MỤCLỤC Trang TrangphụbìaLời cảmơn Mụclục DanhmụctừviếttắtD anhmụcbảngDanh mụchìnhảnh PHẦNMỞĐẦU 1 1 Lýdochọnđềtài 1 2 Lịch sửnghiêncứu 3 2 1 Trênthếgiới 3 2 2 TạiViệtNam 4 3 Mụctiêu 5 4 Đốitƣợngvàphạm[.]
MỤCLỤC Trang TrangphụbìaLời cảmơn Mụclục DanhmụctừviếttắtD anhmụcbảngDanh mụchìnhảnh PHẦNMỞĐẦU 1 Lýdochọnđềtài Lịch sửnghiêncứu .3 2.1 Trênthếgiới 2.2 TạiViệtNam .4 Mụctiêu Đốitƣợngvàphạm vinghiêncứu 5 Phƣơngphápnghiêncứu Nhữngđónggópmớicủađềtài.Nhữngvấnđềchƣalàmđƣợc 6.1 Nhữngđónggóp mớicủađềtài 6.2 Nhữngvấnđềmàđềtàichƣathựchiệnđƣợc 6.3 Kếtcấucủa đềtài CHƢƠNG1:TỔNGQUANVỀKỸTHUẬTPHÁTHIỆNẢNHGIẤUTIN 10 1.1 Kháiniệm .10 1.2 Cáckỹthuậtẩn thôngtin 10 1.3 Phântíchtinẩngiấuthƣờngdựavàocácyếutố 11 1.4 Cácphƣơngphápphântíchtinẩngiấu 11 1.4.1 Phântíchtrựcquan 11 1.4.2 Phântíchtheođịnhdạngảnh .11 1.4.3 Phântíchthốngkê 12 CHƢƠNG2:TỔNGQUANVỀẢNHBITMAPVÀẢNHPORTABLENETWORKG R A P H I C S (PNG) 13 2.1 ẢnhBitmap 13 2.1.1 Giớithiệu .13 2.1.2 CấutrúcảnhBitmap 13 2.1.2.1 BitmapFileHeader 14 2.1.2.2 BitmapInformation 15 2.1.2.3 Colorpelette 15 2.1.2.4 BitmapData 16 2.2 ẢnhPortableNetworkGraphics(PNG) 17 2.2.1 Lịchsửvàpháttriển 17 2.2.2 Thôngtinkỹthuật 18 2.2.2.1 Phầnđầucủatậptin 18 2.2.2.2 Cácthànhphầntrongtậptin 18 2.2.3 Ảnhđộng 18 CHƢƠNG3:KỸTHUẬTPHÁTHIỆNẢNHCÓGIẤUTINLSBDỰATRÊNDỊCHCHUYỂ NHISTOGRAM 19 3.1 Kháiniệmbitcótrọngsốthấp 19 3.2 Ýtƣởng 20 3.3 Dịchchuyểnhistogram 21 3.4 PhântíchtinmậtLSBdựatrêndịchchuyểnhistogram 22 3.5 Thuậttoán 26 3.6 Táchtinmật 28 3.6.1 Ýtƣởngthuậttoántách 28 3.6.2 Thuậttoántách .29 CHƢƠNG4:THỬNGHIỆMVÀ ĐÁNH GIÁ KẾTQUẢ 30 4.1 Môitrƣờngcàiđặt 30 4.2 Thửnghiệmmứcđộpháthiệnchínhxáccủakỹthuậtpháthiệnảnhcógiấutin 354 Thử nghiệmphát hiệnkhigiấutheotỉlệ .36 4.2.2 Thửnghiệmkhi giấumộttệptin 38 4.2.3 Thửnghiệmkhi giấuảnhtrongảnh 39 4.3 Đánhgiákỹthuậtpháthiệnảnh cógiấu tin 40 4.3.1 Độđođánhgiá 40 4.3.2 Đánh giákỹthuậttheoFmeasure 42 4.3.3 Nhậnxét 51 4.4Kếtquảđạtđƣợc .52 KẾTLUẬN 53 TÀILIỆUTHAMKHẢO DANHMỤCBẢNG Bảng2.1:ThôngtinbytecủaBitmapFileHeader .14 Bảng3.1:Mộtvàihệsốtịnhtiến 23 Bảng4.1:Tỉlệnhúngcủaảnhsaukhinhúngtheotỉlệ 36 Bảng4.2:Kếtquảpháthiệnsaukhigiấutin .38 Bảng4.3:Bảngkếtquảtỉlệnhúngảnhtrongảnh .39 Bảng4.4:Bảngkếtquảphânlớp 40 Bảng4.5:Bảngkếtquảthửnghiệmnhúngảnhvớitỉlệ50%và100% 44 Bảng4.6:Bảngkếtquảtừ100ảnhtrongđóảnhnhúng50%và50ảnhgốc 49 Bảng4.7:Bảngkếtquả100ảnhtrongđó50ảnhđƣợcnhúng100%và50ảnhgốc 50 Bảng4.8:Bảngkếtquảpháthiệnchoảnhđƣợcnhúng50%vàảnhnhúng100% 50 DANHMỤCHÌNHẢNH Hình1.1: Mơhìnhgiấu tin,pháthiệnvàtáchtin .10 Hình3.1:Biểudiễnnhịphâncủasốthậpphân149,vớiLSBđƣợcđánhdấu 19 Hình3.2:Ýtƣởnghìnhthànhnênthuậttốnpháthiệnảnhcógiấutin 20 Hình3.3:Ảnhchuẩn“Lena”vàdịchchuyểnhistogramcủanó 21 Hình3.4: Mốiquanhệchứcnăng giữav tỉlệnhúngp .24 Hình3.5: Mơhìnhminhhọaviệctáchtin 28 Hình4.1:Giaodiệnchƣơngtrìnhpháthiệnảnhcógiấutin 30 Hình4.2: Kiểmtra histogramcủaảnhnghingờcógiấutinmật 31 Hình4.3:Chọnảnhđểkiểmtra .31 Hình4.4: Cácnút chứcnăngtrƣớckhikiểmtra .32 Hình4.5:HistogramcủaảnhRGB 32 Hình4.6: Thơngtinvềảnhsaukhi kiểmtra .33 Hình4.7: Táchtin mật đƣợcgiấutrongảnh 34 Hình4.8: Tậpảnh thửnghiệmchƣơngtrình 35 Hình4.9:Tệptintxtvớisốlƣợngtừsẽđƣợcnhúngthửnghiệm 38 Hình4.10:Tậpảnhbấtkỳđƣợcdùngđểnhúngtrongảnh 39 Hình4.11: Tập50ảnh khơngcógiấutinbấtkỳ 42 Hình4.12:Tậpảnhgiấuthửnghiệmđƣợcvớitỉlệ50%và 100% 43 -1- PHẦNMỞĐẦU Lýdochọnđềtài SựpháttriểncủaInternetđãmanglạinhiềubiếnđổikhôngngừngtrongxãhộivàmọilĩnh vực,dƣờngnhƣnólàmộtphầnkhơngthểthiếutrongđờisốnghiệnđạicủaconngƣời.Lànơitruyền tảilƣợngthơngtinkhồnglồvềkiếnthứcvănhóa,xãhội,giáodục,a n ninhnênInternetkhơngthểtr ánhkhỏiviệcgâyranhữngkhókhăntrongkiểmsốttấtc ảthơngtindữliệuđƣợctruyềntải Mứcđộlantruyềncủathơngtintrêninternetngàycàngnhiều,ngàycàngdàyđặc,điềun àycũnglàmột bất cập lớnkhinguycơsửdụng trái phép, ăncắpvà chépthôngt i n mậtngàycàngtăngmạnh.Hằngnăm,khối lƣợng thơng tin dữliệumậtbị đánh cắpvàsửdụngtráiphéptừnhữngkẽhởtronghệthốngđãtrởthànhnổiámảnhcủahàngtriệun g ƣ idùngtrênthếgiới Đểbảovệthơngtinmậtcủamình nhữngcánhânhoặctổchứcđãẩngiấunhữngthơngt inấyvàocácnguồnđaphƣơngtiện.Từđómàxuhƣớnggiấuthơngtinmậttrongả nhpháttriểnrồidầ ndầnlanrộng Do tínhƣuviệtcủacáckỹthuật giấutinlà“vơhình”,nênnótrởthànhcơngcụhữ ch chomộtsốtổchứctraođổithơngtinquantrọn gtrongmơitrƣờngtruyềnthơngcơngc ộng.CóýkiếnchorằngmạnglƣớikhủngbốAlQaidađãsửdụnghìnhthứcliênlạcnàyđ ể g i a o t i ếpt r o n g k ếh o ạcht ấnc ô n g n ƣ cMỹngày1 t h n g n ă m 0 C h ú n g đ ã n hú ng cácthơngđiệpvàohìnhảnhrồiđặttrêncácbảntinhoặct rang webcơngkhai.Cáctênkhủngbốchỉviệclấyhìnhảnhvềvàtríchcácthơngđiệpẩnbêntrong.V ànhƣvậyc h ú n g đãcómộtkênhthơngtinliênlạc“antồn,hiệuquả”màkhơnggâybấtkỳsựnghi n g ờnào.Rõràngviệcsửdụngcáckỹthuậtđểgiấutinkhơngphảilàbấthợpphápsongc ũ n g cón hữngtrƣờnghợplợidụngkỹthuậtgiấutinđểthựchiệnnhữnghànhvibấthợpp há pnhƣ:Tuntr uyềnnhữngsảnphẩmvănhóakhơnglànhmạnh,truyềnnhữngthơngtinkếhoạchkhủngbố,lúcđó hậuquảcủanóthậtnghiêmtrọng Mộtđiềuth ựcs ực ầnthi ếtc ủavi ệcgi ấutin n ữalà khigi ấuthìlàmsaobi ếtrằngt h n g ti nmậtđãđƣợcgiấu? Việckhaiphálạinhữngthơngtinẩntrongcácnguồnđap h ƣ n g tiệncũnglàmộtlợiíchthi ếtthựcđểbảovệbảnquyền.Khithơngtinđƣợclantruyềntrênmạng,làmsaođểxácđịnhđúng bảnquyềnđólàcủacánhânmình,tổchức mìnhtrongkhiphânloạivàkiểmsốtthơngtindữliệuảnhtrongmơitrƣờngtruyềnthơngđ a n g làbàit ốncấpthiếtđốivớimộtsốbanngành,đặcbiệtlàlĩnhvựcanninhchínhtrị.Mặtkhác,việcnghiênc ứukhảnăngpháthiệnthơngtinẩncũngsẽlàmtăngmứcđộantồnchokỹthuậtgiấutin,đặcbiệt làkỹthuậtgiấutinmật Từthựctếthấyđƣợcnhữngkhókhănđóbàiluậnvănnàyđãtrìnhbàym ộ t phƣơngphápphát hiệnnhữngthơngtinmậtđƣợcẩngiấutrongảnh.Lợiíchlớnnhấtmàchƣơngt r ì n h cóthểđemlại chínhlànhữnghiểubiếtvềthơngtinmậtđƣợcẩngiấutrongảnh.Giảiquyếtnhữngkhúcmắcl àmsaobiếtmộtảnhđãđƣợcgiấutinmật Đồngthời,luậnvăncũngđemlạinhữngkiếnthứcvềbảomậthệthống,ngănchặnn h ữnglỗ ikhơngcầnthiếttronghệthống,tránhđƣợckhảnăngbịlợidụngvàonhữngâmmƣu -32 Lịchsửnghiêncứu 2.1 Trênthếgiới Pháthiệnảnh cógiấu tin cómộtkhoảng thờigian đƣợc nghiêncứukhá lâu tronglịchsử.MộtnhómtácgiảPfitzmannvàWestfeldđãgiớithiệukỹthuậtpháthiệntrong b i báo[7]nộidungbàibáonàychủyếugiớithiệumộtkỹthuậtpháthiệndựatrênhệthốngp hântíchcáccặpgiátrị(PoV– PairsofValues)đƣợctraođổitrongthơngđiệpn h ú n g Phƣơngphápnàycungcấpkếtq uảđángtincậychokỹthuậtgiấutindựatrênsựthaythếtuầntựcácbitítquantrọngnhất.Tuynhiê n,đốivớithơngđiệpdàisovớisốđiểmảnhtrongảnh,phƣơngphápnàychỉcóthểpháthiệnmộtcách bấtkỳcácthơngđiệprờirạc CũnglàmộtphƣơngpháppháthiệnảnhgiấutinnhằmvàokỹthuậtgiấutinmậttrênL SBđãđƣ ợcmộtnhómtácgiảkháclàJ.Fridrich,M.Goljan,vàR.Dugiớithiệutrongbà i bá o[5] n ộidu ngbà ibá o nàynóivềphƣơ ngphá pphâ ntíc h đ ố ing ẫu(R SR e gula r Singular)làmộtkỹthuậtpháthiệnảnhcógiấutinhiệuquảbằngcáchkiểmtrakhảnăn gg i ảmc h ấtl ƣ ợ ngt r o n g c c b i t í t q u a n t r ọngnhất.Kỹthuậtnàypháthiệnrachiềudàithơngđ iệpbằngcáchxemxétdunglƣợngkhơngđổitrongmặtphẳngLSBvàmặtphẳngLSBdịchchuyển KỹthuậtphântíchRSđángtincậyđểpháthiệncácLSBkhơngliêntụcđƣợcẩntrongảnhkỹthuậtsố Ngồiracịncócácthuậttốnphântícht i n mậtm ù phântíchlinhhoạthơnvìchúngcóthểnha nhchóngđƣợcđiềuchỉnhthànhnhữngphƣơngphápphântíchtinmậthồntồnmới.Nhƣngnhữ ngphƣơngphápnàycũngcóhạnchếlàcácthuậttốnnàykhơngchotabiếtsốlƣợngthơngđiệpmật Trongbàiviếtnày,chúngtơigiớithiệumộtkỹthuậtphântíchtinmậtmớidựatrêndịchchuyển histogram.KỹthuậtnàyđƣợcgiớithiệubởihaitácgiảTaoZhangvàXijianPingtrongbàibáo[ ] c ótên“ReliabledetectionofLSBsteganographybasedonthedifferenceimagehistogram”,cóngh ĩalà“Phƣơngpháphiệuquảđể pháthiệntinmậtL S B dựatrêndịchchuyểnhistogram”.Kỹt huậtnàyứngdụngchokỹthuậtgiấutinmậtLSB.Thuậttốnsẽtìmrađƣợctinmậtđƣợcgiấubằngc áchdùngcácthaythếLSBtuầntựhaybấtkỳ,đồngthờiƣớclƣợngsốthơngđiệpmộtcáchchínhxác 2.2 TạiViệtNam Kỹthuậtpháthiệnảnh cógiấutinđãđƣợctiếnsĩHồThị Hƣơng Thơmnghiên cứu.C tìmhiểurấtnhiềuphƣơngpháppháthiệngiấutintrongảnhkhácnhau.Cơcũngđã đ ƣa ranhiềuƣuđiểmvàkhuyếtđiểmcủamỗikỹthuậtvàtínhthựctiễncủakỹthuậtkhiđ ƣ ợ cứng dụngtrongcuộcsốngmanglạinhiềulợiíchthiếtthực Mộtbàibáonghiêncứuvềkỹthuậtpháthiệnảnhcó giấutincủa cơnhƣ: [3]t ựađềb i b o l “ P h t h i ệnả nhg i ấut i n s ửd ụngkỹt h u ậtg i ấut h u ậnn g h ịchd ựat r ê n dịchchuyểnhistogram”.Bàibáonóivềnăm2007,Hwangvàcácđồngnghiệpđềxuấtkỹthuậtg i ấut h u ậnn g h ịch(HKC)cảit i ếnp h ƣ n g phápgiấucủaNi(NSAS)dựatrêndịchchuyển histogramcủaảnh.Kỹthuậtgiấunàytạor a mộtsựp h â n bốk h n g b ì n h thƣờngtrê nhis tog m củaả nh sa ukhi t hô ng điệ pđƣ ợ cgi ấu.Kuovà cá c đồ ngnghiệpcủngđãnêuravấnđ ềkhơngantồncủakỹthuậtnàyvàđềxuấtkỹthuậtpháthiệntƣơngứng Nhƣngkỹthuậthọ đềxuấtchỉcóthểpháthiệnkhiả nh đƣợcgiấuvớilƣợngthơngđiệpgiấulớn100%khảnă ngcủakỹthuậtHKC,t r o n g mộtsốtrƣờnghợpkhácnókhơngthểpháthiện.Vìvậynhómnghiê ncứucủac đãđƣar a mộtsốcảitiếnp h ù hợpđ ể c ó t h ểp h t h i ệnc h o cáctrƣờnghợpgiấu vớilƣợngthôngđiệpgiấukhácnhausửdụngkỹthuậtgiấuHKC.Nhữngnghiêncứunàyđãđ ƣ ợ c ápdụngvàovi ệcphâ nloạivàkiểmsốtthơng tin dữliệuảnhtrong mơitrƣờngtruyềnthơn gcơngcộng NhómtácgiảNguyễnHạnhPhúc,NguyễnVănThủy,NguyễnThếCƣờngcũnggiớithiệumột bàibáo[1]tựađềbàibáolà“Mộtsốvấnđềtrongpháthiệnảnhcógiấutin”.Nộidungbàibáoch o ngƣờiđọchiểuthêmvềkháiniệmpháthiệnthơngtinđƣợcẩngiấut r ê n cácnguồnđaphƣơngtiện,cá chthứcpháthiệndựavàonhữngyếutốcầnthiếtnàovàcácphƣơngphápđểpháthiện.Đồngthờitron gbàibáo, nhữngtácgiảnàycũnggiớithiệuđ ế nbạnđọcmộtkỹthuậtpháthiệnảnhcógiấutincủanhữngth ơngđiệpđƣợcẩngiấut r o n g nhữngcặpđiểmảnhthuộcmiềnReversibleContrastMapping(R CM),vàcungcấpkhảnăngphụchồilạiảnhmộtcáchhồnhảo.Ýtƣởngcủakỹthuậtpháthiệnnàydự avàox c suấtxuấthiệncủacácbitítảnhhƣởngnhất(bitLSB) Mụctiêu Pháthiệnảnhcógiấutinnỗlựcchốnglạimụctiêulớnnhấtcủagiấutintrongảnh,t ứclà làmchothơngtin bímật trongảnh phảilộdiệnvàƣớc tínhlƣợng thơngđiệp đƣợcn h ú n g trongcácnguồnđaphƣơngtiện Trongluậnvănđềcậpđếnbàitốn"Nghiêncứukhảnăngpháthiệnảnhgiấutin" Mụctiêucủabàitốnlàpháthiện"Cótồntạitingiấutrongảnhhaykhơng?" Đốitƣợngvàphạmvinghiêncứu Đốitƣợngnghiêncứuchủyếucủađềtàinàylàmộtảnhbấtkỳbịnghingờlàcógiấuthơn gtinbímậtmàtathuthậpđƣợctừmộtcánhânhoặctổchứcnàođó,haymộtả nhbấtkỳtảivềtừinte rnet,ảnhdochínhchúngtagiấutin Phạmv i n g h i ê n c ứuc ủađ ề t i d ù n g c h o ảnhBitmap( B M P ) vàả nhP o r t a b l e N et wo rk G r a p h i c ( P N G ) , đ ộ p h â n g i ảit r o n g k h o ảng5 x , 0 x 0 , x , 256x256 Phƣơngphápnghiêncứu Tìmhiểuvềnhữngkỹthuậtgiấutin trongảnhbằngnhiềucách khácnhau nhƣ:giấutr ên cácbitítảnhhƣởngnhất,giấutrênmiềndữliệucủaảnh.Nhómchọnramộtcác hgiấuphùhợplàkỹthuậtgiấutintrêncácbitítảnhhƣởngnhấtvàtìmhiểucáchthức giấutintrêncácbitítảnhhƣởngnhất Tìmhiểutổngquanvềpháthiệnảnhcógiấutinvàcáckỹthuậtpháthiệnảnhcógiấutint rêncácbitítảnhhƣởngnhất.Córấtnhiềukỹthuậtpháthiệnảnhcógiấutintrênc c bitítảnhhƣởng nhấtnhƣngnhómchọnramộtkỹthuậtphùhợpvớikhảnăngnhất.S a u đónhómchọnngơnngữ đểlậptrìnhlàngơnngữMatLab.NhómtìmđọcnhữngtàiliệuvềMatLab