BBC Afrique of Monday, 29 March 2021

Source: bbc.com

2021-03-29

L'empreinte digitale cachée dans vos photos

Le 3 octobre 2020, la Maison Blanche a publié deux photos de Donald Trump, signant des papiers et lisant des briefings. La veille, Trump avait annoncé avoir attrapé le coronavirus et ces photos ont apparemment été publiées pour montrer qu'il était en bonne santé. Sa fille Ivanka a tweeté l'une des photos avec la légende suivante : "rien ne peut l'empêcher de travailler pour le peuple américain. SANS RELÂCHE !"

Mais les observateurs attentifs ont remarqué quelque chose d'inhabituel.

Les photos ont été prises dans deux pièces différentes du Walter Reed National Military Medical Center. Sur l'une, Trump porte une veste, sur l'autre, juste une chemise. Si l'on ajoute à cela les déclarations publiques sur sa bonne santé et son éthique de travail, on peut en déduire qu'il a assumé ses fonctions présidentielles toute la journée, malgré sa maladie. La chronologie des photos, cependant, dit le contraire. Les images ont été prises à 10 minutes d'intervalle.

Bien sûr, il existe d'autres explications possibles pour expliquer pourquoi elles ont été prises si près les unes des autres. Peut-être que le photographe n'a eu accès que pendant 10 minutes et peut-être que Trump a toujours eu l'intention de changer de chambre pendant cette période. Cependant, la Maison-Blanche n'a pas dû se réjouir que les gens aient remarqué les horodates. Cela a conduit les médias et les commentateurs à se demander si les images n'avaient pas été mises en scène pour une séance de photos visant à transmettre un message politique, et à se demander si Trump travaillait vraiment sans relâche après tout.

Ce n'est pas la seule fois où des informations cachées dans une photo numérique ont eu des conséquences inattendues. Il suffit de demander à John McAfee, fondateur du logiciel antivirus éponyme. En 2012, il fuyait les autorités du Belize, en Amérique centrale. Des journalistes du magazine Vice l'ont retrouvé et ont publié une image de lui en ligne, sous le titre "We Are With John McAfee Right Now, Suckers". Sans qu'ils s'en rendent compte, les données de localisation intégrées à la photo ont révélé par inadvertance que M. McAfee se trouvait au Guatemala. Il a été rapidement retrouvé et placé en détention.

Ce ne sont là que deux exemples de la façon dont les informations cachées dans les photos numériques peuvent révéler bien plus que ce que les photographes et leurs sujets avaient prévu. Vos propres photos pourraient-elles partager plus de détails avec le monde que vous ne le pensez ?

Lorsque vous prenez une photo, votre smartphone ou votre appareil photo numérique stocke des "métadonnées" dans le fichier image. Ces métadonnées s'insèrent automatiquement et de manière parasitaire dans chaque photo que vous prenez. Ce sont des données sur les données, qui fournissent des informations d'identification telles que le moment et le lieu où l'image a été prise, et le type d'appareil photo utilisé.

Il n'est pas impossible de supprimer les métadonnées à l'aide d'outils gratuits tels qu'ExifTool. Mais beaucoup de gens ne se rendent même pas compte de la présence de ces données, et encore moins de la manière dont elles pourraient être utilisées, et ne prennent donc pas la peine de faire quoi que ce soit avant de mettre leurs images en ligne. Certaines plateformes de médias sociaux suppriment des informations telles que la géolocalisation (mais uniquement à la vue du public), mais de nombreux autres sites web ne le font pas.

Cette méconnaissance s'est avérée utile aux enquêteurs de police, pour les aider à situer les criminels involontaires sur une scène. Mais elle pose également un problème de confidentialité pour les citoyens respectueux de la loi si les autorités peuvent suivre leurs activités grâce aux images de leur appareil photo et des médias sociaux. Et malheureusement, les criminels avertis peuvent utiliser les mêmes astuces que la police : s'ils peuvent découvrir où et quand une photo a été prise, cela peut vous rendre vulnérable à des crimes tels que le cambriolage ou le harcèlement.

Mais les métadonnées ne sont pas les seuls éléments cachés dans vos photos. Il existe également un identifiant personnel unique qui relie chaque image que vous prenez à l'appareil photo utilisé, mais vous ne le soupçonnez probablement pas. Même les photographes professionnels ne se rendent pas compte ou ne se souviennent pas de sa présence.

Pour comprendre ce qu'est cet identifiant, il faut d'abord comprendre comment une photo est prise. Au cœur de chaque appareil photo numérique, y compris ceux des smartphones, se trouve le capteur d'images. Celui-ci est composé d'une grille de millions de "photosites" en silicium, des cavités qui absorbent les photons (lumière). En raison d'un phénomène connu sous le nom d'effet photoélectrique, l'absorption de photons entraîne l'éjection d'électrons par un photosite, un peu comme un videur de boîte de nuit.

La charge électrique des électrons émis par un photosite est mesurée et convertie en une valeur numérique. Il en résulte une valeur unique pour chaque photosite, qui décrit la quantité de lumière détectée. Et c'est ainsi que se forme une photo. Ou, étymologiquement parlant, un dessin avec de la lumière.

Toutefois, en raison d'imperfections dans le processus de fabrication des capteurs d'images, les dimensions de chaque photosite diffèrent très légèrement. Et lorsqu'elles sont associées à l'inhomogénéité inhérente de leur matériau en silicium, la capacité de chaque photosite à convertir les photons en électrons varie. Il en résulte que certains photosites sont plus ou moins sensibles à la lumière qu'ils ne devraient l'être, indépendamment de ce qui est photographié.

Ainsi, même si vous utilisez deux appareils photo de la même marque et du même modèle pour photographier une surface uniformément éclairée - où chaque point de la surface a la même luminosité - il y aura des différences subtiles propres à chaque appareil.

Les différentes sensibilités des photosites créent un type de filigrane d'image imperceptible. Bien qu'involontaire, il agit comme une empreinte digitale, unique au capteur de votre appareil photo, qui est imprimée sur chaque photo que vous prenez. Tout comme les flocons de neige, il n'existe pas deux capteurs d'images identiques.

Dans le milieu de la criminalistique des images numériques, cette empreinte digitale du capteur est connue sous le nom de "non-uniformité de la réponse de la photo". Et elle est "difficile à supprimer, même si l'on essaie", explique Jessica Fridrich, de l'université de Binghamton, dans l'État de New York. Elle est inhérente au capteur, contrairement aux mesures, telles que les métadonnées des photos, qui sont "intentionnellement mises en œuvre", explique-t-elle.

Fausses photos

L'avantage de la technique de l'empreinte de non-uniformité est qu'elle peut aider des chercheurs comme Fridrich à identifier des images truquées.

En principe, les photos constituent une riche référence au monde physique, et peuvent donc être utilisées pour leur valeur probante, puisqu'elles dépeignent ce qui est. Cependant, dans le climat actuel de désinformation - exacerbé par la facilité d'accès aux logiciels de retouche d'images - il est devenu de plus en plus important de connaître l'origine, l'intégrité et la nature des images numériques.

Fridrich a breveté la technique de prise d'empreintes photographiques, qui a été officiellement approuvée pour être utilisée comme preuve médico-légale dans des affaires judiciaires aux États-Unis. Cela signifie que les enquêteurs peuvent identifier les zones manipulées, les associer à un appareil photo spécifique ou établir son historique de traitement.

M. Fridrich pense que cette technologie pourrait également être utilisée pour révéler des images synthétiques générées par l'IA, appelées "deepfakes". Des recherches préliminaires corroborent cette idée. La caractéristique distinctive d'un deepfake est son photoréalisme. Ayant gagné en infamie en 2018, en raison de leur utilisation dans des vidéos pornographiques, les deepfakes présentent une menace tangible pour l'écosystème de l'information. Si nous sommes incapables de faire la différence entre ce qui est réel et ce qui ne l'est pas, alors tous les médias consommés peuvent être raisonnablement mis en doute.

À l'ère de la post-vérité, la capacité de repérer les faux est évidemment une évolution positive. Mais dans le même temps, ces méthodes de prise d'empreintes photographiques peuvent "avoir des utilisations positives et négatives", déclare Hany Farid, professeur d'ingénierie électrique et de sciences informatiques à l'université de Californie à Berkeley et fondateur de la criminalistique des images numériques.

Bien que M. Farid ait utilisé la technique de non-uniformité pour relier des photos à des appareils spécifiques dans des affaires d'abus sexuels sur des enfants - ce qui constitue un avantage évident - il prévient également que, comme "pour toute technologie d'identification, il faut veiller à ce qu'elle ne soit pas utilisée à mauvais escient". Ceci est particulièrement pertinent pour les personnes telles que les militants des droits de l'homme, les photojournalistes et les lanceurs d'alerte, dont la sécurité peut dépendre de leur anonymat. Selon M. Farid, ces personnes pourraient être "ciblées en reliant une image à leur appareil ou à des images [en ligne] précédemment publiées".

Lorsque nous examinons ces questions de protection de la vie privée, nous pouvons établir un parallèle avec une autre technologie. De nombreuses imprimantes couleur ajoutent des points de suivi secrets aux documents : des points jaunes pratiquement invisibles qui révèlent le numéro de série d'une imprimante, ainsi que la date et l'heure d'impression d'un document. En 2017, ces points ont pu être utilisés par le FBI pour identifier Reality Winner comme la source d'une fuite d'un document de la National Security Agency, qui détaillait la prétendue ingérence russe dans l'élection présidentielle américaine de 2016.

Quelle que soit votre opinion sur les dénonciations, ces techniques de surveillance pourraient nous concerner tous. La Commission européenne a fait part de ses inquiétudes, suggérant que ces mécanismes pourraient éroder le "droit à la vie privée et au respect de la vie privée" d'un individu. Si nous considérons que les empreintes photographiques sont équivalentes au numéro de série d'une imprimante, cela nous amène à nous demander si la non-uniformité des réponses photographiques ne viole pas également le droit d'un individu à la protection de ses données personnelles.

Malgré notre prédisposition chronique à nous dévoiler sur Internet, nous nous réservons avec véhémence le droit à la vie privée. En principe, les gens devraient pouvoir décider dans quelle mesure les informations les concernant sont communiquées à l'extérieur. Mais à la lumière de ce que nous savons maintenant sur le suivi médico-légal des photos, une telle autodétermination peut n'être qu'une illusion de contrôle.

Il est déjà assez difficile d'éviter les métadonnées standard - il faut les nettoyer après coup, et le seul élément d'information dont on peut empêcher la création en premier lieu est la géolocalisation des photos. En revanche, il est beaucoup plus difficile d'éliminer la non-uniformité des réponses aux photos. Techniquement, il devrait être possible de la supprimer, par exemple en réduisant la résolution de l'image, explique M. Farid. Mais de combien ? Cela dépend bien sûr de nombreux facteurs tels que le type de dispositif utilisé pour la capture d'images, ainsi que l'algorithme de comparaison d'empreintes digitales employé. Il n'existe pas de solution unique pour la suppression des empreintes digitales.

Alors, dans quelle mesure devons-nous nous préoccuper de la non-uniformité des réponses aux photos d'un point de vue éthique ? Lorsque j'ai interrogé Mme Fridrich sur les implications de ses diverses applications, elle a fait remarquer en toute franchise qu'"un menuisier peut faire des merveilles avec un marteau, mais un marteau peut aussi tuer". Si personne ne dit que les données cachées dans vos photos peuvent être mortelles, elle souligne qu'il s'agit d'une technique qui pourrait causer des dommages entre de mauvaises mains.

Il n'est pas nécessaire d'être Donald Trump ou John McAfee pour être affecté par l'augmentation des métadonnées et des empreintes digitales des photos. La prochaine fois que vous prendrez une photo avec votre smartphone, vous pourriez vous arrêter pour réfléchir à ce qui est capturé en plus de ce que vous voyez à travers l'objectif.

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Jerone Andrews a écrit cet article alors qu'il travaillait comme chercheur à l'University College de Londres, dans le cadre d'une bourse médiatique organisée par la British Science Association.