Coderen en decoderen spreekt altijd tot de verbeelding. Al in de oudheid verzon men manieren om boodschappen in het geheim te kunnen verzenden. Spiegelschrift, codeboeken, Enigma-machines, onzichtbare inkt, noem het maar op. In dit artikel gaan we daar een variant op bouwen, waarbij we slim gebruik maken van het RGB-mechanisme van digitale foto’s. Zo maak je van foto's gecodeerde berichten.

We sturen je direct naar www.visualstudio.microsoft.com/vs voor de zogeheten Community Edition van Visual Studio 2019. En daarna breng je een bezoekje aan de website van onze dochtersite Computer Idee, waar je van de pagina Downloads het bestand Steganography.zip downloadt. Dit bestand bevat het Steganography-project waarmee we hier aan de slag gaan; het voorzetje van dit project vind je op de website www.codeproject.com. Wil je meer weten over steganografie (= het verbergen van informatie in onschuldig ogende objecten, een vorm van cryptografie), dan is dít een mooie Wikipedia-pagina die je helemaal bijpraat.

Rgb-kleuren

We gaan dus informatie verbergen in onschuldig ogende objecten. En wat is er, om in computertermen te blijven, nóg onschuldiger dan een digitale foto? Als we over digitale foto’s praten, dan praten we over resolutie en kleur. Resolutie is het aantal pixels waaruit de digitale foto bestaat. Kleur kennen we in meerdere varianten, van zwart/wit naar grijs naar 16,7 miljoen kleuren, enzovoort. De meest gebruikte kleurvariant (in onder andere bmp, jpg en png) is rgb, met steeds een byte per kleurwaarde. Een byte heeft 256 als maximale waarde dus dat is 256 keer r(ood), 256 keer g(roen) en 256 keer b(lauw). En 256 x 256 x 256 = 16.777.216 dus dat is waar dat getal 16,7 miljoen vandaan komt.

Componenten en bits

Elke pixel van een digitale foto wordt neergezet door 3 bytes: 1 rood-byte, 1 groen-byte en 1 blauw-byte. Elke afzonderlijke byte kan een waarde tussen 0 en 255 bevatten. Dat komt omdat een byte gebruik maakt van het binaire talstelsel, waarbij we werken met nullen en enen. Daarbij bestaat 1 byte uit 8 bits. Die 8 bits kunnen afzonderlijk de waarde 0 of 1 bevatten. Als de bit op 0 staat, dan is de bijbehorende waarde ook 0. Als de bit op 1 staat, dan is de bijbehorende waarde afhankelijk van de bit-positie in de byte. De laagste (of eerste) bit is dan 1. De hoogste (of laatste) bit is dan 128. Kijk maar eens naar de onderstaande tabellen, dan zie je hoe dat in zijn werk gaat:

©PXimport

LSB en MSB

En zoals je kunt zien, hebben we weinig aan bit 1. De waarde is immers maximaal 1. Daarom wordt Bit 1 ook wel de LSB genoemd oftewel de Least Significant Bit; de bit die er het minst toe doet. Bit 8 daarentegen, kan – binnen een byte – de waarde 128 bevatten. Bit 8 is dus belangrijk en heet daarom de MSB (Most Siginificant Bit); inderdaad, de bit die er het meest toe doet! Met voor de niet-hoofdrekenaars nog even een link naar een handige online conversieservice.

Kleuren kijken

De bovenstaande byte-filosofieën nemen we mee als we daadwerkelijk naar kleuren gaan kijken. We doen dat om inzicht te krijgen in het effect van de getallen tussen 0 en 255. Daarbij gaan we uit van rgb-waarden en we zetten wat bekende standaardkleuren voor je op een rijtje:

©PXimport

De bovenstaande tabel vertelt sowieso ons al één ding: “Hoe meer bits op 1, hoe meer kleur.” En door de afzonderlijke rgb-waarden te veranderen ontstaan dan die verschillende 16,7 miljoen kleuren. En ook voor die theorie hebben we een leuke link.

Een 1 is geen 1

Waarmee we bij de essentie van deze workshop zijn aanbeland: “Het feit dat de eerste bit, de LSB, er eigenlijk niet toe doet.” Die eerste bit kan 0 of 1 zijn en dat blijft het ook. En in termen van kleurbelevenis moet je van goeden huize komen om het verschil tussen 255,0,0 en 254,0,0 te kunnen zien. Kortom, een 1 is geen 1. En dáár gaan we gebruik van maken! Dat wil zeggen, we gaan die LSB gebruiken om onze geheime boodschap letterlijk en volledig in het zicht te bewaren. Hij is er wel, maar je ziet het lekker niet…

©PXimport

WinForms

Nu terug naar het begin, terug naar Visual Studio 2019 en het zip-bestand dat je bij de website van Computer Idee hebt opgehaald. Pak dat bestand uit en start aansluitend Visual Studio 2019. Kies voor de optie Open a project or solution en ga op zoek naar de map waarin je de zip zojuist hebt uitgepakt. In die map zie je een SLN-bestand dat door Visual Studio 2019 kan worden geopend, waarna je ziet dat ons WinForms-project is geopend. Als je dat wilt, dan kun je meteen op de Start-knop drukken om daarmee het mini-programma Steganography te laten starten.

Steganography

Begin met een druk op de knop Open Afbeelding om een plaatje naar keuze in te lezen. In het tekstvak Geheime Boodschap kun je dan de te verstoppen boodschap intypen. Als dat is gebeurd, klik je op de knop Verstoppen om die ingetypte boodschap ‘in’ de afbeelding op te nemen. En je zult moeten toegeven: “Daar is helemaal niets van te zien!” Om te controleren of dat verstoppen is geslaagd, klik je op de knop Leeg en daarna op de knop Onthullen. Voilà! De volgende stap is dan het bewaren van het ‘nieuwe’ plaatje via de knop Bewaar Afbeelding, om het daarna via e-mail te versturen naar de beoogde ontvanger. Die beoogde ontvanger moet dan uiteraard ook een versie van Steganography hebben draaien, om je boodschap tevoorschijn te kunnen halen. Interessant, niet?

©PXimport

Programma-opties

Intussen is Steganography nog voorzien van enkele programma-opties. Een van die opties is Sleutel Voor Encryptie. Als je die gebruikt wordt de geheime boodschap nog eens extra versleuteld. Dat betekent wel dat je die sleutel, uiteraard apart van de bewerkte afbeelding, naar de ontvanger moet versturen. Een andere optie is Gebruik MSB. Weet je nog, de Most Siginificant Bit die binnen goed is voor de waarde 0 of 128. Welnu, als we de afbeelding niet via de LSB maar via de MSB coderen dan is wél direct zichtbaar dat er iets aan de hand is. Dit om je een idee te geven van het zwaarteverschil tussen de verschillende bits!

Stukje code bekijken

Tot slot willen we je nog even meenemen naar Visual Studio en wel om een stukje code te bekijken. Als je  Steganography hebt laten draaien, dan is het WinForms-project al geopend. Rechts in beeld vind je de zogeheten Solution Explorer en de C#-programmacode waar het om draait bevindt zich in het bestand SteganographyHelper.cs. Daarbij gaat het feitelijk om vier functies:

• EncryptString. Dit zorgt ervoor dat de geheime tekst – indien nodig – wordt versleuteld.

• DecryptString. Dit ontsleutelt een geheime tekst, iets wat alleen mogelijk is als de ontvanger over de juiste sleutel beschikt.

• EmbedText. Hier wordt de al dan niet versleutelde tekst in de afbeelding opgenomen, waarbij gebruik wordt gemaakt van óf de LSB óf de MSB. Elk teken heeft 3 pixels oftwel 9 rgb-bits nodig.

• ExtractText. De tekst wordt nu weer uit de afbeelding gehaald. Met als opties natuurlijk een extra sleutel en de keuze tussen LSB en MSB.

©PXimport

Je zit op de bank en streamt probleemloos een 4K-video op je telefoon, maar zodra je je laptop openklapt om een webpagina te laden, lijkt het alsof de verbinding vastloopt. Ligt het aan de router of aan je computer? In dit artikel leggen we uit waarom wifi-snelheden zo sterk kunnen verschillen per apparaat en wat je eraan kunt doen.

Je betaalt voor een snelle internetverbinding, dus is de verwachting dat elk apparaat in huis die snelheid ook daadwerkelijk haalt. Toch voelt het surfen op je computer soms stroperig aan, terwijl je smartphone ernaast nergens last van heeft. Vaak wordt er direct naar de internetprovider gewezen, maar het probleem zit meestal in de apparatuur zelf. Het verschil in hardware, leeftijd en software tussen mobiele apparaten en computers is namelijk groter dan je denkt. Na het lezen van dit stuk weet je precies waar die vertraging vandaan komt.

Generatiekloof: waarom je laptop vaak achterloopt

Het snelheidsverschil tussen je telefoon en je computer komt vaak neer op een simpele generatiekloof. We vervangen onze telefoons gemiddeld elke twee tot drie jaar, waardoor ze vaak uitgerust zijn met de nieuwste wifi-chips (zoals wifi 6 of 6E). Een laptop gaat vaak veel langer mee, soms wel vijf tot zeven jaar. Hierdoor probeert een verouderde netwerkkaart in je laptop te communiceren met een moderne router, wat resulteert in een lagere maximumsnelheid.

Daarnaast speelt de manier waarop data wordt verwerkt een grote rol. Een telefoon is geoptimaliseerd voor directe consumptie: apps op de achtergrond worden gepauzeerd om de app die je nú gebruikt voorrang te geven. Een computer werkt anders. Terwijl jij probeert te surfen, kan Windows of macOS op de achtergrond bezig zijn met zware updates, het synchroniseren van clouddiensten of het maken van back-ups. Je laptop snoept dus al bandbreedte weg zonder dat jij het doorhebt, waardoor er voor je browser minder overblijft.

Wanneer je laptop de strijd wél wint

De laptop wint het van de telefoon wanneer de omstandigheden optimaal zijn voor stabiliteit in plaats van pure mobiliteit. Als je beschikt over een moderne laptop met een recente netwerkkaart en je bevindt je in dezelfde ruimte als de router, kan de laptop vaak stabieler grote bestanden binnenhalen.

Dat geldt vooral als je laptop verbonden is met de 5GHz-frequentieband. Deze frequentie is veel sneller dan de oude 2.4GHz-band, maar heeft een korter bereik. Als je dicht bij het toegangspunt zit, profiteert je laptop van zijn krachtigere processor om complexe webpagina's sneller op te bouwen dan een telefoon dat kan, mits de verbinding zelf niet de bottleneck is.

Waarom je telefoon soepeler aanvoelt

Het verschil wordt pijnlijk duidelijk zodra je verder van de wifi-bron af gaat zitten, bijvoorbeeld op zolder of in de tuin. Smartphones zijn vaak agressiever geprogrammeerd om het sterkste signaal te pakken of snel tussen frequenties te schakelen. Veel laptops blijven daarentegen te lang plakken op een zwak 5GHz-signaal of vallen onnodig terug op de trage en vaak overvolle 2.4GHz-band (het zogeheten 'sticky client'-probleem).

Daarnaast hebben smartphones een trucje dat laptops helaas moeten missen: wifi-assist (of een vergelijkbare term). Als de wifi even hapert, gebruikt de telefoon ongemerkt een beetje 4G- of 5G-data om de stroom stabiel te houden. Je laptop heeft die optie meestal niet en laat direct een laadicoontje zien. Hierdoor voelt de telefoon sneller aan, terwijl hij eigenlijk een beetje vals speelt door mobiele data bij te schakelen.

Harde grenzen: wanneer traagheid onvermijdelijk is

Er zijn situaties waarin je laptop de strijd sowieso verliest, ongeacht hoe dicht je bij de router zit. Dit zijn de harde grenzen:

Zo check je of jouw hardware het probleem is

Om te bepalen of je laptop de boosdoener is, moet je eerst kijken naar de verbinding. Klik op het wifi-icoon op je laptop en controleer of je verbonden bent met een 5GHz-netwerk (vaak te zien bij Eigenschappen of netwerkinformatie). Is dat niet het geval en sta je wel dicht bij de router? Dan is je netwerkkaart waarschijnlijk verouderd of staan de instellingen niet goed.

Kijk ook eens kritisch naar je gebruik. Heb je toevallig nog applicaties openstaan zoals Steam, OneDrive of Dropbox? Deze programma's kunnen de verbinding volledig dichttrekken. Op een telefoon gebeurt dit zelden automatisch op de achtergrond. Als je laptop ouder is dan vijf jaar, kan een simpele upgrade met een moderne wifi-usb-dongle het probleem vaak al verhelpen, zonder dat je een hele nieuwe computer hoeft aan te schaffen.

Kortom: leeftijd en software maken het verschil

Dat je telefoon sneller is op wifi dan je laptop, komt meestal doordat telefoons nieuwere netwerkchips hebben en slimmer omgaan met datastromen. Laptops hebben vaak last van zware achtergrondprocessen of blijven hangen op een tragere frequentieband. Daarnaast schakelen telefoons bij zwak wifi soms ongemerkt over op 4G/5G, wat de ervaring vloeiender maakt. Controleer of je laptop op de 5GHz-band zit en sluit zware achtergrondprogramma's af om snelheid te winnen.

Tomodachi Life: Waar Dromen Uitkomen komt op 16 april uit voor Nintendo Switch.

Dat heeft Nintendo vanmiddag aangekondigd in een speciale Direct-uitzending die om de game draait. Ondanks dat de game voor de eerste Switch verschijnt, zal hij via backwards compatibility ook speelbaar zijn op Nintendo Switch 2.

In de Tomodachi Life-games van Nintendo kunnen spelers zelf Mii-personages creëren en bijvoorbeeld baseren op het uiterlijk van henzelf, vrienden en familie of beroemdheden. Deze Mii's leiden vervolgens hun eigen leven op een eiland, wat allerlei gekke en hilarische situaties oplevert. Spelers kunnen zelf ook invloed uitoefenen op deze verschillende situaties.

Over Tomodachi Life: Waar Dromen Uitkomen

In de Direct-uitzending werd meer informatie gegeven over het aankomende Tomodachi Life: Waar Dromen Uitkomen. Zo is duidelijk dat spelers hun Mii-personages unieke persoonlijkheden, gewoontes en woningen kunnen geven. Spelers kunnen tijdens de game zien waar de personages aan denken, en ze helpen bij problemen. De tijd in de game verstrijkt daarbij net zo snel als in de echte wereld, wat het de moeite waard maakt om het spel op verschillende momenten op te starten.

Het is daarbij mogelijk om de verschillende Mii-personages kennis met elkaar te laten maken, om te zien wat er vervolgens gebeurd. Personages kunnen bijvoorbeeld praten over hun favoriete eten en filmgenres. Het is daarnaast mogelijk om acht Mii-personages bij elkaar in een huis te laten wonen, wat weer unieke reacties van de personages veroorzaakt.

Op het eiland waar de game zich afspeelt kunnen spelers de personages winkels te laten bezoeken. Bijvoorbeeld een supermarkt waar allerlei etenswaren worden verkocht, of de mogelijkheid om kleding en kostuums te kopen. In een speciale marktkraam worden redelijk geprijsde artikelen meerdere malen per dag ververst.

Ook is er een ontwerpatelier, waar spelers verschillende voorwerpen kunnen maken, waaronder kledingstukken, versiering voor huizen en zelfs huisdieren. Het eiland kan sowieso naar eigen smaak worden ingedeeld, met bankjes, bomen, planten en meer.