BAN CƠ YẾU CHÍNH PHỦ HỌC VIỆN KỸ THUẬT MẬT Mà ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT ẨN Mà TRONG ẢNH DỰA TRÊN PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬP MỚI TRÊN KÊNH RGB Ngành An toàn thông tin Mã số 7 48 0.
TỔNG QUAN VỀ ẨN MÃ
Giới thiệu chung về ẩn mã
Ẩn mã – Steganography có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp: Stegos có nghĩa là
"Cover Writing" là khái niệm chỉ việc che đậy thông tin, trong đó "Cover" có nghĩa là che đậy và "Grafia" có nghĩa là viết Kỹ thuật này liên quan đến việc ẩn mã, tức là nghệ thuật và khoa học về thông tin liên lạc vô hình Thông tin được giấu đi bằng cách nhúng nó vào một thông tin khác, nhằm bảo vệ sự tồn tại của nó.
Kỹ thuật ẩn mã cổ xưa nhất được ghi chép là vào thời vua Histiaeus (khoảng năm 440 TCN), khi ông cạo tóc, xăm thông điệp lên da đầu và chờ tóc mọc lại để người nô lệ chuyển thông tin Sau đó, các vật liệu tự nhiên như bảng gỗ, sáp ong và hổ phách đã được sử dụng để ẩn giấu thông tin.
Khi công nghệ phát triển, con người đã sử dụng chữ viết nhỏ giấu trong các vật dụng hàng ngày để chuyển thông tin, hoặc dùng bồ câu để tránh sự chú ý của nhân viên an ninh Vào thế kỷ 17, người ta bắt đầu đánh dấu các kí tự cần thiết trên văn bản để truyền tải thông điệp Thế giới hóa học phát triển rực rỡ trong thế chiến thứ hai, khi mực vô hình được sử dụng để ẩn dấu thông điệp bí mật, với nguyên liệu từ nước hoa quả, sữa, giấm, hay nước tiểu Khi chịu tác động của nhiệt độ, các dòng chữ này sẽ hiện ra rõ ràng Ngày nay, với sự tiến bộ của khoa học, con người đã tạo ra các loại mực vô hình có khả năng che giấu thông tin cao hơn, yêu cầu kết hợp nhiều hóa chất khác nhau để hiển thị thông điệp bí mật.
Giấu thông tin trong ngôn ngữ và hành văn đã được sử dụng từ lâu, thông qua việc lựa chọn từ ngữ theo quy luật nhất định, chẳng hạn như ghép các từ đầu của mỗi câu hoặc lấy các từ, chữ cái theo một quy tắc cụ thể Hình thức này cũng đã được áp dụng bởi người Trung Quốc.
Hoa thường áp dụng kỹ thuật sử dụng một tờ giấy mẫu có đục lỗ để tạo ra “mặt nạ”, nhằm che giấu các nội dung quan trọng ở những vị trí nhất định Sau đó, họ viết các nội dung “vô hại” lên trên, tận dụng đặc điểm của chữ tượng hình và những từ đồng âm khác nghĩa trong chữ Hán.
Trong bối cảnh công nghệ máy tính và Internet phát triển nhanh chóng, an ninh thông tin trở thành yếu tố then chốt trong lĩnh vực công nghệ thông tin và truyền thông Các cuộc tấn công mạng và truy cập trái phép vào dữ liệu bí mật ngày càng gia tăng, đòi hỏi chúng ta phải có biện pháp bảo vệ thông tin hiệu quả Hai kỹ thuật quan trọng liên quan đến ẩn mã là thuỷ vân số và vân tay, chủ yếu được sử dụng để bảo vệ tài sản trí tuệ Do đó, thuật toán của các kỹ thuật này cần đáp ứng những yêu cầu riêng biệt so với ẩn mã thông thường.
Khái niệm ẩn mã
Ẩn mã là nghệ thuật và khoa học cho phép giấu đi sự tồn tại của thông tin.
Mật mã cho phép kẻ thù phát hiện và can thiệp vào thông điệp mà không cần giải mã, trong khi đó, ẩn mã nhằm mục đích giấu thông điệp trong một thông điệp vô hại khác, khiến kẻ thù không nhận ra sự tồn tại của thông điệp ẩn bên trong.
Ẩn mã không thay đổi cấu trúc thông tin mà chỉ giấu đi sự tồn tại của nó trong các phương tiện khác Hiện nay, các hệ thống ẩn mã thường sử dụng đa phương tiện như hình ảnh, âm thanh, văn bản và video để ẩn giấu thông tin Những đối tượng này thường được gửi qua email hoặc chia sẻ công khai trên Internet, khiến kẻ thù khó nghi ngờ khi phát hiện một thông tin vô hại trên các kênh truyền không an toàn.
Một số thuật ngữ cơ bản
Khi nhắc tới một hệ thống ẩn mã, người ta thường sử dụng một số thuật ngữ sau:
Vật phủ là tệp dữ liệu đa phương tiện gốc, bao gồm hình ảnh, văn bản, âm thanh và video.
- Thông điệp bí mật: Là thông tin cần trao đổi, được giấu vào trong vật phủ.
- Vật mang tin: Là vật phủ sau khi đã được nhúng thông điệp, hay còn gọi là vật chứa thông điệp được giấu (nhúng).
Khoá ẩn mã là loại khoá được sử dụng để nhúng hoặc tách thông điệp khỏi vật mang tin Việc sử dụng khoá này có thể thay đổi tùy thuộc vào từng giải pháp của hệ thống ẩn mã.
Mô hình ẩn mã
Khi thực hiện kỹ thuật ẩn mã ta cần thực hiện các bước như sau:
- Bước 1: Người gửi phải chọn vật phủ, khoá ẩn mã cũng như thuật toán nhúng thích hợp.
- Bước 2: Nhúng thông điệp vào trong vật phủ bằng thuật toán nhúng, khi đó ta được một vật mang tin.
- Bước 3: Người gửi sẽ gửi vật mang tin qua đường truyền không an toàn.
- Bước 4: Người nhận sẽ nhận thông điệp, sau đó dùng thuật toán tách và khoá ẩn mã để tách lấy thông điệp ẩn.
Mô hình Ẩn mã được trình bày trong Hình 1.1.
Hình 1.1Mô hình ẩn mã
Một số kỹ thuật ẩn mã cơ bản
Kỹ thuật ẩn mã được phân loại theo nhiều cách khác nhau, nhưng khi xem xét trong môi trường nhúng tin, có năm kỹ thuật ẩn mã cơ bản Những kỹ thuật này bao gồm ẩn mã trong ảnh, âm thanh, video, tệp văn bản và giao thức.
Trong thời đại công nghệ hiện đại, ẩn mã trong ảnh trở thành một kỹ thuật phổ biến nhất trong các phương pháp ẩn mã hiện có Kỹ thuật này tận dụng những hạn chế của thị giác con người để đánh lừa tư duy Tất cả các loại văn bản, đoạn mã hoặc hình ảnh có thể được mã hóa thành chuỗi bit nhị phân đều có khả năng được ẩn giấu trong ảnh.
Khi thông điệp bí mật được ẩn trong ảnh, chất lượng ảnh chỉ thay đổi một cách tối thiểu, khó có thể nhận ra bằng mắt thường Việc ẩn mã trong ảnh cũng giúp giảm thiểu sự chú ý từ kẻ tấn công Do đó, môi trường dữ liệu ảnh trở thành một lựa chọn lý tưởng cho kỹ thuật ẩn mã, đồng thời là phương tiện phổ biến để truyền tải thông tin bí mật.
1.5.2 Ẩn mã trong âm thanh Ẩn mã trong tệp âm thanh là kỹ thuật khó nhất trong các kỹ thuật ẩn mã Bởi ẩn mã trong âm thanh phụ thuộc vào hệ thống thính giác của con người (HAS – Human Auditory System) Mà HAS có thể nghe được các tín hiệu ở các dải tần rất rộng và dải cường độ lớn nên sẽ gây khó khăn trong việc thêm vào hoặc loại bỏ các dữ liệu ra khỏi cấu trúc dữ liệu ban đầu Chính vì thế, khi thực hiện ẩn mã trong âm thanh đòi hỏi yêu cầu rất cao về tính đồng bộ và tính an toàn của thông điệp được giấu đi May mắn hơn, HAS lại có một điểm yếu là khó phân biệt được sự khác biệt của các dải tần và công suất của dải âm thanh, có nghĩa là các âm thanh to, cao tần có thể che giấu được các âm thanh nhỏ ở tần số thấp hơn một cách dễ dàng.
Kỹ thuật ẩn mã trong âm thanh gặp khó khăn khi truyền tải qua kênh truyền, vì băng thông chậm có thể làm giảm chất lượng thông điệp đã được giấu Điều này dẫn đến việc thông điệp đến tay người nhận có thể bị sai lệch so với thông điệp gốc.
Ẩn mã trong video là một kỹ thuật quan trọng, tương tự như ẩn mã trong ảnh và âm thanh, với nhiều ứng dụng như kiểm soát truy cập thông tin, xác thực và bảo vệ quyền tác giả Kỹ thuật này cho phép giấu thông tin vào từng khung hình của video, tạo ra một tệp video mới chứa các thông điệp bí mật Bên cạnh hình ảnh, video còn bao gồm âm thanh, cho phép kết hợp ẩn mã từ cả hai yếu tố này, chứng tỏ rằng một tệp video có thể chứa một lượng lớn thông điệp bí mật.
1.5.4 Ẩn mã trong tệp văn bản Ẩn mã trong văn bản là kỹ thuật đòi hỏi người gửi có trình độ cũng như hiểu biết rất rõ về ẩn mã.Bởi trong tệp văn bản có quá ít dữ liệu dư thừa để có thể thay thế.Hơn nữa văn bản được gọi là Vật phủ cũng dễ dàng bị sửa đổi bởi những bên không liên quan bằng cách sửa một vài ký tự hoặc thay đổi định dạng mới cho tệp.
1.5.5 Ẩn mã trong giao thức
Trong các giao thức như TCP, UDP, ICMP và IP, có khả năng sử dụng làm phương tiện để ẩn mã Trong mô hình OSI, tồn tại các kênh ngầm (covert channel) cho phép người dùng mạo danh thông tin định danh trong header của TCP/IP, từ đó che giấu danh tính thật của một hay nhiều tổ chức.
Một số ứng dụng của ẩn mã trong thực tế
Với sự phát triển của công nghệ và tiện ích đa phương tiện, ẩn mã ngày càng trở nên phổ biến và được ứng dụng rộng rãi Cụ thể, trong lĩnh vực an toàn thông tin, ẩn mã kết hợp với các phương pháp mật mã giúp chuyển tải thông điệp bí mật dưới dạng hình ảnh hoặc âm thanh vô hại, từ đó nâng cao mức độ bảo mật.
TỔNG QUAN VỀ ẨN MÃ TRONG ẢNH
Các định dạng ảnh thường dùng để ẩn mã
Cấu trúc của một bức ảnh bao gồm ba phần chính: Header, chứa thông tin tệp ảnh; Dữ liệu ảnh, là số liệu được mã hóa theo kiểu mã hóa trong Header; và Bảng màu Mỗi định dạng ảnh có những đặc trưng riêng, với một số định dạng phổ biến như JPEG, TIFF, PNG, GIF và BMP.
JPEG (Joint Photographic Experts Group) là phương pháp nén ảnh hiệu quả, cho phép nén ảnh với tỷ lệ lên tới vài chục lần Nhờ vào khả năng nén vượt trội này, định dạng JPEG đã trở thành định dạng phổ biến nhất để lưu trữ ảnh trên Web, được tất cả các trình duyệt Web hỗ trợ.
Ảnh JPEG sau khi giải nén thường có chất lượng kém hơn so với ảnh gốc do quá trình nén dữ liệu làm thay đổi thông tin trên các pixel và xóa bỏ những vùng ảnh nhỏ không thể nén Điều này không chỉ ảnh hưởng đến màu sắc mà còn dẫn đến sự suy giảm chất lượng ảnh theo thời gian, khiến JPEG trở thành định dạng file “mất dữ liệu” Tuy nhiên, định dạng này vẫn có những ưu điểm riêng.
- Lưu trữ ảnh 24-bit màu (lên tới 16 triệu màu)
- Màu sắc đa dạng, phù hợp với các ảnh cần chú trọng tới chi tiết màu
- Được sử dụng rộng rãi nhất
- Phù hợp với tất cả các hệ điều hành (Mac, PC, Linux)
- Thường mất thông tin nhiều
- Sau khi nén, màu của ảnh nhìn không được thật
- Không hỗ trợ ảnh động
- Không hỗ trợ màu trong suốt (màu nền)
TIFF (Tag Image File Format) là định dạng file ảnh chất lượng cao, nổi bật với khả năng lưu trữ mà không làm mất dữ liệu trong quá trình lưu trữ và giải nén Nhờ vào ưu điểm này, TIFF được xem là định dạng lý tưởng cho việc lưu trữ tư liệu hình ảnh.
Cấu trúc của định dạng ảnh TIFF bao gồm 3 phần:
- Phần Header IFH (Image File Header) có trong tất cả các tệp TIFF, bao gồm
Khi tạo tệp trên máy tính PC và Macintosh, cần lưu ý rằng hai loại này có sự khác biệt lớn về thứ tự lưu trữ các byte trong các số dài 2 hoặc 4 byte Nếu giá trị trường là 4D4Dh, tệp đó thuộc về máy Macintosh, trong khi giá trị 4949h chỉ ra rằng tệp được tạo trên máy PC.
Số phiên bản của file TIFF luôn là 42, điều này thể hiện đặc trưng không thay đổi của định dạng này, ngay cả khi file được nén.
+ 2 word: Là giá trị Offset theo byte tính từ đầu file tới cấu trúc IFD.
- Phần thứ hai IFD (Image File Derictory): Nó không ở ngay sau IFH mà vị trí của nó được xác định bởi trường Offset trong đầu tệp.
+ 2 byte: chứa các DE (Derictory Entry).
+ 12 byte: Là các DE xếp liên tiếp Mỗi DE chiếm 12 byte.
+ 4 byte: Chứa Offset trỏ tới IFD tiếp theo.
- Cấu trúc phần dữ liệu thứ 3: Các DE có độ dài cố định 12 byte và gồm 4 phần:
+ 2 byte: Chỉ ra dấu hiệu mà ảnh đã được xây dựng.
+ 2 byte: Kiểu dữ liệu của tham số ảnh Có 5 kiểu tham số cơ bản:
Trường độ dài 4 byte là bộ đếm chứa số lượng chỉ mục của kiểu dữ liệu đã chỉ ra, không phải là tổng số byte cần thiết để lưu trữ Để tính toán tổng số byte cần thiết, ta cần nhân số chỉ mục với kích thước của kiểu dữ liệu đã sử dụng.
4 byte: Đây là Offset đến điểm bắt đầu của dữ liệu thực liên quan đến dấu hiệu, cho thấy rằng dữ liệu liên quan đến DE không được lưu trữ vật lý cùng nhau mà nằm ở một vị trí khác trong tệp Dữ liệu trong tệp thường được tổ chức thành các nhóm dòng (cột) quét của dữ liệu ảnh.
- Là định dạng rất linh động, hỗ trợ nhiều kiểu nén khác nhau như JPEG, LZW, ZIP.
- Lưu trữ thông tin về màu sắc và cả thông tin về ảnh (thời gian chụp, máy chụp, tốc độ chụp,…)
- Có thể lưu trữ dưới dạng các layers.
- Kích thước ảnh lớn nên thời gian truyền và không gian đĩa lưu trữ lớn.
- Tốc tộ hiển thị ảnh chậm.
PNG (Portable Network Graphics) là định dạng hình ảnh sử dụng công nghệ nén dữ liệu tiên tiến mà không làm mất dữ liệu gốc Định dạng này được hỗ trợ bởi thư viện Libpng, một thư viện nền độc lập cung cấp các hàm C để quản lý hình ảnh PNG hiệu quả.
Tập tin PNG bắt đầu với 8 byte ký hiệu (89 50 4E 47 0D 0A 1A) trong hệ thống cơ số 16, bao gồm chữ "PNG" và hai dấu xuống dòng Cấu trúc của PNG được thiết kế dựa trên các thành phần, cho phép định dạng này tương thích với các phiên bản cũ Mỗi thành phần trong tập tin PNG chứa thông tin về kích thước, kiểu, dữ liệu hình ảnh và mã sửa lỗi CRC, tạo thành một chuỗi liên kết chặt chẽ.
Chuỗi được đặt tên bằng bốn ký tự, bao gồm cả chữ hoa và chữ thường Sự phân biệt này hỗ trợ bộ giải mã trong việc nhận diện bản chất của chuỗi khi không thể xác định được.
Việc viết hoa chữ cái đầu trong chuỗi này là rất quan trọng, vì nó chứa thông tin cần thiết để đọc tệp Nếu bộ giải mã không nhận diện được chuỗi này, quá trình đọc tệp sẽ bị hủy bỏ.
Định dạng PNG mang lại nhiều ưu thế vượt trội so với các định dạng phổ thông như JPG, GIF và BMP, đặc biệt khi được sử dụng trong môi trường đồ họa web Những lợi ích này thể hiện rõ sức mạnh của PNG, giúp cải thiện chất lượng hình ảnh và tối ưu hóa trải nghiệm người dùng.
- Nén không bị mất dữ liệu ảnh
- Cho chất lượng ảnh tốt hơn so với GIF, PNG thậm chí còn cho ảnh kích thước nhỏ hơn cả GIF
- Hỗ trợ màu trong suốt (màu nền) tốt hơn GIF
- Không phù hợp với các ảnh kích thước lớn
- Không hỗ trợ ảnh động
- Chỉ được hỗ trợ bởi một số trình duyệt chứ không phải tất cả
GIF (Graphics Interchange Format) là định dạng tập tin hình ảnh bitmap, cho phép hiển thị hình ảnh với tối đa 256 màu sắc khác nhau Định dạng này cũng hỗ trợ hoạt hình đơn giản với số lượng màu tương tự, tạo ra những hình ảnh động thú vị và dễ chia sẻ.
Định dạng GIF hỗ trợ 256 màu sắc cho mỗi khung hình, thường được sử dụng cho sơ đồ, hình vẽ, nút bấm và các hình ảnh màu Đây là định dạng nén dữ liệu hiệu quả, lý tưởng cho việc truyền tải hình ảnh qua đường truyền lưu lượng nhỏ, giúp tối ưu hóa trải nghiệm trên mạng GIF là giải pháp tuyệt vời cho các hình ảnh động ngắn và nhỏ gọn.
Một số kỹ thuật ẩn mã trong ảnh trên miền không gian
2.2.1 Phương pháp ẩn mã bằng thay thế bit có trọng số thấp nhất (LSB) Ý tưởng cơ bản của kỹ thuật này là tiến hành ẩn giấu thông điệp vào vị trí của các bit ít quan trọng LSB đối với mỗi phần tử trong bảng màu Đây là phương pháp ẩn mã đơn giản nhất, thông điệp dưới dạng nhị phân sẽ được giấu vào các bit LSB – là bit có ảnh hưởng ít nhất tới việc quyết định màu sắc của điểm ảnh đó Vì vậy khi ta thay đổi bit ít quan trọng của một điểm ảnh thì màu sắc của mỗi điểm ảnh mới sẽ gần tương đương với màu của điểm ảnh cũ. Đối với ảnh 24 bits, mỗi điểm ảnh được biểu diễn bằng 3 bytes, nên khi ẩn thông tin vào những bit LSB của mỗi byte ảnh, ta có thể giấu 3 bits hoặc 6 bits trong mỗi điểm ảnh (tuỳ vào dùng 1 hay 2 bits LSB để nhúng thông điệp) Nếu chỉ nhúng thông điệp vào 1 bit LSB trong mỗi byte thì một bức ảnh thông thường có kích cỡ là 1024 x 768 sẽ có khả năng ẩn được tổng cộng 2.359.296 bits (tương đương 294.912 byte) dữ liệu bên trong bức ảnh đó Nếu nhúng thông điệp vào 2 hoặc 3 bits LSB trong mỗi byte thì lượng thông điệp được giấu còn lớn hơn rất nhiều lần nữa Nếu thông điệp mật được nén trước khi nhúng thì ta có thể giấu được một lượng rất rất lớn thông điệp.Kết quả sau khi nhúng tin ta được một bức ảnh mới gần như không có thay đổi so với bức ảnh gốc.
Bảng 2.3 Ví dụ ẩn giấu chữ A (mã ASCII là 65 hay 01000001) vào trong 8 byte của file gốc.
8 bits ban đầu Bit cần giấu (A) 8 bits sau khi giấu
Trong ví dụ này, chỉ có 4 byte trong tổng số 8 byte ban đầu bị thay đổi Trung bình, khi áp dụng kỹ thuật này, khoảng một nửa số bit LSB sẽ bị biến đổi Đôi khi, thông tin có thể được giấu trong hai hoặc ba bit có trọng số thấp nhất mà mắt thường không thể phát hiện.
* Các bước ẩn mã theo thuật toán LSB
- Bước 1: Biểu diễn ảnh về dạng số nhị phân, sau đó chia thành các khối có kích thước 8 bit.
- Bước 2: Biểu diễn thông điệp dưới dạng nhị phân, ta dùng bit đánh dấu là
# có mã ASCII là 35 để cộng vào sau thông điệp cần giấu để đánh dấu hết bit thông điệp được giấu.
- Bước 3: Từ 8 bit của khối đầu tiên Kiểm tra bít cuối cùng bên phải của khối.
+ Nếu bit cuối cùng tương đồng với bit cần giấu của thông điệp thì đặt giá trị mới cho ảnh.
Nếu bit cuối cùng không khớp với bit cần giấu của thông điệp, chúng ta sẽ thay thế bit cần giấu vào bit cuối cùng và cập nhật giá trị mới cho ảnh.
Thực hiện lần lượt với các khối ảnh cho tới khi kết thúc thông điệp cần giấu.
- Bước 4: Chuyển đổi ảnh dạng nhị phân về dạng ban đầu để được ảnh vật phủ.
* Các bước trích xuất thông điệp theo thuật toán LSB:
- Bước 1: Biểu diễn ảnh chứa thông điệp mật về dạng nhị phân, chia thành các khối có kích thước 8 bit.
- Bước 2: Từ các khối trên, tách bit cuối cùng bên phải của mỗi khối rồi đem ghép lại với nhau.
- Bước 3: Cứ 8 bit được lấy ra ta chuyển về mã ASCII, sau đó so sánh với
35 Nếu bằng thì dừng lại, nếu chưa bằng thì tiếp tục chuyển.
- Bước 4: Thu được thông điệp được giấu trong ảnh.
2.2.2 Phương pháp vi phân điểm ảnh (PVD) Đối với phương pháp vi phân điểm ảnh (Pixel Value Differencing) thì vật phủ được sử dụng là một ảnh màu thang độ xám và thông điệp bí mật là một chuỗi bit. Đầu tiên ảnh phủ được chia thành các khối riêng biệt, mỗi khối gồm hai điểm ảnh liền kề, Pi và Pi+1.Sự chênh lệch giá trị (|Di|) của các khối nằm trong khoảng từ -
Trong phương pháp PVD, giá trị Di nằm trong khoảng từ 0 đến 255, với các khối có sự chênh lệch nhỏ được phân loại vào “vùng mịn” và các khối có sự chênh lệch lớn vào “vùng chênh lệch” Mắt người khó nhận ra sự khác biệt giữa vùng chênh lệch và vùng mịn, do đó, một bảng vùng sẽ được thiết kế với n vùng liên tiếp được ký hiệu.
Trong bài viết này, các giá trị Ri (i=1,2,…,n) nằm trong khoảng từ 0 đến 255, với biên trên và biên dưới được đánh dấu tương ứng là Li và Ui Số bit có thể giấu trong một khối được tính bằng M = ⌊ log 2( Ui − Li ) ⌋ Để đảm bảo an toàn thông tin, bên gửi sẽ giữ lại giá trị Ri và chỉ gửi bảng vùng Người nhận sẽ sử dụng bảng vùng này để tiến hành tách tin một cách hiệu quả.
Sau đây là mô tả về thuật toán PVD
- Bước 1: Tính toán độ chênh lệch Di của hai điểm ảnh liên tiếp Pi và Pi+1 trong mỗi khối của ảnh phủ: D i =| P i − P i+1 |.
Bước 2 là xác định số bit có thể giấu trong vùng Di bằng cách tính giá trị Mi, được xác định bởi công thức ⌊ log 2 ( U i − L i ) ⌋, trong đó Li và Ui là biên trên và biên dưới tương ứng của Ri.
- Bước 3: Đọc M bit từ thông điệp và chuyển thành giá trị thập phân tương ứng B Ví dụ, Mi0 thì Bi=2.
- Bước 4: Tính giá trị chênh lệch mới: D i ' =L i + B i Đảm bảo rằng Di và D’I nằm trong cùng một vùng Ri.
- Bước 5: Giá trị P’I và P’i+1 được tính theo 4 trường hợp sau:
Lặp lại từ bước 1 đến bước 5 cho đến khi nhúng toàn bộ thông điệp bí mật vào ảnh phủ.
Để tách thông điệp từ ảnh mang tin, trước tiên cần chia ảnh thành các khối điểm ảnh giống như quá trình nhúng tin Tiếp theo, tính toán chênh lệch cho từng khối để xác định D i '.
= | P i ' −P i+1 ' | Sau đó tìm vùng biên trên Li của Ri, ta sẽ có giá trị B i ' =L i − D i ' Những bit B i ' này là dữ liệu của thông điệp được lấy ra từ khối ( P i
2.2.3 Phương pháp vi phân đa điểm ảnh (MPD) Đối với kỹ thuật vi phân đa điểm ảnh (Multi Pixel Differencing) thì chia ảnh thành hai khối là: Khối Smooth và khối Edge Việc phân chia này là tuỳ vào người nhận và người gửi.Hơn nữa, ngưỡng phân chia có thể sử dụng như khoá của thuật toán.
Với ảnh xám 8 bit, giá trị chênh lệch được tính từ mỗi khối B gồm 4 điểm ảnh liên tiếp: P i, P i +1, P i +2, P i +3 Giả sử có 4 giá trị ảnh xám được sắp xếp từ thấp đến cao là G 0, G 1, G 2, G 3 Thuật toán nhúng dữ liệu sẽ được thực hiện theo quy trình đã định.
- Bước 1: Tính toán giá trị chênh lệch D i cho mỗi cặp của 4 điểm ảnh liên tiếp theo công thức: D i =| G i −G 0 |, với 1 ≤i ≤3
- Bước 2: Cho T là giá trị phân cách Với mỗi D 1 , D 2 , D 3 , tính tổng chênh lệch
D= D 1 + D 2 + D 3 Sau đó chia vào hai vùng, nếu D