Download miễn phí Đề tài Phương pháp giấu tin theo khối ảnh
Input:
- Fm×n là ma trận nhị phân (khối điểm ảnh) và là môi trường dùng để giấu tin.
- r là số bit cần giấu vào ma trận F, r phải thỏa mãn điều kiện 2r¬ ≤ m×n.
- Km×n là ma trận nhị phân và là khóa bí mật để giải tin
- Wm×n là ma trận trọng số cấp r, ma trận W được giữ bí mật
- b1,b2,.,br là dãy bit nhị phân cần giấu
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
có giấu tin hay không và tính bền vững của thông tin sau khi giấu.Mục tiêu của bài tập lớn này là nghiên cứu phương pháp giấu tin theo khối ảnh. Tìm cách nâng cao hiệu quả giấu tin, giảm thiểu sự thay đổi ảnh sau khi được giấu tin so với ảnh gốc. Kết quả, trong bài tập này em đã cải tiến thuật toán giấu tin trong ảnh nhị phân, giảm thiểu sự thay đổi của ảnh giấu tin so với ảnh gốc và đã xây dựng chương trình ứng dụng thuật toán giấu tin trên ảnh nhị phân.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIẤU TIN TRONG ẢNH SỐ
1.1. Khái niệm về giấu tin trong ảnh số
Giấu tin (information hiding): Là che giấu những thông tin cần bảo mật nhằm chỉ để một số người được biết và không cho những người khác biết.
Giấu tin số (data hiding): Là giấu những thông tin số vào trong một đối tượng dữ liệu số khác (gọi là môi trường giấu tin) sao cho môi trường trước và sau khi giấu tin gần như không có sự khác biệt, đồng thời có thể khôi phục lại chính xác các thông tin đã giấu.
Sự khác biệt chủ yếu giữa mã hoá thông tin và giấu tin số là mã hoá làm cho các thông tin hiện rõ là nó có được mã hoá hay không, còn với giấu tin số thì người ta sẽ khó biết được là có thông tin giấu bên trong hay không.
Môi trường giấu tin số có thể là bất kỳ đối tượng dữ liệu số nào như âm thanh, ảnh, video, văn bản, cơ sở dữ liệu, … trong đó môi trường ảnh số đã và đang được nhiều người quan tâm.
Giấu thông tin trong ảnh hiện nay chiếm tỉ lệ lớn nhất trong các chương trình ứng dụng, các phần mềm, hệ thống giấu tin trong đa phương tiện bởi lượng thông tin được trao đổi bằng ảnh là rất lớn, hơn nữa giấu thông tin trong ảnh cũng đóng vai trò hết sức quan trọng đối với hầu hết các ứng dụng bảo vệ an toàn thông tin như: nhận thực thông tin, xác định xuyên tạc thông tin, bảo vệ bản quyền tác giả, điều khiển truy cập, giấu thông tin mật...
Giấu tin trong ảnh số là một phương pháp giấu tin mà thông tin giấu được đưa vào trong dữ liệu của file ảnh nhưng ít làm thay đổi ảnh cả về chất lượng ảnh và dung lượng file ảnh. Thông tin giấu được tách ra từ ảnh mang mà không cần ảnh gốc.
Cơ sở của kỹ thuật giấu tin trong ảnh chủ yếu dựa vào bản chất hệ thống thị giác của con người, do khả năng cảm nhận về màu sắc của mắt người là hạn chế nên nhữnng thay đổi nhỏ về giá trị màu của điểm ảnh khó có thể phát hiện được bằng mắt.
Các thành phần chính của một hệ giấu tin trong ảnh bao gồm:
Bản tin mật (Secret Message): có thể là văn bản hay tệp ảnh hay bất kỳ một tệp nhị phân nào, vì quá trình xử lý chúng ta đều chuyển chúng thành chuỗi các bit.
Ảnh phủ (hay ảnh gốc) (Cover Data): là ảnh được dùng để làm môi trường nhúng tin mật.
Khoá bí mật K (Key): khoá viết mật tham gia vào quá trình giấu tin để tăng tính bảo mật
Bộ nhúng thông tin (Embedding Algorithm): Những chương trình, thuật toán nhúng tin.
Ảnh mang (Stego Data): là ảnh sau khi đã nhúng tin mật vào đó
Kiểm định (Control) : Kiểm tra thông tin sau khi được giải mã.
Mô hình của kỹ thuật giấu tin cơ bản được mô tả theo hai hình vẽ sau :
Phương tiện chứa:
(Audio,ảnh,video)
Bộ nhúng thông tin
Bản tin mật
Khoá
Phương tiện chứa đã giấu tin
Phân loại
Hình 1: Lược đồ chung cho quá trình giấu tin
Hình vẽ trên biểu diễn quá trình giấu tin cơ bản. Phương tiện chứa bao gồm các đối tượng được dùng làm môi trường giấu tin như : text, audio, video, ảnh, bản tin mật là một lượng thông tin mang một ý nghĩa nào đó như ảnh, logo, đoạn van bản… tuỳ từng trường hợp vào mục đích của người sử dụng . Thông tin sẽ được giấu vào trong phương tiện chứa nhờ một bộ nhúng, bộ nhúng là những chương trình, triển khai các thuật toán để giấu tin và được thực hiện với một khoá bí mật giống như các hệ mật mã cổ điển. Sau khi giấu tin, ta thu được phương tiện chứa bản tin đã giấu và phân phối sử dụng trên mạng.
Phương tiện chứa
(audio, ảnh, video)
Bộ giải mã tin
Bản tin mật
Khoá
Phương tiện chứa đã giấu tin
Kiểm định mã tin
Hình 2: Lược đồ cho quá trình giải mã
Hình vẽ trên chỉ ra các công việc giải mã thông tin đã giấu. Sau khi nhận được đối tượng phương tiện chứa có giấu thông tin, quá trình giải mã được thực hiện thông qua bộ nhúng thông tin cùng với khoá của quá t rình nhúng. Kết quả thu được gồm phương tiện chứa gốc và bản tin mật đã được giấu. Bước tiếp theo bản tin mật thu được sẽ được xử lý kiểm định so sánh với thông tin giấu ban đầu.
Sơ đồ phân loại trên (hình 1,2) được Fabien A. P. Petitcolas đề xuất năm 1999.
1.2. Các đặc tính của giấu tin trong ảnh:
- Tính ẩn (tính vô hình)
Khi quan sát ảnh mang bằng mắt thường không phát hiện được thông tin giấu và không gây nghi ngờ cho người xem.
Tính ẩn phụ thuộc vào mức độ biến đổi của ảnh mang so với ảnh gốc trong quá trình giấu tin.
- Tính bền vững
Ảnh mang có thể phải chịu một số tác động nào đó từ bên ngoài như lọc ảnh, làm sắc nét, … dẫn đến mẩu tin tách được M’ # M.
Tỉ lệ M’/M thể hiện tính bền vững của thuật toán giấu tin.
- Dung lượng giấu tin
Là tỉ lệ giữa số byte tối đa thông tin có thể giấu được so với kích thước của file ảnh (tính bằng byte). Cùng một thuật toán giấu tin với các file ảnh khác nhau có thể cho tỉ lệ khác nhau.
Thông thường các phương pháp giấu tin trong ảnh đều cố làm tăng dung lượng giấu tin, tuy nhiên việc tăng dung lượng giấu tin sẽ ảnh hưởng tới các đặc tính khác như tính ẩn và tính bền vững.
- Tính an toàn
Là khả năng chống lại sự tấn công hay giả mạo từ bên ngoài.
Một hệ giấu tin tốt phải đảm bảo tin mật không bị tấn công một cách có chủ đích trên cơ sở có những hiểu biết về phương pháp giấu tin như có ảnh mang, có ảnh mang và ảnh gốc, có bộ giải mã (nhưng chưa có khoá), …
- Độ phức tạp tính toán
Chủ yếu tính bằng số các phép toán thực hiện trong việc giấu tin và giải mã (tách tin). Yêu cầu về độ phức tạp tính toán tuỳ từng trường hợp từng ứng dụng.
1.3. Phân loại kỹ thuật giấu tin trong ảnh
Dựa vào các tiêu chí khác nhau, người ta có thể phân chia một cách tương đối thành các kỹ thuật giấu tin khác nhau.
- Dựa vào mục đích giấu tin:
+ Watermarking (thủy vân, thủy ấn) quan tâm nhiều đến ứng dụng giấu các mẩu tin ngắn nhưng đòi hỏi độ bền vững lớn của thông tin cần giấu (trước các biến đổi thông thường của tệp dữ liệu môi trường)
+ Steganography lại quan tâm tới ứng dụng che giấu các bản tin đòi hỏi độ bí mật và dung lượng càng lớn càng tốt.
- Dựa vào hướng tiếp cận của kỹ thuật giấu tin có chia làm hai loại:
+ Thứ nhất: tác động lên miền không gian ảnh, thay đổi trực tiếp giá trị của điểm ảnh (thường dùng với các file ảnh không nén hay nén không mất thông tin).
+ Thứ hai: khảo sát gián tiếp thông qua các kỹ thuật biến đổi khi nén ảnh (thường dùng với các file ảnh nén theo chuẩn có mất thông tin).
- Dựa vào cấu trúc màu của ảnh gốc có thể phân thành ba loại:
+ Giấu tin trong ảnh nhị phân
+ Giấu tin trong ảnh đa cấp xám
+ Giấu tin trong ảnh màu
- Ngoài ra dựa vào kỹ thuật thay đổi dữ liệu