Tìm Hiểu Các Kỹ Thuật Giấu Tin Hiện Đại.pdf

TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP TÌM HIỂU CÁC KỸ THUẬT GIẤU TIN HIỆN ĐẠI Ngành: Công nghệ thông tin Chuyên ngành: Công nghệ thông tin Giảng viên hƣớng dẫn: GV - Ths Lê Quốc Tuấn Sinh viên thực hiện: Hoàng Thị Hà 1751120010 Trần Thanh Tùng 1751120054 TP Hồ Chí Minh, năm 2020 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN ….……………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………….…………………………… ………………………………………………………………………… ….………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………….……………………………… ……………………………………………………………………… ….………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………….……………………………… ……………………………………………………………………… ….………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2020 Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN ….……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………….………………… ………………………………………………………………………………… … ….……………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………….…………………… ………………………………………………………………………………… ….……………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………….…………………… ………………………………………………………………………………… ….……………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2020 Giảng viên phản biện (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan thành nghiên cứu nhóm Các kết viết chung với tác giả khác đồng ý đồng tác giả trước đưa vào luận án Nhóm sinh viên thực Hoàng Thị Hà Trần Thanh Tùng C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an LỜI CẢM ƠN Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn Thạc sĩ Lê Quốc Tuấn tận tình giúp đỡ nhóm em nhiều suốt q trình tìm hiểu nghiên cứu, hoàn thành báo cáo thực tập tốt nghiệp, đề tài " TÌM HIỂU CÁC KỸ THUẬT GIẤU TIN HIỆN ĐẠI" Em xin chân thành cảm ơn thầy mơn mạng máy tính, thầy cô ngành công nghệ thông tin - trường ĐH Giao Thông Vận Tải, thầy cô trường trang bị cho nhóm kiến thức bản, cần thiết để nhóm hồn thành báo cáo Vì thời gian có hạn, trình độ hiểu biết thân cịn hạn chế Nên q trình thực đề tài khơng tránh khỏi sai sót, nhóm mong nhận thơng cảm góp ý từ thầy cô giáo bạn bè để báo cáo hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! TP Hồ Chí Minh, ngày 24 tháng 11 năm 2020 Nhóm sinh viên thực Hồng Thị Hà Trần Thanh Tùng Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ AN NINH, AN TỒN HỆ THỐNG THƠNG TIN 1.1 Mở đầu 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Vì cần an tồn thơng tin? 1.2 Những vấn đề đảm bảo an ninh an toàn mạng 1.3 Đặc trƣng kỹ thuật an toàn bảo mật 1.3.1 Tính bí mật (Confidentiality) 10 1.3.2 Tính tồn vẹn (Intergrity) 11 1.3.3 Tính sẵn sàng (Availability) 13 1.3.4 Một vài chế khác 13 CHƢƠNG II: KỸ THUẬT GIẤU TIN 14 2.1 Sơ lƣợc lịch sử giấu tin 14 2.2 Khái niệm giấu tin 17 2.3 Phân loại kỹ thuật giấu tin 17 2.4 Môi trƣờng giấu tin 18 2.5 Mơ hình kỹ thuật giấu thơng tin 18 2.6 Các phƣơng pháp giấu tin 20 2.6.1 Phương pháp giấu tin ảnh 20 2.6.2 Giấu thông tin audio 22 2.6.3 Giấu thông tin video 22 2.6.4 Độ an toàn hệ thống giấu tin 23 2.6.5 Các công hệ giấu tin 24 CHƢƠNG III THỰC HIỆN KỸ THUẬT GIẤU TIN 26 3.1 Giấu thông tin ảnh, đặc trƣng tính chất 26 3.2 Giấu thông tin ảnh đen trắng, ảnh màu ảnh đa cấp xám29 3.3 Hệ thống thị giác ngƣời mơ hình màu ảnh 31 3.4 Biểu diễn ảnh máy tính 36 3.5 Các định dạng ảnh thông dụng 38 3.5.1 Ảnh vector 38 3.5.2 Ảnh mành 39 3.5.3 Định dạng ảnh IMG 41 3.5.4 Định dạng ảnh PCX 43 3.5.5 Định dạng ảnh TIFF (Targed Image File Format) 43 3.5.6 Định dạng ảnh GIF (Graphics Interchanger Format) 44 3.5.7 Định dạng ảnh JPEG (Joint Photographic Experts Group) 44 3.6 Nén ảnh 44 3.6.1 Tỉ lệ nén (Compression rate) 45 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 3.6.2 Một số phương pháp nén ảnh 45 3.7 Một số tiêu chí đánh giá kỹ thuật giấu thơng tin ảnh số 48 3.7.1 Tính vơ hình 48 3.7.2 Khả giấu thông tin 48 3.7.3 Chất lượng ảnh có giấu thơng tin 48 3.7.4 Tính bền vững thơng tin giấu 50 3.8 Một số chƣơng trình giấu tin ảnh 50 3.8.1 Hide And Seek V4.1 51 3.8.2 Stego Dos 51 3.8.3 White Noise Storm 51 3.8.4 S – Tools for Windows 52 3.9 Kỹ thuật xử lí điểm ảnh 52 CHƢƠNG 4: TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG 55 4.1 Môi trƣờng cài đặt số giao diện chƣơng trình 55 4.1.1 Môi trƣờng cài đặt 55 4.1.2 Các bƣớc giấu tin vào ảnh 55 4.1.3 Các bƣớc lấy tin từ ảnh đƣợc giấu thông tin 56 4.2 Giao diện chƣơng trình 57 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT AES Advanced Encryption Standard BPF Band Pass Filter DES Data Encryption Standard EOF End of file HVS Human Vision System HAS Human Auditory System LSB Least Significant Bit LPF Low Pass Filter MSB Most Significant Bit MOS Mean Opinion Score SNR Signal-To-Noise Ratio RSA Ron Rivest, Adi Shamir Len Adleman PCM Pulse Code Modulation Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an LỜI MỞ ĐẦU Ngày với tiến vượt bậc cơng nghệ thơng tin, coi động lực thay đổi, bước ngoặt trọng lịch sử giới, đưa người từ kỷ nguyên công nghiệp sang kỷ nguyên thông tin phát triển kinh tế tri thị trường Công nghệ thông tin xuất tạo bước phát triển vượt bậc giúp cho đời sống xã hội, mở chân trời mới, khám phphá sáng tạo cho người Hàng loạt máy móc, thiết bị số đại máy tính cá nhân, máy ảnh kỹ thuật số, máy in, máy ghi âm, máy quét, đem lại nhiều tiện ích, phục vụ hầu hết nhu cầu sử dụng người Đi kèm theo tiện lợi đại vấn nạn vi phạm quyền, ăn cắp thông tin, truy cập trái phép nhằm mục đích phá hoại, trục lợi ngày tinh vi khó kiểm sốt Nhưng đừng q lo lắng, kỹ thuật bảo mật, bảo tồn thơng tin người dùng theo mà đời, RSA, chữ ký số, mã hóa thơng tin Và với phần báo cáo sau, tìm hiểu tới kỹ thuật giấu tin sản phẩm đa phương tiện Với hai mục đích bảo mật cho liệu giấu đối tượng mạng đảm bảo an tồn cho đối tượng chứa liệu giấu (bảo vệ quyền) nên kỹ thuật giấu tin biết đến bao gồm hai lĩnh vực chủ yếu Steganography (giấu tin mật) Watermarking (thủy vân số) Watermarking sử dụng chủ yếu lĩnh vực bảo vệ quyền sản phẩm số cách đưa thông tin quyền tên tác giả, logo vào sản phẩm Với tồn thông tin thủy vân nhà sản xuất chứng minh nguồn gốc sản phẩm sản phẩm phát tán khơng hợp pháp Cịn Steganography - giấu thơng tin mật có lịch sử lâu đời, kỹ thuật giấu tin mật vào liệu truyền thông (Ảnh, văn bản, nhạc, phim, ) để truyền tải Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an đến người nhận mà bên thứ ba biết đến tồn thông tin mật trình truyền tin Về nguyên lý, giấu tin liệu đa phương tiện hay liệu ảnh số khơng khác nhiều, giấu tin ảnh dễ thực hơn, giấu nhiều thông tin hơn, đối tượng số sử dụng phổ biến Internet nay, nên kỹ thuật giấu tin ảnh chiếm tỉ lệ nhiều loại liệu đa phương tiện Cả hai kỹ thuật sử dụng với mục đích khác song chúng có đặc điểm chung giấu thông tin vào sản phẩm số cho không bị phát người thứ ba trình trao đổi thông tin mạng Hiện kỹ thuật giấu thông tin mật quan tâm, nghiên cứu triển khai ứng dụng rộng rãi quan quân sự, ngoại giao, an ninh, giáo dục doanh nghiệp cần trao đổi thông tin quan trọng Xuất phát từ nhu cầu trên, học viên định lựa chọn đề tài “Tìm hiểu kỹ thuật giấu tin ảnh” nhằm nghiên cứu, đánh giá kỹ thuật giấu tin ảnh chọn lựa vài kỹ thuật giấu tin tốt để cài đặt thử nghiệm so sánh đánh giá Nội dung đồ án trình bày chương Chương 1: Trình bày tổng quan an ninh, an tồn hệ thống thơng tin Chương 2: Trình bày tổng quan sơ lược kỹ thuật giấu tin Chương 3: Trình bày kỹ thuật giấu tin ảnh Chương 4: Thực triển khai dự án, demo kỹ thuật giấu tin ảnh Chương 5: Kết luận hướng phát triển cho dự án Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Thuật toán nén LZW hay thuật toán trước kỹ thuật tổ chức từ điển, cho phép nâng cao tỉ lệ nén Kỹ thuật áp dụng cho tất loại tập tin nhị phân, chuẩn nén ảnh loại TIFF, GIF Nén ảnh vừa giúp giảm thiểu kích thước ảnh, đồng thời nghiên cứu cho hướng ứng dụng giấu thơng tin 3.7 Một số tiêu chí đánh giá kỹ thuật giấu thông tin ảnh số 3.7.1 Tính vơ hình Như nêu, kỹ thuật giấu thơng tin ảnh phụ thuộc nhiều vào hệ thống thị giác người Tính vơ hình hay khơng cảm nhận (imperceptible) mắt người thường giảm dần vùng ảnh có màu xanh tím, thuỷ vân ẩn thường chọn giấu vùng 3.7.2 Khả giấu thông tin Khả giấu thông tin (Hiding Capacity) hay lượng thông tin giấu (dung lượng) ảnh tính tỉ lệ lượng thơng tin giấu kích thước ảnh Các thuật tốn giấu tin cố gắng đạt mục tiêu giấu nhiều tin gây nhiễu không đáng kể Thực tế, người ta phải cân nhắc dung lượng tin cần giấu với tiêu chí khác chất lượng (Quality), tính bền vững (Robustness) [13] thơng tin giấu 3.7.3 Chất lượng ảnh có giấu thơng tin Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 48 C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Chất lượng ảnh có giấu tin đánh giá qua cảm nhận mắt người Nên chọn ảnh có nhiễu, có vùng góc cạnh có cấu trúc, làm ảnh mơi trường mắt thường nhận biết biến đổi, có tin giấu, ảnh Chất lượng ảnh có giấu thơng tin cịn đánh giá cách xác thơng qua tỷ lệ viết tắt PSNR (Peak Signal to Noise Ratio) PSNR định nghĩa bởi: Trong MSE (Mean Squared Error ) sai số bình phương trung bình tính cơng thức Trong I ảnh gốc K ảnh sau giấu thông tin; m n kích thước ảnh Nếu giá trị PSNR ảnh gốc ảnh sau giấu nằm khoảng từ 30 đến 50 dB, ảnh sau giấu đánh giá đạt chất lượng Tuy nhiên giá trị dB cao tốt Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 49 C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 3.7.4 Tính bền vững thơng tin giấu Tính bền vững thể qua việc thông tin giấu không bị thay đổi ảnh mang tin phải chịu tác động phép xử lý ảnh nén, lọc, biến đổi tỉ lệ, … Chất lượng Tính bền vững Dung lượng Hình 15 Quan hệ chất lượng, dung lượng tính bền vững thuật tốn độ phức tạp tính tốn Cần nắm số kiến thức cấu trúc ảnh để chọn thuật tốn tìm miền ảnh thích hợp cho việc giấu tin Độ phức tạp thuật tốn mã hóa giải mã yếu tố quan trọng để đánh giá phương pháp giấu tin ảnh Yêu cầu độ phức tạp tính toán phụ thuộc vào ứng dụng Những ứng dụng theo hướng Watermark thường có thuật tốn phức tạp hướng Steganography 3.8 Một số chƣơng trình giấu tin ảnh Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 50 C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 3.8.1 Hide And Seek V4.1 Gồm số chương trình chạy mơi trường DOS (kèm theo mã nguồn), Colin Maroney (1994) viết để giấu tin vào ảnh GIF Tư tưởng chủ đạo giấu ngẫu nhiên lượng thơng tin, vị trí giấu tin trải khắp ảnh Khi lượng thông tin cần giấu nhiều, mật độ thông tin dày, nhiễu ảnh dễ bị phát Vì vậy, chương trình cho phép giấu tối đa 19 Kb thông tin ảnh có kích thước 320 x 480 (số điểm ảnh hiển thị hình VGA) Mỗi bit tin giấu bit ảnh (320 x 480 /8 = 19200 b), sử dụng kỹ thuật LSB Phiên 4.1 cải thiện tán sắc đáng kể so với 3.5 4.0 trước (tính tốn bảng màu cập nhật ngẫu nhiên thêm nhiều màu lân cận) Thơng tin trước giấu mã hố, theo tác giả, chương trình đảm bảo an tồn bền vững liệu 3.8.2 Stego Dos Chương trình chạy mơi trường DOS, sử dụng 320 x 200 điểm ảnh, 256 màu (ảnh bit màu) để giấu tin Stego Dos kết hợp hai kỹ thuật mã hố che giấu thơng tin Thuật tốn che giấu thơng tin áp dụng kỹ thuật LSB Chương trình dùng ảnh phủ loại BMP, WAV Ảnh loại JPEG sử dụng chương trình thơng tin Chương trình ứg dụng để che giấu thông tin xác nhận quyền tác giả 3.8.3 White Noise Storm Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 51 C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Do Ray Arachelian viết Sử dụng đơn giản, ảnh chứa tin khơng cần có kích thước cố định Mắt thường không phát thay đổi ảnh giấu tin Chương trình dùng kỹ thuật LSB, cho ảnh PCX 3.8.4 S – Tools for Windows S - tools cho Windows, phiên 1.00 (1994) Andy Brown, chương trình giấu tin đánh giá tốt S - Tools cung cấp khả che đậy an tồn cho thơng tin header Có thể giấu tin ảnh BMP, GIF, tệp âm WAV lên vùng chưa dùng đến đĩa mềm Giao diện đồ họa kéo thả, thân thiện với người sử dụng Thao tác kéo biểu tượng tập tin muốn giấu, thả vào ảnh môi trường Cho phép người dùng kiểm tra kết giấu tin giác quan (nghe, nhìn) 3.9 Kỹ thuật xử lí điểm ảnh Xử lí điểm ảnh kỹ thuật sử dụng thường xuyên kỹ thuật giấu tin ảnh Các giá trị điểm ảnh lấy biến đổi theo thuật toán giấu tin Tuy nhiên, miền giá trị điểm ảnh lại khác phụ thuộc vào loại ảnh, ta cần dùng đến kỹ thuật tách bit thông tin từ giá trị điểm ảnh Kỹ thuật sử dụng nhiều kỹ thuật giấu tin sử dụng bit quan trọng điểm ảnh (LSB - Least Significant Bit) Kỹ thuật LSB kỹ thuật sử dụng bit quan trọng tri giác bit mang giá trị điểm ảnh để giấu tin Ví dụ ảnh với ảnh 256 màu bit cuối bit biểu diễn điểm ảnh coi bit quan trọng theo nghĩa thay đổi bit Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 52 C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an ảnh hưởng đến cảm nhận mắt người điểm ảnh Hay ảnh 16 bit 15 bit biểu diễn ba màu RGB điểm ảnh cịn bit cuối khơng dùng đến ta tách bit điểm ảnh để giấu tin…Như vậy, kỹ thuật tách bit xử lí điểm ảnh sử dụng nhiều kỹ thuật giấu tin, sau ta khảo sát số kỹ thuật tách bit quan trọng số loại ảnh phổ biến: Tách bit cuối bit biểu diễn điểm ảnh ảnh 256 màu 0 1 0 0 1 1 1 0 Hình 16 Mỗi điểm ảnh biểu diễn bit; bit cuối (đổi màu) coi bit quan trọng Trong phép tách bit cuối coi bit quan trọng nhất, thay đổi giá trị bit tăng giảm giá trị điểm ảnh đơn vị Ví dụ điểm ảnh có giá trị 234, thay đổi bit cuối từ thành 1, giá trị điểm ảnh 235 Sự thay đổi nhỏ khơng làm màu điểm ảnh thay đổi nhiều Với ảnh 16, 24 bit ta thực tương tự Tách phần Blue RGB: Đối với ảnh 24 bit màu, mầu biểu diễn bit theo thứ tự R,G, B người ta thường dùng kỹ thuật tách thành phần Blue (B) RGB để giấu tin mắt người cảm nhận màu lam so với hai màu lại Kỹ thuật thực đơn giản sau: Mỗi lần đọc điểm ảnh, ta đọc vào cấu trúc ghi gồm ba thành phần R,G,B sau sử dụng thành Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 53 C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an phần B lại sử dụng kỹ thuật tách bit quan trọng trình bày thành phần B Biến đổi không gian màu cho ảnh 24 bit màu: Đối với ảnh 24 bit màu, người ta cịn hay sử dụng kỹ thuật biến đối khơng gian màu, ví dụ từ RGB sang YIQ, hay RGB sang HSV… Trong phần này, giới thiệu biến đổi RGB sang YIQ ngược lại kỹ thuật thường dùng kỹ thuật giấu tin với ảnh 24 bit màu Cũng giống việc tách thành phần B tổ hợp RGB điểm ảnh, người ta thường dùng biến đổi để lợi dụng tính chất nhìn mắt, thành phần Y,I,Q có thành phần Y biểu diễn độ chói ảnh, hệ thống mắt người cảm nhận độ chói cảm nhận màu mà kỹ thuật giấu tin thường biến đổi không gian màu từ RGB sang YIQ lấy thành phần Y để giấu tin Công thức biến đổi không gian màu từ hệ RGB sang hệ YIQ Công thức biến đổi ngược từ hệ YIQ sang RGB Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 54 C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an CHƢƠNG 4: TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG 4.1 Môi trƣờng cài đặt số giao diện chƣơng trình 4.1.1 Mơi trường cài đặt Ngơn ngữ cài đặt, mơi trường soạn thảo chạy chương trình mơ giấu tin ảnh màu thuật toán LSB thực ngơn ngữ lập trình C# Để đảm bảo tính an tồn cao cho thơng điệp bí mật trường hợp thuật toán giấu tin bị cơng Em tích hợp hệ giấu tin mật với phương pháp mã hóa sử dụng tiêu chuẩn mã Affine 4.1.2 Các bước giấu tin vào ảnh Hình 17 Mơ hình bước giấu tin ảnh  Đầu vào: Ảnh Bitmap 24bit, thơng điệp bí mật cần giấu  Đầu ra: Ảnh mang tin Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 55 C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an  Các bước thực hiện: Bƣớc 1: Mã hóa(hệ mã Affin) thông tin cần giấu thu thông tin sau mã hóa Bƣớc 2: Biến đổi thơng tin cần ẩn thành dãy bit, giả sử có dạng: Bƣớc 3: Đọc byte từ file đầu vào giả sử byte có dạng: thay bit xét, giả sử byte có dạng (với k = n) vào vị trí , Bƣớc 4: Viết byte vừa thu vào file ảnh đầu Bƣớc 5: Thu ảnh giấu tin 4.1.3 Các bước lấy tin từ ảnh giấu thơng tin Hình 18 Mơ hình bước lấy tin từ ảnh  Đầu vào: Ảnh mang tin  Đầu ra: Thông điệp mật  Các bước thực hiện: Bƣớc 1: Đọc byte từ file ảnh cần giải mã giả sử byte có dạng , tách lấy bit , đưa vào mảng bit B Bƣớc 2: Từ mảng B biến đổi thành thông điệp ban đầu Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 56 C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Bƣớc 3: Ta tiến hành giải mã (hệ mã Affin) thu thông tin gốc cần lấy 4.2 Giao diện chƣơng trình  Ẩn thơng tin vào ảnh Trong giao diện chương trình, chọn ảnh cần giấu thơng tin, sau chọn thông tin cần giấu tạo mật cho chúng Sau thực giấu thơng tin vào ảnh chọn nơi để lưu ảnh sau giấu tin Hình 19 Giao diện chọn ảnh cần giấu thông điệp Để giấu thông tin vào ảnh cần chọn thông tin cần giấu điền mục thơng điệp giấu, sau tạo mật cho thơng tin chọn giấu tin chọn nơi để lưu ảnh sau thực giấu thông tin vào ảnh Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 57 C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình 20 Giao diện vừa thực giấu thông tin vào ảnh  Giải mã liệu nhúng trƣớc Để thực giải mã thông tin giấu vào ảnh ta chọn ảnh giấu thông tin nhập mật sau chọn giải mã thơng tin giấu giải mã cho Hình 21 Giao diện vừa giải mã liệu giấu ảnh Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 58 C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN Hiện giấu thông tin ảnh phận chiếm tỉ lệ lớn chương trình ứng dụng hệ thống giấu tin đa phương tiện lượng thông tin trao đổi ảnh lớn giấu thơng tin ảnh đóng vai trị quan trọng hầu hết ứng dụng bảo vệ an tồn thơng tin.Chính mà vấn đề nhận quan tâm lớn cá nhân, tổ chức, trường đại học nhiều viện nghiên cứu giới Giấu tin ảnh cách tiếp cận mẻ an tồn bảo mật thơng tin, đề tài em đưa thuật toán áp dụng ảnh bitmap 24 bit, cài đặt demo chương trình Tuy nhiên chương trình cịn nhiều hạn chế mật độ giấu tin chưa cao, độ dài thông điệp lớn so với dung lượng ảnh khơng thực Đây sở để tiếp tục phát triển chương trình cho phép thực với định dạng ảnh khác GIF, JPEG… thuật tốn mã hóa khác cho tỉ lệ giấu tin đạt hiệu cao Do thời gian thực đề tài có giới hạn kiến thức em hạn chế nên khơng thể tránh khỏi sai sót Chính vậy, em mong nhận Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 59 C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an bảo, đóng góp ý kiến thầy để báo cáo em hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Quốc Tuấn nhiệt tình giúp đỡ em suốt trình chúng em thực đề tài thực tập tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo tiếng việt [1] Dương Quốc Việt, Cơ sở lí thuyết module, NXB ĐH Sư phạm, 2008 [2] Nguyễn Tiến Quang, Nguyễn Duy Thuận, Cơ sở lí thuyết module vành, NXB Giáo Dục, 2001 [3] Nguyễn Văn Tảo, Một thuật toán giấu tin áp dụng giấu tin mật ảnh, Tạp chí Khoa học & Cơng nghệ - Số 4(44) Tập 2, 2007 [4] Ngô Thái Hà, Nghiên cứu kỹ thuật bảo vệ quyền sản phẩm đồ họa vectơ, Luận văn thạc sĩ, ĐH Thái Nguyên, 2009 [5] Nguyễn Thị Minh Ngọc, Nghiên cứu phương pháp giấu tin ảnh số xây dựng mô hình thử nghiệm giấu tin bảo vệ logo doanh nghiệp, Luận văn thạc sĩ, HV Cơng Nghệ Bưu Chính Viễn Thông, 2011 Tài liệu tham khảo tiếng anh [6] M.Y.Wu, J.H.Lee, Anovel data embedding method for two-color fascimile images, In Proceedings of international symposium on multimedia information processing Chung-Li, Taiwan, R.O.C, 1998 [7] Yu Yan Chen, Hsiang Kuang Pan and Yu Chee Tseng, A Secure Data Hiding Scheme for Two color Images, IEEE Symp.on Computer and Communication, 2000 [8] Yu Chee Tseng and Hsiang Kuang Pan, Secure and Invisible Data Hiding in 2-Color Images, INFOCOM 2001, 887 – 896 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 60 C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an [9] Phan Trung Huy, Vu Phuong Bac, Nguyen Manh Thang, Truong Duc Manh, Vu Tien Duc, Nguyen Tuan Nam, A New CPT Extension Scheme for High Data Embedding Ratio in Binary Images, the Proceedings of the 1st KSE Inter Conf Hanoi 10/2009 61-66 IEEE.CS [10] Christian Collberg, Clark Thomborson, on the Limits of Software Watermarking, Algorithms and Applications, IEEE signal processing magazine, 1997 Các liên kết tham khảo [11] Wikipedia, the free encyclopedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Phishing [12] Anti-Phishing Working Group (APWG), Consumer Advice on Phishing, http://www.antiphishing.org/index.html [13] Technical Info, The Phishing Guide, http://www.technicalinfo.net/papers/Phishing.html HẾT Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 61 C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn