i_love_you_very_much_94
New Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
GIẤU TIN TRONG ẢNH VÀ ỨNG DỤNG TRONG AN TOÀN BẢO MẬT THÔNG TIN
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................1
Tóm tắt nội dung ...........................................................................................................2
MỤC LỤC ......................................................................................................................3
MỞ ĐẦU.........................................................................................................................5
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ GIẤU TIN ..............................................................6
1.1. Giới thiệu chung về giấu thông tin ..........................................................6
1.2. Các khái niệm về giấu thông tin trong ảnh số.........................................8
1.3. Một số đặc điểm của việc giấu thông tin trên ảnh số............................10
1.3.1. Tính vô hình của thông tin..............................................................10
1.3.2.Tính bảo mật ...................................................................................10
1.3.3.Tỷ lệ giấu tin ....................................................................................11
1.3.4.Lựa chọn ảnh ..................................................................................11
1.3.5. Ảnh môi trường đối với quá trình giải mã.......................................11
CHƯƠNG 2. GIẤU TIN TRONG ẢNH....................................................................15
2.1. Giới thiệu chung....................................................................................15
2.2. Các đặc trưng của giấu thông tin trong ảnh..........................................17
2.3. Sự khác nhau giữa giấu tin trong ảnh đen trắng với ảnh màu .............19
2.4. Các thuật toán giấu tin trong ảnh..........................................................21
2.4.1 Giấu tin trong ảnh thứ cấp...............................................................21
2.4.2.Các kỹ thuật giấu tin trong ảnh thứ cấp .........................................26
2.4.3. Giấu tin trong ảnh màu và ảnh đa cấp xám ...................................41
2.4.4. Kết quả thực nghiệm và đánh giá...................................................47
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ VÀ CÀI ĐẶT CHƯƠNG TRÌNH ..................................49
3.1. Môi trường làm việc. .............................................................................49
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi4
3.2. Ngôn ngữ thực hiện thuật toán.............................................................49
3.3. Tổ chức và thực hiện chương trình ......................................................49
3.3.1. Qui trình thực hiện chính................................................................50
3.3.2. Các giao diện chính của chương trình và kết quả đạt được.........51
KẾT LUẬN ..................................................................................................................55
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................575
MỞ ĐẦU
Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của ngành khoa học công nghệ
thông tin, internet đã trở thành một nhu cầu, phương tiện không thể thiếu đối với mọi
người, việc truyền tin qua mạng ngày càng lớn. Tuy nhiên, với lượng thông tin được
truyền qua mạng nhiều hơn thì nguy cơ dữ liệu bị truy cập trái phép cũng tăng lên vì
vậy vấn đề bảo đảm an toàn và bảo mật thông tin cho dữ liệu truyền trên mạng là rất
cần thiết.
Để đảm bảo an toàn và bí mật cho một thông điệp truyền đi người ta thường
dùng phương pháp truyền thống là mã hóa thông điệp theo một qui tắc nào đó đã được
thỏa thuận trước giữa người gửi và người nhận. Tuy nhiên, cách này thường
gây sự chú ý của đối phương về tầm quan trọng của thông điệp. Thời gian gần đây đã
xuất hiện một cách tiếp cận mới để truyền các thông điệp bí mật, đó là giấu các thông
tin quan trọng trong những bức ảnh thông thường. Nhìn bề ngoài các bức ảnh có chứa
thông tin cũng không có gì khác với các bức ảnh khác nên hạn chế được tầm kiểm soát
của đối phương. Mặt khác, dù các bức ảnh đó bị phát hiện ra là có chứa thông tin trong
đó thì với các khóa có độ bảo mật cao thì việc tìm được nội dung của thông tin đó
cũng rất khó có thể thực hiện được.
Xét theo khía cạnh tổng quát thì giấu thông tin cũng là một hệ mã mật nhằm
bảo đảm tính an toàn thông tin, nhưng phương pháp này ưu điểm là ở chỗ giảm được
khả năng phát hiện được sự tồn tại của thông tin trong nguồn mang. Không giống như
mã hóa thông tin là chống sự truy cập và sửa chữa một cách trái phép thông tin, mục
tiêu của giấu thông tin là làm cho thông tin trộn lẫn với các điểm ảnh. Điều này sẽ
đánh lừa được sự phát hiện của các tin tặc và do đó làm giảm khả năng bị giải mã.
Kết hợp các kỹ thuật giấu tin với các kỹ thuật mã hóa ta có thể nâng cao độ an
toàn cho việc truyền tin.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi6
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ GIẤU TIN
1.1. Giới thiệu chung về giấu thông tin
Giấu thông tin là một kỹ thuật nhúng dữ liệu vào một nguồn đa phương tiện gọi
là môi trường, ví dụ như file âm thanh, ảnh động, ảnh tĩnh . . . Mục đích của che giấu
thông tin là làm cho dữ liệu trở lên không thể nghe thấy hay nhìn thấy. Điều đó có
nghĩa là đối phương không nhận thấy sự tồn tại của dữ liệu đã được nhúng dù có lắng
nghe hay cố gắng nhìn thật cẩn thận vào môi trường có giấu dữ liệu.
Mỗi kỹ thuật giấu tin gồm :
- Thuật toán giấu tin.
- Bộ giải mã thông tin.
Thuật toán giấu tin được dùng để giấu thông tin vào một phương tiện mang
bằng cách sử dụng một khóa bí mật được dùng chung bởi người mã và người giải mã,
việc giải mã thông tin chỉ có thể thực hiện được khi có khoá. Bộ giải mã trên phương
tiện mang đã chứa dữ liệu và trả lại thông điệp ẩn trong nó.7
Lược đồ chung cho giấu thông 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 để giấu tin như text, audio, video, ảnh …, thông
tin giấu là mục đích của người sử dụng. Thông tin giấu là một lượng thông tin mang
một ý nghĩa nào đó như ảnh, logo, đoạn văn bản… tùy thuộc vào mục đích của người
sử dụng. Thông tin sẽ được giấu và 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 khóa bí mật giống như các hệ mã cổ điển. Sau khi giấu tin ta thu được phương
tiện chứa phương tiện chứa bản tin đã giấu và phân phối sử dụng trên mạng. Sau khi
nhận được đối tượng phương tiện có giấu thông tin, quá trình giải mã được thực hiện
thông qua một bộ giải mã tương ứng với bộ nhúng thông tin cùng với khóa của quá
trình nhúng. Kết quả thu dược gồm phương tiện chứa gốc và thông tin đã giấu. Bước
tiếp theo thông tin giấu sẽ được xử lý kiểm định so sánh với thông tin giấu ban đầu.
Thông
tin giấu
Phương
tiện mang
Nhúng
thông tin
vào
phương
tiện
chứa
Phân
phối
trên
mạng
Bộ giải
mã
Khoá
Thông
Khoá tin giấu
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi8
Tóm lại, giấu thông tin là nghệ thuật và khoa học của truyền thông bên trong một
truyền thông, mục đích của steganography là che giấu những thông báo bên trong
những thông báo khác mà không làm ảnh hưởng đáng kể đến thông báo này; và bằng
một cách thức nào đó sao cho người không có thẩm quyền không thể phát hiện hoặc
không thể phá huỷ chúng.
1.2. Các khái niệm về giấu thông tin trong ảnh số
Giấu dữ liệu là quá trình ẩn một dữ liệu vào một môi trường dữ liệu khác. Dữ
liệu trước khi giấu có thể được nén và mã hoá, trong các ứng dụng đòi hỏi độ mật
cao, giấu dữ liệu chính là một phương pháp bảo mật thông tin hiệu quả. Giấu dữ liệu
được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như bảo vệ bản quyền, ngăn ngừa sao
chép trái phép, truyền thông bí mật v.v..
Giấu thông tin trong ảnh số là một phần của khái niệm giấu thông tin với việc
sử dụng ảnh số làm phương tiện mang. Giấu thông tin trong ảnh số có nhiều ứng dụng
trong thực tế như trong việc xác định quyền sở hữu, chống xuyên tạc thông tin và
chuyển giao dữ liệu một cách an toàn.
Ảnh mà ta đem nhúng thông tin vào được gọi là ảnh môi trường hay ảnh gốc
(host image). Ảnh thu được sau khi đã giấu thông tin gọi là ảnh kết quả
(result image). Ảnh kết quả sẽ có những điểm khác so với ảnh gốc gọi là nhiễu. Ảnh
kết quả càng ít nhiễu càng khó gây ra nghi ngờ về sự tồn tại của thông tin trong ảnh.
Thông tin nhúng: Là lượng thông tin được nhúng vào trong ảnh môi trường
Ảnh môi trường: là ảnh gốc được dùng để nhúng thông tin. Trong giấu thông
tin trong ảnh thì nó mang tên ảnh môi trường, còn trong audio là audio môi
trường v.v..9
Phương tiện nhúng: Là một đối tượng đa phương tiện như ảnh, audio hay
video đã có thông tin nhúng
Tính không nhìn thấy: là một trong ba yêu cầu của bất kỳ một hệ giấu tin nào.
Tính không nhìn thấy là tính chất vô hình của thông tin nhúng trong phương
tiện nhúng.
Tính mạnh mẽ: Là yêu cầu thứ hai của một hệ giấu tin. Tính mạnh mẽ là nói
đến khả năng chịu được các thao tác biến đổi nào đó trên phương tiện nhúng và
các cuộc tấn công có chủ đích.
Khả năng nhúng: Là yêu cầu thứ ba của một hệ giấu tin. Khả năng nhúng
chính là số lượng thông tin nhúng được nhúng trong phương tiện chứa.
Nhiễu: Là phương tiện nhúng xuất hiện những đặc điểm lạ so với phương tiện
chứa ban đầu.
Thuỷ vân số: Là một kỹ thuật giấu các thuỷ vân vào trong phương tiện chứa, kỹ
thuật không yêu cầu về tính không nhìn thấy của thông tin nhúng.
Có nhiều cách để phân loại các kỹ thuật giấu thông tin trong ảnh số, dựa trên
lĩnh vực áp dụng các kỹ thuật người ta chia kỹ thuật giấu tin trong ảnh thành hai loại:
watermarking và image hiding.
Watermarking : là kỹ thuật nhúng một biểu tượng, còn gọi là thuỷ vân
(watermark) vào trong ảnh môi trường để xác định quyền sở hữu ảnh môi
trường. Kích thước của biểu tượng thường nhỏ ( từ vài bit đến vài nghìn bit ).
Kỹ thuật này cho phép đảm bảo nguyên vẹn biểu tượng khi ảnh môi trường bị
biến đổi bởi các phép thao tác như lọc (filtering), nén mất dữ liệu (lossy
compression), hay các biến đổi hình học, ... Tuy nhiên, việc đảm bảo nguyên
vẹn biểu tượng không kể đến khi có sự tấn công dựa trên việc hiểu rõ thuật toán
và có bộ giải mã trong tay.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi10
Image hiding : là kỹ thuật dùng một ảnh môi trường để lưu trữ và chuyển giao
các dữ liệu quan trọng với kích thước tương đối lớn một cách an toàn. Mục
đích của ảnh image hiding là làm cho dữ liệu trở nên không quan sát được đối
với thị giác của con người.
1.3. Một số đặc điểm của việc giấu thông tin trên ảnh số
Hiện nay giấu thông tin trong ảnh là kỹ thuật còn tương đối mới và đang có xu
hướng phát triển rất nhanh.
Một kỹ thuật giấu tin trong ảnh được đánh giá dựa trên một số đặc điểm sau:
- Tính vô hình của thông tin được giấu trong ảnh.
- Số lượng thông tin được giấu.
- Tính an toàn và bảo mật của thông tin.
- Chất lượng của ảnh sau khi giấu thông tin bên trong.
1.3.1. Tính vô hình của thông tin
Khái niệm này dựa trên đặc điểm của hệ thống thị giác của con người. Thông
tin nhúng là không tri giác được nếu một người với thị giác là bình thường không phân
biệt được ảnh môi trường và ảnh kết quả. Trong khi image hiding yêu cầu tính vô hình
của thông tin giấu ở mức độ cao thì watermarking lại chỉ yêu cầu ở một cấp độ nhất
định. Chẳng hạn như người ta áp dụng watermarking cho việc gắn một biểu tượng mờ
vào một chương trình truyền hình để bảo vệ bản quyền.
1.3.2.Tính bảo mật
Thuật toán nhúng tin được coi là có tính bảo mật nếu thông tin được nhúng
không bị tìm ra khi bị tấn công một cách có chủ đích trên cơ sở những hiểu biết đầy đủ
về thuật toán nhúng tin và có bộ giải mã ( trừ khoá bí mật ), hơn nữa còn có được ảnh11
có mang thông tin ( ảnh kết quả ). Đối với ảnh image hiding đây là một yêu cầu rất
quan trọng. Chẳng hạn đối với thuật toán dò tin trong ảnh đen trắng kích thước m*n,
độ phức tạp vẫn còn lên tới O(2m*n) khi dã biết ma trận trọng số đùng trong quá trình
giấu tin.
1.3.3.Tỷ lệ giấu tin
Lượng thông tin giấu so với kích thước ảnh môi trường là một vấn đề cần quan
tâm trong một thuật toán giấu tin. Đây là một trong hai yêu cầu cơ bản của giấu tin
mật. Rõ ràng là có thể chỉ giấu một bit thông tin vào mỗi ảnh mà không cần e sợ về
độ nhiễu của ảnh nhưng như vậy sẽ rất kém hiệu quả khi mà thông tin cần giấu có kích
thước bằng Kb. Các thuật toán đều cố gắng đạt được mục đích làm thế nào giấu được
nhiều thông tin nhất mà không gây ra nhiễu đáng kể.
1.3.4.Lựa chọn ảnh
Đối với việc giấu thông tin mật thì hầu hết các chuyên gia về lĩnh vực này
khuyên rằng: nên chọn ảnh đa cấp xám là môi trường là hợp lý hơn cả. Sau khi giấu tin
mật trong ảnh đa cấp xám thì chất lượng của ảnh là cao, đảm bảo tính vô hình của
thông tin mật
1.3.5. Ảnh môi trường đối với quá trình giải mã
Yêu cầu cuối cùng là thuật toán phải cho phép lấy lại được thông tin đã giấu
trong ảnh mà không có ảnh môi trường. Điều này là một thuận lợi khi ảnh môi trường
là duy nhất nhưng lại làm giới hạn khả năng ứng dụng của kỹ thuật giấu tin.
Để thực hiện việc giấu tin trong ảnh, trước hết ta phải xử lý được ảnh tức là
phải số hoá ảnh. Quá trình số hoá các dạng ảnh khác nhau thì không như nhau. Có
nhiều loại ảnh đã được chuẩn hoá như: JPEG, PCX, BMP,. . . Trong luận văn nay chỉ
sử dụng ảnh *.BMP
55
KẾT LUẬN
Cùng với giấu thông tin trong audio và giấu thông tin trong video, kỹ thuật giấu
thông tin trong ảnh là những hướng nghiên cứu chính của thuật toán giấu thông tin
hiện nay và đã đạt được những kết quả khả quan. Mặc dù so với hai kỹ thuật trước, kỹ
thuật giấu thông tin trong ảnh bị hạn chế về mặt kích thước của ảnh so với hai kỹ thuật
trên. Nhưng ảnh số vẫn được các nhóm nghiên cứu lựa chọn cho việc giấu thông tin vì
ảnh số cho phép thực hiện các thao tác tới từng điểm ảnh đơn lẻ. Ngoài ra hệ thống thị
giác của con người có khả năng nhạy cảm thấp với những thay đổi nhỏ trong ảnh.
Luận văn đã trình bày một số khái niệm liên quan tới việc che giấu thông tin nói
chung, cụ thể hơn là giấu thông tin trong ảnh số và cũng trình bày một thuật toán giấu
tin trong ảnh đen trắng, trên cơ sở đó phát triển thuật toán cho việc giấu tin trong ảnh
màu và ảnh đa cấp xám.
Với thuật toán giấu tin trong ảnh mầu thì tính vô hình của thông tin sau khi giấu
được đảm bảo, thông qua việc chọn m, n đủ lớn những biến đổi không gây ra sự chú ý
đáng kể nào. Ảnh sau khi giấu tin sẽ ít xuất hiện những điểm ảnh có màu sắc khác so
với các điểm ảnh xung quanh và với thị giác của con người thì không thể phân biệt
được sự khác nhau đó. Tính mạnh mẽ ở đây được hiểu là ảnh sau khi đã giấu thông tin
bởi một hệ thống giấu tin nào đó có chịu được các biến đổi trên ảnh không hay có
chịu được các cuộc tấn công có chủ đích. Đối với cách giấu thông tin ở đây, thì ảnh
sau khi giấu sẽ không chịu được các biến đổi trên ảnh, các phép nén ảnh và các cuộc
tấn công có chủ đích gì. Nếu thực hiện thì thông tin giấu sẽ bị mất đi tính chân thực
ban đầu. Do đó phương pháp giấu tin này có tác dụng rất lớn trong phát hiện thông tin
có bị xuyên tạc hay không. Còn độ an toàn của thuật toán đã chỉ rõ trong thuật toán
giấu thông tin trong khối bit của ảnh đen trắng đã chứng minh với m, n,r đủ thuật toán
trên đảm bảo độ an toàn rất cao.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
GIẤU TIN TRONG ẢNH VÀ ỨNG DỤNG TRONG AN TOÀN BẢO MẬT THÔNG TIN
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................1
Tóm tắt nội dung ...........................................................................................................2
MỤC LỤC ......................................................................................................................3
MỞ ĐẦU.........................................................................................................................5
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ GIẤU TIN ..............................................................6
1.1. Giới thiệu chung về giấu thông tin ..........................................................6
1.2. Các khái niệm về giấu thông tin trong ảnh số.........................................8
1.3. Một số đặc điểm của việc giấu thông tin trên ảnh số............................10
1.3.1. Tính vô hình của thông tin..............................................................10
1.3.2.Tính bảo mật ...................................................................................10
1.3.3.Tỷ lệ giấu tin ....................................................................................11
1.3.4.Lựa chọn ảnh ..................................................................................11
1.3.5. Ảnh môi trường đối với quá trình giải mã.......................................11
CHƯƠNG 2. GIẤU TIN TRONG ẢNH....................................................................15
2.1. Giới thiệu chung....................................................................................15
2.2. Các đặc trưng của giấu thông tin trong ảnh..........................................17
2.3. Sự khác nhau giữa giấu tin trong ảnh đen trắng với ảnh màu .............19
2.4. Các thuật toán giấu tin trong ảnh..........................................................21
2.4.1 Giấu tin trong ảnh thứ cấp...............................................................21
2.4.2.Các kỹ thuật giấu tin trong ảnh thứ cấp .........................................26
2.4.3. Giấu tin trong ảnh màu và ảnh đa cấp xám ...................................41
2.4.4. Kết quả thực nghiệm và đánh giá...................................................47
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ VÀ CÀI ĐẶT CHƯƠNG TRÌNH ..................................49
3.1. Môi trường làm việc. .............................................................................49
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi4
3.2. Ngôn ngữ thực hiện thuật toán.............................................................49
3.3. Tổ chức và thực hiện chương trình ......................................................49
3.3.1. Qui trình thực hiện chính................................................................50
3.3.2. Các giao diện chính của chương trình và kết quả đạt được.........51
KẾT LUẬN ..................................................................................................................55
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................575
MỞ ĐẦU
Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của ngành khoa học công nghệ
thông tin, internet đã trở thành một nhu cầu, phương tiện không thể thiếu đối với mọi
người, việc truyền tin qua mạng ngày càng lớn. Tuy nhiên, với lượng thông tin được
truyền qua mạng nhiều hơn thì nguy cơ dữ liệu bị truy cập trái phép cũng tăng lên vì
vậy vấn đề bảo đảm an toàn và bảo mật thông tin cho dữ liệu truyền trên mạng là rất
cần thiết.
Để đảm bảo an toàn và bí mật cho một thông điệp truyền đi người ta thường
dùng phương pháp truyền thống là mã hóa thông điệp theo một qui tắc nào đó đã được
thỏa thuận trước giữa người gửi và người nhận. Tuy nhiên, cách này thường
gây sự chú ý của đối phương về tầm quan trọng của thông điệp. Thời gian gần đây đã
xuất hiện một cách tiếp cận mới để truyền các thông điệp bí mật, đó là giấu các thông
tin quan trọng trong những bức ảnh thông thường. Nhìn bề ngoài các bức ảnh có chứa
thông tin cũng không có gì khác với các bức ảnh khác nên hạn chế được tầm kiểm soát
của đối phương. Mặt khác, dù các bức ảnh đó bị phát hiện ra là có chứa thông tin trong
đó thì với các khóa có độ bảo mật cao thì việc tìm được nội dung của thông tin đó
cũng rất khó có thể thực hiện được.
Xét theo khía cạnh tổng quát thì giấu thông tin cũng là một hệ mã mật nhằm
bảo đảm tính an toàn thông tin, nhưng phương pháp này ưu điểm là ở chỗ giảm được
khả năng phát hiện được sự tồn tại của thông tin trong nguồn mang. Không giống như
mã hóa thông tin là chống sự truy cập và sửa chữa một cách trái phép thông tin, mục
tiêu của giấu thông tin là làm cho thông tin trộn lẫn với các điểm ảnh. Điều này sẽ
đánh lừa được sự phát hiện của các tin tặc và do đó làm giảm khả năng bị giải mã.
Kết hợp các kỹ thuật giấu tin với các kỹ thuật mã hóa ta có thể nâng cao độ an
toàn cho việc truyền tin.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi6
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ GIẤU TIN
1.1. Giới thiệu chung về giấu thông tin
Giấu thông tin là một kỹ thuật nhúng dữ liệu vào một nguồn đa phương tiện gọi
là môi trường, ví dụ như file âm thanh, ảnh động, ảnh tĩnh . . . Mục đích của che giấu
thông tin là làm cho dữ liệu trở lên không thể nghe thấy hay nhìn thấy. Điều đó có
nghĩa là đối phương không nhận thấy sự tồn tại của dữ liệu đã được nhúng dù có lắng
nghe hay cố gắng nhìn thật cẩn thận vào môi trường có giấu dữ liệu.
Mỗi kỹ thuật giấu tin gồm :
- Thuật toán giấu tin.
- Bộ giải mã thông tin.
Thuật toán giấu tin được dùng để giấu thông tin vào một phương tiện mang
bằng cách sử dụng một khóa bí mật được dùng chung bởi người mã và người giải mã,
việc giải mã thông tin chỉ có thể thực hiện được khi có khoá. Bộ giải mã trên phương
tiện mang đã chứa dữ liệu và trả lại thông điệp ẩn trong nó.7
Lược đồ chung cho giấu thông 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 để giấu tin như text, audio, video, ảnh …, thông
tin giấu là mục đích của người sử dụng. Thông tin giấu là một lượng thông tin mang
một ý nghĩa nào đó như ảnh, logo, đoạn văn bản… tùy thuộc vào mục đích của người
sử dụng. Thông tin sẽ được giấu và 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 khóa bí mật giống như các hệ mã cổ điển. Sau khi giấu tin ta thu được phương
tiện chứa phương tiện chứa bản tin đã giấu và phân phối sử dụng trên mạng. Sau khi
nhận được đối tượng phương tiện có giấu thông tin, quá trình giải mã được thực hiện
thông qua một bộ giải mã tương ứng với bộ nhúng thông tin cùng với khóa của quá
trình nhúng. Kết quả thu dược gồm phương tiện chứa gốc và thông tin đã giấu. Bước
tiếp theo thông tin giấu sẽ được xử lý kiểm định so sánh với thông tin giấu ban đầu.
Thông
tin giấu
Phương
tiện mang
Nhúng
thông tin
vào
phương
tiện
chứa
Phân
phối
trên
mạng
Bộ giải
mã
Khoá
Thông
Khoá tin giấu
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi8
Tóm lại, giấu thông tin là nghệ thuật và khoa học của truyền thông bên trong một
truyền thông, mục đích của steganography là che giấu những thông báo bên trong
những thông báo khác mà không làm ảnh hưởng đáng kể đến thông báo này; và bằng
một cách thức nào đó sao cho người không có thẩm quyền không thể phát hiện hoặc
không thể phá huỷ chúng.
1.2. Các khái niệm về giấu thông tin trong ảnh số
Giấu dữ liệu là quá trình ẩn một dữ liệu vào một môi trường dữ liệu khác. Dữ
liệu trước khi giấu có thể được nén và mã hoá, trong các ứng dụng đòi hỏi độ mật
cao, giấu dữ liệu chính là một phương pháp bảo mật thông tin hiệu quả. Giấu dữ liệu
được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như bảo vệ bản quyền, ngăn ngừa sao
chép trái phép, truyền thông bí mật v.v..
Giấu thông tin trong ảnh số là một phần của khái niệm giấu thông tin với việc
sử dụng ảnh số làm phương tiện mang. Giấu thông tin trong ảnh số có nhiều ứng dụng
trong thực tế như trong việc xác định quyền sở hữu, chống xuyên tạc thông tin và
chuyển giao dữ liệu một cách an toàn.
Ảnh mà ta đem nhúng thông tin vào được gọi là ảnh môi trường hay ảnh gốc
(host image). Ảnh thu được sau khi đã giấu thông tin gọi là ảnh kết quả
(result image). Ảnh kết quả sẽ có những điểm khác so với ảnh gốc gọi là nhiễu. Ảnh
kết quả càng ít nhiễu càng khó gây ra nghi ngờ về sự tồn tại của thông tin trong ảnh.
Thông tin nhúng: Là lượng thông tin được nhúng vào trong ảnh môi trường
Ảnh môi trường: là ảnh gốc được dùng để nhúng thông tin. Trong giấu thông
tin trong ảnh thì nó mang tên ảnh môi trường, còn trong audio là audio môi
trường v.v..9
Phương tiện nhúng: Là một đối tượng đa phương tiện như ảnh, audio hay
video đã có thông tin nhúng
Tính không nhìn thấy: là một trong ba yêu cầu của bất kỳ một hệ giấu tin nào.
Tính không nhìn thấy là tính chất vô hình của thông tin nhúng trong phương
tiện nhúng.
Tính mạnh mẽ: Là yêu cầu thứ hai của một hệ giấu tin. Tính mạnh mẽ là nói
đến khả năng chịu được các thao tác biến đổi nào đó trên phương tiện nhúng và
các cuộc tấn công có chủ đích.
Khả năng nhúng: Là yêu cầu thứ ba của một hệ giấu tin. Khả năng nhúng
chính là số lượng thông tin nhúng được nhúng trong phương tiện chứa.
Nhiễu: Là phương tiện nhúng xuất hiện những đặc điểm lạ so với phương tiện
chứa ban đầu.
Thuỷ vân số: Là một kỹ thuật giấu các thuỷ vân vào trong phương tiện chứa, kỹ
thuật không yêu cầu về tính không nhìn thấy của thông tin nhúng.
Có nhiều cách để phân loại các kỹ thuật giấu thông tin trong ảnh số, dựa trên
lĩnh vực áp dụng các kỹ thuật người ta chia kỹ thuật giấu tin trong ảnh thành hai loại:
watermarking và image hiding.
Watermarking : là kỹ thuật nhúng một biểu tượng, còn gọi là thuỷ vân
(watermark) vào trong ảnh môi trường để xác định quyền sở hữu ảnh môi
trường. Kích thước của biểu tượng thường nhỏ ( từ vài bit đến vài nghìn bit ).
Kỹ thuật này cho phép đảm bảo nguyên vẹn biểu tượng khi ảnh môi trường bị
biến đổi bởi các phép thao tác như lọc (filtering), nén mất dữ liệu (lossy
compression), hay các biến đổi hình học, ... Tuy nhiên, việc đảm bảo nguyên
vẹn biểu tượng không kể đến khi có sự tấn công dựa trên việc hiểu rõ thuật toán
và có bộ giải mã trong tay.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi10
Image hiding : là kỹ thuật dùng một ảnh môi trường để lưu trữ và chuyển giao
các dữ liệu quan trọng với kích thước tương đối lớn một cách an toàn. Mục
đích của ảnh image hiding là làm cho dữ liệu trở nên không quan sát được đối
với thị giác của con người.
1.3. Một số đặc điểm của việc giấu thông tin trên ảnh số
Hiện nay giấu thông tin trong ảnh là kỹ thuật còn tương đối mới và đang có xu
hướng phát triển rất nhanh.
Một kỹ thuật giấu tin trong ảnh được đánh giá dựa trên một số đặc điểm sau:
- Tính vô hình của thông tin được giấu trong ảnh.
- Số lượng thông tin được giấu.
- Tính an toàn và bảo mật của thông tin.
- Chất lượng của ảnh sau khi giấu thông tin bên trong.
1.3.1. Tính vô hình của thông tin
Khái niệm này dựa trên đặc điểm của hệ thống thị giác của con người. Thông
tin nhúng là không tri giác được nếu một người với thị giác là bình thường không phân
biệt được ảnh môi trường và ảnh kết quả. Trong khi image hiding yêu cầu tính vô hình
của thông tin giấu ở mức độ cao thì watermarking lại chỉ yêu cầu ở một cấp độ nhất
định. Chẳng hạn như người ta áp dụng watermarking cho việc gắn một biểu tượng mờ
vào một chương trình truyền hình để bảo vệ bản quyền.
1.3.2.Tính bảo mật
Thuật toán nhúng tin được coi là có tính bảo mật nếu thông tin được nhúng
không bị tìm ra khi bị tấn công một cách có chủ đích trên cơ sở những hiểu biết đầy đủ
về thuật toán nhúng tin và có bộ giải mã ( trừ khoá bí mật ), hơn nữa còn có được ảnh11
có mang thông tin ( ảnh kết quả ). Đối với ảnh image hiding đây là một yêu cầu rất
quan trọng. Chẳng hạn đối với thuật toán dò tin trong ảnh đen trắng kích thước m*n,
độ phức tạp vẫn còn lên tới O(2m*n) khi dã biết ma trận trọng số đùng trong quá trình
giấu tin.
1.3.3.Tỷ lệ giấu tin
Lượng thông tin giấu so với kích thước ảnh môi trường là một vấn đề cần quan
tâm trong một thuật toán giấu tin. Đây là một trong hai yêu cầu cơ bản của giấu tin
mật. Rõ ràng là có thể chỉ giấu một bit thông tin vào mỗi ảnh mà không cần e sợ về
độ nhiễu của ảnh nhưng như vậy sẽ rất kém hiệu quả khi mà thông tin cần giấu có kích
thước bằng Kb. Các thuật toán đều cố gắng đạt được mục đích làm thế nào giấu được
nhiều thông tin nhất mà không gây ra nhiễu đáng kể.
1.3.4.Lựa chọn ảnh
Đối với việc giấu thông tin mật thì hầu hết các chuyên gia về lĩnh vực này
khuyên rằng: nên chọn ảnh đa cấp xám là môi trường là hợp lý hơn cả. Sau khi giấu tin
mật trong ảnh đa cấp xám thì chất lượng của ảnh là cao, đảm bảo tính vô hình của
thông tin mật
1.3.5. Ảnh môi trường đối với quá trình giải mã
Yêu cầu cuối cùng là thuật toán phải cho phép lấy lại được thông tin đã giấu
trong ảnh mà không có ảnh môi trường. Điều này là một thuận lợi khi ảnh môi trường
là duy nhất nhưng lại làm giới hạn khả năng ứng dụng của kỹ thuật giấu tin.
Để thực hiện việc giấu tin trong ảnh, trước hết ta phải xử lý được ảnh tức là
phải số hoá ảnh. Quá trình số hoá các dạng ảnh khác nhau thì không như nhau. Có
nhiều loại ảnh đã được chuẩn hoá như: JPEG, PCX, BMP,. . . Trong luận văn nay chỉ
sử dụng ảnh *.BMP
55
KẾT LUẬN
Cùng với giấu thông tin trong audio và giấu thông tin trong video, kỹ thuật giấu
thông tin trong ảnh là những hướng nghiên cứu chính của thuật toán giấu thông tin
hiện nay và đã đạt được những kết quả khả quan. Mặc dù so với hai kỹ thuật trước, kỹ
thuật giấu thông tin trong ảnh bị hạn chế về mặt kích thước của ảnh so với hai kỹ thuật
trên. Nhưng ảnh số vẫn được các nhóm nghiên cứu lựa chọn cho việc giấu thông tin vì
ảnh số cho phép thực hiện các thao tác tới từng điểm ảnh đơn lẻ. Ngoài ra hệ thống thị
giác của con người có khả năng nhạy cảm thấp với những thay đổi nhỏ trong ảnh.
Luận văn đã trình bày một số khái niệm liên quan tới việc che giấu thông tin nói
chung, cụ thể hơn là giấu thông tin trong ảnh số và cũng trình bày một thuật toán giấu
tin trong ảnh đen trắng, trên cơ sở đó phát triển thuật toán cho việc giấu tin trong ảnh
màu và ảnh đa cấp xám.
Với thuật toán giấu tin trong ảnh mầu thì tính vô hình của thông tin sau khi giấu
được đảm bảo, thông qua việc chọn m, n đủ lớn những biến đổi không gây ra sự chú ý
đáng kể nào. Ảnh sau khi giấu tin sẽ ít xuất hiện những điểm ảnh có màu sắc khác so
với các điểm ảnh xung quanh và với thị giác của con người thì không thể phân biệt
được sự khác nhau đó. Tính mạnh mẽ ở đây được hiểu là ảnh sau khi đã giấu thông tin
bởi một hệ thống giấu tin nào đó có chịu được các biến đổi trên ảnh không hay có
chịu được các cuộc tấn công có chủ đích. Đối với cách giấu thông tin ở đây, thì ảnh
sau khi giấu sẽ không chịu được các biến đổi trên ảnh, các phép nén ảnh và các cuộc
tấn công có chủ đích gì. Nếu thực hiện thì thông tin giấu sẽ bị mất đi tính chân thực
ban đầu. Do đó phương pháp giấu tin này có tác dụng rất lớn trong phát hiện thông tin
có bị xuyên tạc hay không. Còn độ an toàn của thuật toán đã chỉ rõ trong thuật toán
giấu thông tin trong khối bit của ảnh đen trắng đã chứng minh với m, n,r đủ thuật toán
trên đảm bảo độ an toàn rất cao.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: