BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG -------o0o------- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN HẢI PHÒNG 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG -------o0o------- PHƢƠNG PHÁP GIẤUTIN THUẬN NGHỊCH CHO ẢNH ĐÃ MÃ HÓA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Công nghệ Thông tin HẢI PHÒNG - 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG -------o0o------- PHƢƠNG PHÁP GIẤUTIN THUẬN NGHỊCH CHO ẢNH ĐÃ MÃ HÓA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Công nghệ Thông tin Sinhviênthựchiện:NGÔ VĂN HIỆP Giáo viên hƣớng dẫn:TS. HỒ THỊ HƢƠNG THƠM Mã số sinh viên:121315 HẢI PHÒNG - 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XA HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG Độclập - Tự do - Hạnhphúc -------o0o------- NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Sinhviên: NGÔ VĂN HIỆP Mã SV: 121315 Lớp: CT 1201 Ngành: CôngNghệThông Tin Tênđềtài:Phƣơngphápgiấu tin thuậnnghịchchoảnhđãmãhóa NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI 1. Nội dung vàcácyêucầucầngiảiquyếttrongnhiệmvụđềtàitốtnghiệp a. Nội dung - Tổngquanvềmãhóathông tin vàgiấu tin trongảnhsố. - Tìmhiểuphƣơngphápmãhóaảnh - Kỹthuậtgiấu tin thuậnnghịchảnhđãmãhóa, táchthông tin, giảimãảnhmãhóa. - Càiđặt, thửnghiệmchƣơngtrình b. Cácyêucầucầngiảiquyết a) Lýthuyết - Hiểuđƣợccấutrúccơbảncủaảnh Bitmap, phƣơngphápmãhóaảnh - Nắmrõtổngquanvềkỹthuậtgiấu tin thuậnnghịchtrongảnh. - Hiểuvànắmrõkỹthuậtgiấu tin thuậnnghịchtrênảnhmãhóa, tách tin khôiphụcảnhmãhóa, giảimãảnhmãhóa. b) Thựcnghiệm (chƣơngtrình) - CàiđặtđƣợckỹthuậtgiấubằngMatlab, thửnghiệmtrênmộttậpảnhđểcóthểđánhgiáđộtrựcquancủaảnhsauk higiấu tin bằng PSNR, từđóđƣaranhậnxétvềkỹthuậtgiấuápdụngchotậpảnhthửnghiệm. 2. Cácsốliệucầnthiếtđểthiếtkế, tínhtoán - Tậpảnhđểthửnghiệm Đồ án tốt nghiệp Trƣờng ĐHDL Hải Phòng CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Ngƣờihƣớngdẫnthứnhất: Họvàtên:HồThịHƣơngThơm Họchàm, họcvị: TiếnSĩ Cơquancôngtác: TrƣờngĐạiHọcDânLậpHảiPhòng Nội dung hƣớngdẫn: Ngƣờihƣớngdẫnthứhai: Họvàtên: ………………………………………………………………………. Họchàm, họcvị: ………………………………………………………………. Cơquancôngtác: ……………………………………………………………… Nội dung hƣớngdẫn:Phƣơngphápgiấu tin thuậnnghịchchoảnhđãmãhóa Đềtàitốtnghiệpđƣợcgiaongàythángnăm 2013 Yêucầuphảihoànthànhtrƣớcngàythángnăm 2013 Đãnhậnnhiệmvụ: Đ.T.T.N Đãnhậnnhiệmvụ: Đ.T.T.N Sinhviên Cánbộhƣớngdẫn Đ.T.T.N TS. HồThịHƣơngThơm HảiPhòng, ngày ............tháng.........năm 2013 HIỆU TRƢỞNG GS.TS.NGƯT TrầnHữuNghị Ngô Văn Hiệp – CT1201 6 Đồ án tốt nghiệp Trƣờng ĐHDL Hải Phòng PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN 1. Tinhthầntháiđộcủasinhviêntrongquátrìnhlàmđềtàitốtnghiệp: ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ 2. Đánhgiáchấtlƣợngcủađềtàitốtnghiệp (so vớinội dung yêucầuđãđềratrongnhiệmvụđềtàitốtnghiệp) ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ............................ 3. Cho điểmcủacánbộhƣớngdẫn: ( Điểmghibằngsốvàchữ ) ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........ Ngày.......tháng.........năm 2013 Cánbộhƣớngdẫnchính ( Ký, ghirõhọtên ) Ngô Văn Hiệp – CT1201 7 Đồ án tốt nghiệp Trƣờng ĐHDL Hải Phòng PHẦN NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP 1. Đánhgiáchấtlƣợngđềtàitốtnghiệp (vềcácmặtnhƣcơsởlýluận, thuyết minh chƣơngtrình, giátrịthựctế, ...) 2. Cho điểmcủacánbộphảnbiện ( Điểmghibằngsốvàchữ ) ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ...... Ngày.......tháng.........năm 2013 Cánbộchấmphảnbiện ( Ký, ghi rõ họ tên ) Ngô Văn Hiệp – CT1201 8 Đồ án tốt nghiệp Trƣờng ĐHDL Hải Phòng LỜI CẢM ƠN! Trƣớc hết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới cô giáo hƣớng dẫn Tiến sĩ Hồ Thị Hƣơng Thơm đã tận tình giúp đỡ em rất nhiều trong suốt quá trình tìm hiểu nghiên cứu và hoàn thành báo cáo tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn tin học – trƣờng DHDL Hải Phòng cũng nhƣ các thầy cô trong trƣờng đã trang bị cho em những kiến thức cơ bản cần thiết để em có thể hoàn thành báo cáo. Xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè những ngƣời luôn bên em đã động viên và tạo điều kiện thuận lợi cho em, tận tình giúp đỡ chỉ bảo em những gì em còn thiếu sót trong quá trình làm báo cáo tốt nghiệp. Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới những ngƣời thân trong gia đình đã giành cho em sự quan tâm đặc biệt và luôn động viên em. Vì thời gian có hạn, trình độ hiểu biết của bản thân còn nhiều hạn chế.Cho nên trong đồ án không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận đƣợc sự đóng góp ý kiến của tất cả các thầy cô giáo cũng nhƣ các bạn bè để đồ án của em đƣợc hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hải phòng, ngày… tháng…năm 2013 Sinh viên thực hiện Ngô Văn Hiệp – CT1201 9 Đồ án tốt nghiệp Trƣờng ĐHDL Hải Phòng MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DANH MỤC HÌNH……. . . …………………………… ............. …………………4 LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 6 CHƢƠNG1.KHÁI NIỆM TỔNG QUAN…………… ............. ………………. . . 7 1. 1 U THÔNG TIN………… ................................................... ………………7 1. 1. 1 Giới thiệu………………............………………………………………. . . . . 7 1. 1. 2Giấu tin mật (Steganography)……… .................……………………………. 8 1. 1. 2. 1 Phân loại steaganography……… ................. ……………………. . 9 1. 1. 2. 2 Ứng dụng của steganography…….................. ………………. . . . 10 1. 1. 2. 3 Các yêu cầu của một thuật toán giấu thông tin…… ... …………. . 10 1. 1. 3 Thủy vân số (Watermarking)…. …… .................…………………………. 11 1. 1. 4 …………… ...........…………………………. . . . . 13 1. 2 …………………… ...................... ……………. . 13 1. 2. 1 Khái niệm………………… .......………………………………………. . . . 14 1. 2. 2 Cấu trúc ảnh BMP…………… ................………………………………. . . 14 1. 3 …………………………… ... …………. 17 CHƢƠNG 2. KĨ THUẬT GIẤU TIN THUẬN NGHỊCH TRONG ẢNH ......... 18 2. 1 KHÁI NIỆN GIẤU TIN THUẬN NGHỊCH………………… ....... ………. 18 2. 1. 1 Khái niệm………………………………… ............................. ……………. 18 2. 1. 2 Một số kĩ thuật giấu thuận nghịch điển hình… ................ ………………. . . 18 2. 1. 2. ……………… ................. ……………. 18 2. 1. 2. 2 Thuật toán cải tiến NSAS ……………………… ........ …………. 19 2. 1. 2. 3 ền biến đổi wavelet……… .............. 19 2. 2 MỘT SỐ KHÁI NIỆM………… ..........……………………………………. 19 2. 2. 1 Kĩ Thuật giấu tin trên LSB……………… .....……………………………. . 19 2. 2. 2 Mã hóa ảnh………… .....................………………………………………. . 20 Ngô Văn Hiệp – CT1201 10 Đồ án tốt nghiệp Trƣờng ĐHDL Hải Phòng 2. 3KĨ THUẬT GIẤU TIN TRÊN ẢNHĐÃ MÃ HÓA……… ............ …………21 2. 3. 1 Giới thiệu……………....……………………………………………………21 2. 3. 2 Thuật toán giấu tin và tách tin………………… ................ …………………22 2. 3. 2. 1 Thuật toán giấu tin………………. .............. …………………. . . 22 2. 3. 2. 2 Thuật toán tách tin và khôi phục ảnh gốc………… ..... ……. . . . . 24 2. 3. 3 Ví dụ minh họa…………………… .......................……. . . ………………. 28 CHƢƠNG 3.CÀI ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM……………… ............. ………. . . . 32 3. 1MÔI TRƢỜNG THỬ NGHIỆM………………… ................. ……. ……. . . 32 3. 2 GIAO DIỆN CHƢƠNG TRÌNH…………………........................... …. . . . . 32 3. 2. 1 Giao diện chính của chƣơng trình……………………… .... ……………. . . 32 3. 2. 2 Giao diện chƣơng trình giấu tin……………………… ........... …………. . . 33 3. 2. 3 Giao diện tách tin………… .....................……………………………. . . . . 36 3. 2. 3. 1 Giao diện tách tin chỉ có khóa giải mã………… ................ …. …. 36 3. 2. 3. 2 Giao diên tách tin chỉ có khóa tách tin…………… .......... . . …. . . 37 3. 2. 3. 3 Giao diện tách tin có cả khóa mã hóa và khóa tách tin… ... ………37 3. 3 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ NHẬN XÉT…………… ................. . . . . 40 3. 3. 1 Kết quả thực nghiệm…………………… ............………………………. . . 40 3. 3. 2 Nhận xét…………………………………………… ..... ………………. …. 41 KẾT LUẬN………………………………… ................………………………. …42 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................ ………………………. 43 Ngô Văn Hiệp – CT1201 11 Đồ án tốt nghiệp Trƣờng ĐHDL Hải Phòng DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Phân loại thông tin…………… ...........…………………………………. . 8 Hình 1.2 Mô hình giấu tin tổng quát…………… ................ ………………………. 8 Hình 1.3 Phân loại Steaganography theo B. Pflizmann………… ........... …………. 9 Hình 1.4 Phân loại Watermarking theo B. Pfizmann………… ............... …………12 Hình 1.5 Nhúng logo vào tiền giấy……… ......................………………………. . 12 Hình 2.1 Minh họ ………… ........................ ………19 Hình 2.2 Ảnh trƣớc và sau khi mã hóa, a) ảnh ban đầu, b) ảnh sau khi mã hóa……. 20 Hình 2.3 Minh họa ba trƣờng hợp của ngƣời nhận khi có khóa tách thông tin……. . . 21 Hình 3.1 Giao diện chính của chƣơng trình………………… ....... ………………. 32 Hình 3.2 Giao diện giấu tin………………… ..........……………………………. . 33 Hình 3.3 Thƣ mục chứa ảnh gốc……………… .................. ……………………. . 33 Hình 3.4 Chọn khóa để mã hóa ảnh……………… ........... ………………………. 34 Hình 3.5 Nhập khóa giấu tin M, L, S…………… .........…………. . ……………. 34 Hình 3.6Nhập tên ảnh đã mã hóa chứa thông tin……… ............. …………………34 Hình 3.7 Chƣơng trình mã hóa và giấu chuỗi thông tin vào ảnh…… ............... …. 35 Hình 3.8 Chƣơng trình sau khi đã thực hiện giấu tin………… ......... …………. . . 35 Hình 3.9 Giao diện chỉ có khóa giải mã………………………… ..... ………. . . …36 Hình 3.10 Giao diện tách tin chỉ có khóa tách tin……………… ............ …. …. . . 36 Hình 3.11 Giao diện tách tin có khóa giải mã và khóa tách tin…… ......... …. …. . 37 Hình 3.12 Thƣ mục chƣa ảnh đã giấu tin……………………… ........... ……. ……37 Hình 3.13 Thƣ mục chứa khóa mã hóa ảnh……………........................ ………. …38 Hình 3.14 Thƣ mục chứa ảnh khôi phục sau khi tách tin……… ..................... ……38 Hình 3.15 Ảnh gốc xuất hiện sau khi thực hiện tách tin…… .................. ………. . 39 Hình 3.16Nội dung thông tin cần giấu vào 3 ảnh lena. png, baboon. png, house. png. . .. 40 Hình 3.17 Tậpảnh gốc trƣớc khi chƣa mã hóa……… ............................. . ……. . . 40 Hình 3.18 Tậpảnh sau khi đã tách tin và khôi phục……… ............................. …. . 41 Ngô Văn Hiệp – CT1201 12 Đồ án tốt nghiệp Trƣờng ĐHDL Hải Phòng DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 So sánh giữa mật mã học và giấu thông tin……………… .... ………. …11 Bảng 1.2BitmapHeader (54 byte)………… ................................... ……………. . . 15 Bảng 3.1 Đánh giá chất lƣợng trung bình PSNR với giá trị M, S khác nhau trên 3 ảnh lena. png, baboon. png, house. png… ................................................ ……. . . . 39 Bảng 3.2 Bảng đánh giá chất lƣợng PSNR giữa ảnh gốc và ảnh sau khi khôi phục trên 9 ảnh với………………………… .................................. ……………. . . ……40 Ngô Văn Hiệp – CT1201 13 Đồ án tốt nghiệp Trƣờng ĐHDL Hải Phòng LỜI MỞ ĐẦU , kinh doanh, phƣơng tiê , . , , , khăn. , . , . , chƣơng trình , , . , , . l . Trong đồán này tìm hiểu về tổng quan giấu tin trong ảnh, kỹ thuật giấu tin trong ảnh đã mã hóa. Nội dung của báo cáo đƣợc trình bày trong 3 chƣơng: Chƣơng 1: Trình bày tổng quan về giấu tin, cấu trúc ảnh bitmap và đánh giá chất lƣợng ảnh biến đổi bằng PSNR. Chƣơng 2: Trình bày kỹ thuật giấu tin trong ảnh đã mã hóa. Chƣơng 3: Cài đặt và thử nghiệm cho kỹ thuật giất tin trong ảnh đã mã hóa. Ngô Văn Hiệp – CT1201 14 Đồ án tốt nghiệp Trƣờng ĐHDL Hải Phòng CHƢƠNG 1. 1. 1 1. 1. 1 Giới thiệu Cho tới nay, ợc sử dụng phổ biến nhất trong vấn đề bảo mật thông tin.Trong phƣơng pháp mã hoá thông tin, thông tin sẽ đƣợc chuyển từ dạng “có nghĩa” thành dạng “vô nghĩa”, do đó chỉ những ngƣời hoặc máy tính có “chìa khóa” (key) mới giải mã đƣợc những thông tin này. Tuy nhiên, chính những thông tin “vô nghĩa” đó lại gây sự chú ý của tin tặc, dẫn đến việc thông tin có thể bị tấn công. Đối vớ tin, thông tin mật sẽ đƣợc giấu trong các dữ liệu khác (nhƣ ảnh số, tập tin phim ảnh, âm thanh, …), điều này làm cho tin tặc không nhận ra đƣợc sự tồn tại của thông tin mật. Thay vì truyền tải thông tin đƣợc mã hóa, ta sẽ truyền tải những dữ liệu “có nghĩa” có “chứa” thông tin mật bên trong, ợ ủa tin tặc. ật ngữ dùng chung để chỉ các phƣơng pháp hay kĩ thuật che giấu và gắ ảnh, sách báo, tập tin phim ảnh hay các tập tin âm thanh…Thông tin đƣợc giấu rất đa dạng: nó có thể là một con số, một chuỗi các kí tự, một đoạn văn bản hay một ảnh số. Gi có thể đƣợc chia thành hai hƣớng chính là steganography và watermarking (theo mô hình phân loại của B. Pflizmann). Mục đích của steganography là giấ ộ ằm bảo vệ thông tin mật đó, trong khi đó mục đích của watermarking là bảo vệ chính đối tƣợng đƣợc giấu thông tin. Ngô Văn Hiệp – CT1201 15 Đồ án tốt nghiệp Trƣờng ĐHDL Hải Phòng Information Hiding Steganography Watermarking Linguistic Technical Robust Fragile Steganograph Steganograph Watermarking Watermarking y y Invisible Visible Watermarking Watermarking Hình 1.1 Sơ đồ phân loại giấu tin Thông tin mật Đối tƣợng chủ thể Đối tƣợng đã nhúng Thuật toán nhúng Khóa mật Thuật toán rút trích Kênh truyền tải Thông tin mật Đối tƣợng gốc Hình 1.2 Mô hình giấu thông tin tổng quát 1. 1. 2 Giấu tin mật (Steganography) Steganography là kĩ thuật che giấu, ằm bảo vệ thông tin đó không bị phát hiện.Thuật ngữ “steganography” có nguồn gốc từ hai chữ Hy Lạp là Ngô Văn Hiệp – CT1201 16 Đồ án tốt nghiệp Trƣờng ĐHDL Hải Phòng “steganos” và “graphein”, có nghĩa “che giấu” và “bản ghi chép”. Mặc dù thuật ngữ “steaganography” mới xuất hiện vào cuối thế kỉ 15, nhƣng cũng nhƣ mật mã học, những ứng dụng đầu tiên của steganography đã có từ hàng ngàn năm trƣớc.Trong thời kì Hy Lạp cổ đại (năm 440 trƣớc Công nguyên), thông điệp đƣợc giấu trong những bản ghi bằng sáp (bằng cách ghi trực tiếp thông tin lên gỗ rồi phủ sáp ong lên), hay đƣợc xăm lên da đầu của nô lệ. Về sau, trong thời kì chiến tranh thế giới I và II, cũng nhƣ trong các hoạt động gián điệp, khủng bố, …những kĩ thuật tiên tiến hơn đƣợc sử dụng nhƣ mực vô hình, vi ảnh, vi phim, đánh dấu kí tự… 1. 1. 2. 1 Phân loại steaganography Theo B. Pflizmann, ta có các hƣớng phát triển của steaganography nhƣ sau: Steganography Technical Linguistic Steganography Steganography Semagrams Open Codes Visual Text Jargon Covered Semagrams Semagrams Code Ciphers Null Grille Ciphers Ciphers Hình 1.3 Phân loại Steaganography theo B. Pflizmann Phân tích: - Technical steganography Technical steganography liên quan tới việc sử dụng các phƣơng pháp vật lí hay hóa học để che dấu thông tin mật. Ví dụ phƣơng pháp sử dụng mực vô hình, phƣơng pháp vi ảnh. Các phƣơng pháp xuất hiện từ rất lâu và hiện nay hầu nhƣ không còn đƣợc sử dụng. - Linguistics steganography Các phƣơng pháp thuộc loại visual semagrams thƣờng sử dụng các thực thể vật lí, nội dung thông điệp mật thƣờng đƣợc thể hiện Ngô Văn Hiệp – CT1201 17 Đồ án tốt nghiệp Trƣờng ĐHDL Hải Phòng quanh nghĩa của các đối tƣợng này. Ví dụ sử dụng vị trí của các quân cờ trên bàn cờ hoặc vẽ một con ngƣời trong các tƣ thế khác nhau và mỗi tƣ thế ứng với một ý nghĩa riêng. Trong khi đó, các phƣơng pháp trong nhóm text semagrams nội dung thông tin mật đƣợc ẩn chứa thông qua cách hiển thị của văn bản. Một số kĩ thuật loại này có thể áp dụng cho cả văn bản viết tay và văn bản in. Ví dụ thay đổi khoảng cách giữa các kí tự. Ngoài ra các phƣơng pháp thuộc nhóm jorgon code thƣờng nhúng nội dung thông điệp vào trong những tín hiệu có công suất lớn, và nhƣ thế thông tin ẩn sẽ không bị phát hiện. 1. 1. 2. 2 Ứng dụng của steganography Dùng trong truyền thông bí mật nhƣ trong các hoạt động phi pháp, gian lận tài chính, gián điệp công nghiệp, tình báo, … Dùng để đính kèm thông tin bổ sung cho một đối tƣợng nào đó. Ví dụ nhƣ trong một album ảnh số, mỗi ảnh có thể kèm thêm thông tin về ngày, tháng, năm, nội dung ảnh, tên ngƣời chụp, … 1. 1. 2. 3 Các yêu cầu của một thuật toángiấu thông tin Tính bền vững: Thể hiện ở khả năng ít thay đổi trƣớc các tấn công bên ngoài nhƣ: thay đổi tính chất (thay đổi biên độ, thay đổi tần số lấy mẫu …) đối với tín hiệu âm thanh, các phép biến đổi affine (phép quay, tỉ lệ …), thay đổi chất lƣợng ảnh đối với tín hiệu ảnh, chuyển đổi định dạng dữ liệu (JPG – BMP, WAV – MP3, …). Hiện nay chƣa có phƣơng pháp nào có thể đảm bảo tính chất này một cách tuyệt đối.Với từng ứng dụng cụ thể, mức độ yêu cầu tính chất này sẽ khác nhau (yêu cầu cao hơn đối với watermarking). Khả năng không bị phát hiện: Tính chất này thể hiện ở khả năng khó bị phát hiện, nghĩa là khó xác định một đối tƣợng có chứa thông tin mật hay không. Để nâng cao khả năng này, hầu hết các phƣơng pháp ẩn dữ liệu dựa trên đặc điểm của hai hệ tri giác ngƣời là hệ thị giác (HVS – Human Visual System) và hệ thính giác (HAS – Human Auditory System). Đây là hai cơ quan chủ yếu đƣợc dùng để đánh giá chất lƣợng của một tín hiệu. Khả năng không bị phát hiện phụ thuộc vào hai yếu tố sau: Ngô Văn Hiệp – CT1201 18 Đồ án tốt nghiệp Trƣờng ĐHDL Hải Phòng Kĩ thuật giấu tin: dữ liệu đƣợc nhúng phải phù hợp với đối tƣợ thuật toán nhúng. Ví dụ nhƣ một thông tin mật sẽ khó bị phát hiện khi nhúng vào đối tƣợng A nhƣng lại rất dễ thấy khi nhúng vào đối tƣợng B. Kinh nghiệm của kẻ tấn công: nếu kẻ tấn công có nhiều kinh nghiệm thì khả năng phát hiện ra một đối tƣợng có chứa thông tin mật là không quá khó. Khả năng lƣu trữ: Khả năng này thể hiện ở lƣợng thông tin có thể nhúng trong đối tƣợng chủ thể. Do yêu cầu bảo mật nên khả năng lƣu trữ luôn bị hạn chế. Do đó trong trƣờng hợp muốn ẩn một thông tin có kích thƣớc lớn, ta thƣờng chia nhỏ thông tin ra và nhúng vào các đối tƣợng khác nhau. Tính chắc chắn: Tính chất này khác quan trọng trong chứng nhận bản quyền, xác thực … Trong thực tế tiêu chí này đƣợc đặt nặng trong kĩ thuật gán nhãn thời gian. Tính bảo mật: Có nhiều cấp độ bảo mật khác nhau, nhƣng nhìn chung có 2 cấp độ chính: Ngƣời dùng hoàn toàn không biết có sự tồn tại của thông tin mật. Ngƣời dùng biết sự tồn tại của thông tin mật, nhƣng phải có khóa khi truy cập. Bảng so sánh sau đây cho ta thấy những điểm khác biệt cơ bản giữa mật mã học và giấu thông tin. Bảng 1. 1 So sánh giữa mật mã học và giấu thông tin Mật mã học Giấu thông tin Thông tin đƣợc mã hóa. Thông tin đƣợc giấu đi. Kĩ thuật mới, vẫn còn tiếp tục phát Kĩ thuật phổ biến. triển. Dựa vào độ phức tạp của thuật toán Dựa vào phƣơng tiện chứa để che để bảo vệ thông tin mã hóa. giấu sự tồn tại của thông tin mật. 1. 1. 3 Thủy vân số (Watermarking) Watermarking là kĩ thuật nhúng thông tin xác nhận hay bản quyền sở hữu vào các đối tƣợng nhƣ hình ảnh, tài liệu, tập tin phim ảnh và âm thanh.Với kĩ thuật watermarking số các tác giả sẽ có thể kí chữ kí trên tác phẩm của mình trƣớc khi phân phối, chia sẻ trên Internet, mà không làm ảnh hƣởng nhiều đến chất lƣợng tác Ngô Văn Hiệp – CT1201 19 Đồ án tốt nghiệp Trƣờng ĐHDL Hải Phòng phẩm.Việc làm này thực sự hiệu quả, giúp bảo vệ và làm giảm thiểu sự tranh chấp về vấn đề bản quyền sở hữu trí tuệ số, vốn đang là vấn đề nóng hiện nay. Phân loại watermarking: Dựa vào các tính chất khác nhau, ta có thể chia kĩ thuật watermarking thành các nhóm nhƣ sau: Watermarking Robust Watermarking Fragile Watermarking Invisible Visible Watermarking Watermarking Hình 1.4Phân loại Watermarking theo B. Pflizmann Thủy vân đƣợc nhúng theo phƣơng pháp robust watermarking rất khó bị phá hủy. Thông thƣờng robust watermarking đƣợc sử dụng trong trƣờng hợp thông tin mật là thông tin rất quan trọng không đƣợc tiết lộ, chỉ có tác giả mới biết chính xác thông tin gì đƣợc giấu trong tác phẩm của họ. Dạng ứng dụng này thƣờng thấy trong các trƣờng hợp bảo vệ bản quyền sở hữu trí tuệ. Đối với các ứng dụng đƣợc xếp vào loại thủy vân hiện rõ (Visible) thì ngƣời dùng có khả năng nhìn thấy thông tin mật.Thông thƣờng các ứng dụng loại này sử dụng một logo làm thông tin mật nhằm mục đích chống giả mạo (Hình 1. 5). Hình 1.5 Nhúng logo vào tiền giấy Ngô Văn Hiệp – CT1201 20