fotos. Sin embargo, la falta de uniformidad de la respuesta de la foto es mucho más difícil de eliminar. Técnicamente, debería ser posible suprimir, por ejemplo, reduciendo la resolución de la imagen, dice Farid. Pero, ¿por cuánto? Por supuesto, esto depende de muchos factores, como el tipo de dispositivo utilizado para la captura de imágenes, así como el algoritmo de coincidencia de huellas dactilares empleado. No existe una solución única para la eliminación de huellas dactilares.

Entonces, ¿qué tan preocupados deberíamos estar por la falta de uniformidad de la respuesta fotográfica desde un punto de vista ético? Cuando le pregunté a Fridrich sobre las implicaciones de sus diversas aplicaciones, comentó con franqueza, “un carpintero puede hacer maravillas con un martillo, pero un martillo también puede matar”. Si bien nadie dice que los datos ocultos dentro de sus fotos puedan ser mortales, su punto es que esta es una técnica que podría causar daño en las manos equivocadas.

No necesitas ser Donald Trump o John McAfee se verá afectado por el aumento de los metadatos fotográficos y las huellas dactilares. Entonces, la próxima vez que tome una foto con su teléfono inteligente, puede hacer una pausa para reflexionar sobre cuánto más se está capturando de lo que ve a través de la lente.

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