Đang tải... (xem toàn văn)
CHƯƠNG I KHÁI QUÁT CHUNG V� K� THU�T GI�U TIN ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG TẠ THỊ THU QUYÊN TÌM HIỂU MỘT SỐ THUẬT TOÁN GIẤU TIN MẬT TRONG ẢNH KỸ THUẬT SỐ VÀ X[.]
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THƠNG TẠ THỊ THU QUN TÌM HIỂU MỘT SỐ THUẬT TOÁN GIẤU TIN MẬT TRONG ẢNH KỸ THUẬT SỐ VÀ XÂY DỰNG MỘT THUẬT TOÁN GIẤU TIN MẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH THÁI NGUYÊN, 2017 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG TẠ THỊ THU QUYÊN TÌM HIỂU MỘT SỐ THUẬT TỐN GIẤU TIN MẬT TRONG ẢNH KỸ THUẬT SỐ VÀ XÂY DỰNG MỘT THUẬT TOÁN GIẤU TIN MẬT Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60 48 01 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Người hướng dẫn khoa học: TS Hồ Văn Canh THÁI NGUYÊN, 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết tìm hiểu, nghiên cứu luận văn cá nhân Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Các trích dẫn số liệu kết tham khảo có xuất xứ rõ ràng trích dẫn hợp phát Thái nguyên, tháng năm 2017 Tác giả luận văn Tạ Thị Thu Quyên ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN …………………………………………………………….i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ v LỜI CẢM ƠN vi MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Những đóng góp luận văn Bố cục luận văn CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT GIẤU TIN TRONG ẢNH 1.1 Khái niệm: 1.2 Phân loại kỹ thuật giấu tin: 1.3 Các đặc trưng tính chất giấu tin ảnh: 1.4 Ứng dụng phổ biến kỹ thuật giấu tin: 1.5 Các tiêu chuẩn đánh giá so sánh kỹ thuật giấu tin ảnh .8 1.6 Các phương pháp phân tích ảnh có giấu tin: .10 CHƯƠNG MỘT SỐ THUẬT TOÁN GIẤU TIN MẬT TRONG ẢNH SỐ 11 2.1 Kỹ thuật giấu tin mật .11 2.1.1 Kỹ thuật giấu tin theo khối bit 11 2.1.2 Thuật toán Wu-lee [10] 14 2.1.3 Thuật toán giấu tin Chen-Pan-Tseng [16] 17 2.2 Kỹ thuật phát ảnh có giấu tin mật 24 2.2.1 Kỹ thuật phân tích cặp giá trị điểm ảnh 24 2.2.2 Kỹ thuật phân tích đối ngẫu .27 2.2.3 Kỹ thuật phân tích cặp mẫu SPA .30 CHƯƠNG III: XÂY DỰNG MỘT THUẬT TOÁN GIẤU TIN MẬT 36 3.1 Thuật toán giấu tin mật [10][15] 36 3.1.1 Một số sở lý thuyết toán học .36 3.1.2 Ứng dụng 40 3.1.3 Xây dựng thuật toán giấu tin ảnh 42 3.1.4 Ví dụ ứng dụng thuật toán .44 iii 3.1.5 Độ an tồn thuật tốn 46 3.1.6 Nhận xét đánh giá 47 3.1.7 Kết thử nghiệm 48 3.2 Chương trình thử nghiệm .49 3.2.1 Môi trường cài đặt 49 3.2.2 Mơ hình hệ thống .49 KẾT LUẬN 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 iv DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT BMP Basic Metabolic Panel - Ảnh bipmap GIF Graphics Interchange Format - Ảnh có định dạng GIF JPEG Joint Photographic Experts Group - Ảnh nén JPEG LSB Least Significant Bit - Bit có trọng số thấp PNG Portable Network Graphics - Ảnh nén PNG PoV Pairs of Values - cặp giá trị điểm ảnh chẵn/lẻ HVS Human Vision System RGB Red – Green – Blue v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 2.1 Minh họa giấu bit b = vào khối nhị phân B 12 Hình 2.2 Minh họa giấu dãy bit M = 110 vào khối ảnh nhị phân 16 Hình 2.3 Minh họa kết sau giấu tin theo thuật toán Chen-Pan-Tseng 24 Hình 2.4 Xích hữu hạn trạng thái với trạng thái tập C m (m > 0) 33 Hình 2.5 Xích hữu hạn trạng thái cho tập C0 33 Bảng 3.1 Bảng quy đổi 42 Hình 3.1 Giao diện chương trình 50 Hình 3.2 Giao diện giấu tin 51 Hình 3.3 Giao diện giấu file liệu 51 Hình 3.4 Giao diện tách tin 52 Hình 3.5 Ảnh trước sau giấu tin 52 vi LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn tồn thể thầy giáo trường Đại học công nghệ thông tin truyền thông Đại học Thái Nguyên hết lòng dạy dỗ bảo, tạo điều kiện tốt cho em suốt trình học tập thời gian thực luận văn Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới TS Hồ Văn Canh người trực tiếp quan tâm, tận tình hướng dẫn giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để em hồn thành luận văn Em xin kính chúc thầy gia đình ln ln mạnh khỏe hành phúc Tơi cảm ơn bạn đồng khóa, đồng nghiệp gia đình động viên, giúp đỡ tơi nhiều q trình học tập trường Đại học công nghệ thông tin truyền thông Đại học Thái Nguyên trình thực luận văn Mặc dù em cố gắng hoàn thành luận văn phạm vi khả cho phép chắn không tránh khỏi sai sót, kính mong nhận bảo tận tình q thầy bạn Thái ngun, tháng năm 2017 Tạ Thị Thu Quyên MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Với phát triển mạnh mẽ công nghệ thông tin, đặc biêt phát triển mạnh mẽ mạng Internet, ngày có nhiều thơng tin trao đổi mạng Theo đời phần mềm có nhiều tính năng, thiết bị máy ảnh kỹ thuật số, máy ghi âm kỹ thuật số, điện thoại thông minh, ti vi thông minh… đến với người tiêu dùng Mạng Internet toàn cầu trở thành mạng xã hội ảo, nơi mà người giao lưu, trao đổi thông tin lĩnh vực văn hóa xã hội, kinh tế trị, an ninh quốc phịng, giáo dục, y tế… Với mơi trường thuận lợi nhiều vấn đề ăn cắp quyền, xuyên tạc thông tin, truy cập trái phép thông tin ngày gia tăng Để đảm bảo độ an tồn tính bí mật cho thơng điệp truyền đi, nhiều phương pháp bảo vệ thông tin đưa phương pháp dùng mật mã học Phương pháp mã hố thơng tin làm cho thông điệp biết rõ bị mã hoá Dễ gây ý với đối phương Trong thời gian gần đây, người ta thường sử dụng phương pháp giấu tin mật đa phương tiện, phương pháp làm cho đối tượng mang tin mật khó bị phát kỹ thuật thơng thường khơng làm thay đổi nhiều nội dung ban đầu đối tượng mang thông điệp Đây phương pháp mới, nghiên cứu ứng dụng mạnh mẽ nhiều nước giới Nó xem cơng nghệ chìa khóa cho vấn đề bảo vệ quyền, an tồn thơng tin điều khiển truy cập… ứng dụng an toàn bảo mật thông tin Giấu tin lĩnh vực rộng lớn Trong mơi trường giấu tin phổ biến rộng rãi ảnh kỹ thuật số Xuất phát từ thực tế đó, nên em lựa chọn đề tài “Tìm hiểu số thuật tốn giấu tin mật ảnh kỹ thuật số xây dựng thuật tốn giấu tin mật” Những đóng góp luận văn Trong luận văn tơi trình bày số thuật tốn giấu tin mật cơng bố đánh giá số thuật toán phát ảnh có giấu tin dựa phương pháp phân tích thống kê Bên cạnh luận văn đề xuất thuật toán giấu tin mật Bố cục luận văn Nội dung luận văn gồm có: Phần mở đầu, ba chương chính, kết luận, mục lục tài liệu tham khảo Nội dung luận văn trình bày sau: Chương 1: Tổng quan kỹ thuật giấu tin ảnh Chương trình bày tổng quan kỹ thuật giấu tin Chương 2: Tìm hiểu số thuật tốn giấu tin mật ảnh kỹ thuật số Chương phân tích, đánh giá số thuật tốn giấu tin mật công bố: Kỹ thuật giấu tin theo khối bit, thuật toán Wu-lee, thuật toán Chang – Pang – Tseng trình bày số kỹ thuật phát ảnh có giấu tin mật Chương 3: Xây dựng thuật tốn giấu tin mật Chương trình bày thuật tốn đề xuất đánh giá độ an tồn thuật toán Cài đặt thử nghiệm việc giấu tin dựa theo thuật toán đề xuất