tiểu luận giữa kỳ tìm hiểu về watermarking for copyright protection

Việc kết hợp các kỹ thuật như mã hóa và chữ ký số cùng với watermarking cũng là mộtphương án hợp lý, tạo ra một lớp bảo vệ đa tầng cho nội dung số.CHƯƠNG 2 – CƠ SỞ LÝ THUYẾT2.1 Watermark

TIỂU LUẬN GIỮA KỲ MÔN: BẢO MẬT THÔNG TIN

TÌM HIỂU VỀ WATERMARKING FOR COPYRIGHT PROTECTION

Người hướng dẫn: TS HUỲNH NGỌC TÚ Người thực hiện: TRƯƠNG ANH KIỆT – 52100053

LÊ THỊ XUÂN NGÂN – 52100065 ĐẶNG NHƯ QUỲNH – 52100099

Lớp : 21050201 Khoá : 25 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2024

TIỂU LUẬN MÔN: BẢO MẬT THÔNG TIN

TÌM HIỂU VỀ WATERMARKING FOR COPYRIGHT PROTECTION

Người hướng dẫn: TS HUỲNH NGỌC TÚ Người thực hiện: TRƯƠNG ANH KIỆT – 52100053

LÊ THỊ XUÂN NGÂN – 52100065 ĐẶNG NHƯ QUỲNH – 52100099

Lớp : 21050201 Khoá : 25

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2024

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Cô Huỳnh Ngọc Tú – Giảng viên khoa Công nghệ thông tin – Trường đại học Tôn Đức Thắng, đã hỗ trợ và giúp đỡ nhiệt tình trong quá trình thực hiện tiểu luận này

Chúng em trân trọng cảm ơn Thầy Cô giảng viên Trường đại học Tôn Đức Thắng nói chung cũng như Thầy Cô giảng viên khoa Công nghệ thông tin nói riêng đã giảng dạy và truyền đạt nhiều kinh nghiệm quý trong suốt quá trình học tập tại trường Mặc dù rất cẩn thận trong quá trình thực hiện nhưng cũng không thể tránh khỏi những thiếu sót Chúng em rất mong nhận được sự góp ý từ các Thầy/Cô để bài tiểu luận được hoàn thiện hơn

Chúng em chân thành cảm ơn!

TIỂU LUẬN ĐƯỢC HOÀN THÀNH

TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG

Tôi xin cam đoan đây là bài tiểu luận của riêng chúng tôi và được sự hướng dẫn của TS Huỳnh Ngọc Tú; Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo

Ngoài ra, trong tiểu luận còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc

Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào chúng tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung tiểu luận của mình Trường đại học Tôn Đức Thắng không liên

quan đến những vi phạm tác quyền, bản quyền do chúng tôi gây ra trong quá trình thực hiện (nếu có)

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm

Tác giả (ký tên và ghi rõ họ tên)

Lê Thị Xuân Ngân.

Đặng Như Quỳnh.

Trương Anh Kiệt.

PHẦN XÁC NHẬN VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN

Phần xác nhận của GV hướng dẫn

_ _ _ _ _ _ _

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm (kí và ghi họ tên)

Phần đánh giá của GV chấm bài

_ _ _ _ _ _ _

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm (kí và ghi họ tên)

TÓM TẮT

Trình bày tóm tắt vấn đề nghiên cứu, các hướng tiếp cận, cách giải quyết vấn đề

và một số kết quả đạt được, những phát hiện cơ bản trong vòng 1 -2 trang

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN I PHẦN XÁC NHẬN VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN III TÓM TẮT IV

MỤC LỤC 1

DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 3

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 4

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN 5

1.1 GIỚI THIỆU 5

1.2 Ư U ĐIỂM 6

1.3 THÁCH THỨC 6

1.4 GIẢI PHÁP 7

CHƯƠNG 2 – CƠ SỞ LÝ THUYẾT 7

2.1 CHỮ KÝ VIẾT TAY 7

2.1.1 Đặc điểm 7

2.1.2 Tính duy nhất của chữ ký 8

2.2 PHƯƠNG PHÁP NHẬN DẠNG CHỮ KÝ 8

2.2.1 Thu thập dữ liệu chữ ký viết tay 8

2.2.2 Xử lý và tiền xử lý dữ liệu thu thập 9

2.2.3 Xác định và so khớp 10

2.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG 10

2.3.1 Cách hoạt động 10

2.3.2 Các mô hình phổ biến 13

2.4 MÔ HÌNH NEURAL NETWORKS 14

2.4.1 Giai đoạn tiền xử lý dữ liệu 14

2.4.2 Giai đoạn trích xuất đặc trưng 16

2.4.3 Tạo vector đặc trưng 18

2.4.4 Huấn luyện mạng nơ-ron 18

CHƯƠNG 3 – KẾT LUẬN 18

3.1 TÍNH KHẢ THI 18

3.2 Đ Ộ TIN CẬY VÀ BẢO MẬT 19

3.3 ỨNG DỤNG 19

TÀI LIỆU THAM KHẢO 21

DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

CÁC KÝ HIỆU

f Tần số của dòng điện và điện áp (Hz)

p Mật độ điện tích khối (C/m3)

CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CSTD Công suất tác dụng

MF Máy phát điện

BER Tỷ lệ bít lỗi

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

DANH MỤC HÌNH

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu

Trong thế giới kỹ thuật số hiện đại, việc sao chép và phân phối nội dung số một cách nhanh chóng và rộng rãi đã tạo ra những thách thức lớn cho việc bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ Vấn đề bản quyền trở nên cực kỳ quan trọng và phức tạp, đòi hỏi cần có những biện pháp công nghệ hiệu quả để đối phó Watermarking, với khả năng nhúng thông tin vào nội dung mà không ảnh hưởng đến chất lượng perceivable, được xem là một giải pháp tiềm năng

1.2 Ưu điểm

Ưu điểm của watermarking bao gồm khả năng nhúng thông tin không thể nhìn thấy hoặc khó phát hiện vào trong nội dung mà không làm giảm chất lượng perceivable của nội dung đó Điều này giúp bảo vệ bản quyền mà không làm ảnh hưởng đến trải nghiệm người dùng cuối Watermarking cũng có khả năng chống chịu với nhiều loại tấn công như cắt xén, nén và thay đổi định dạng

1.3 Thách thức

Việc thiết kế một watermark vừa khó phát hiện vừa khó loại bỏ mà không làm ảnh hưởng đến chất lượng nội dung không phải là điều dễ dàng Ngoài ra, một số phương pháp watermarking có thể bị vô hiệu hóa bởi các kỹ thuật tinh vi như tấn công watermarking-adaptive, nơi kẻ tấn công cố ý thay đổi nội dung để loại bỏ hoặc làm hỏng watermark mà không làm giảm đáng kể chất lượng perceivable của nội dung

1.4 Giải pháp

Giải pháp cho các thách thức này bao gồm phát triển các thuật toán watermarking mới, mạnh mẽ hơn, có khả năng chống lại các loại tấn công tiên tiến và đồng thời duy trì tính minh bạch và không làm ảnh hưởng đến chất lượng nội dung

Việc kết hợp các kỹ thuật như mã hóa và chữ ký số cùng với watermarking cũng là một phương án hợp lý, tạo ra một lớp bảo vệ đa tầng cho nội dung số

CHƯƠNG 2 – CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Watermarking: Khái niệm

Watermarking là một phương pháp bảo vệ bản quyền nội dung số độc đáo, không chỉ vì nó cho phép nhúng thông tin vào nội dung mà không ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng perceivable, mà còn vì nó cung cấp một cách để xác minh và truy xuất thông tin mà không cần phụ thuộc vào các hệ thống bên ngoài Đặc điểm này làm cho watermarking trở nên quan trọng trong việc bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ và trong việc chống lại sự phân phối trái phép

Các phương pháp thu thập dữ liệu trong watermarking thường bao gồm việc xác định nội dung cần được bảo vệ và thông tin cần nhúng Trong xử lý dữ liệu, các thuật toán xử lý tín hiệu được áp dụng để nhúng watermark một cách hiệu quả, đảm bảo rằng

nó khó bị phát hiện và loại bỏ mà không làm hại đến nội dung gốc

2.1.1 Đặc điểm

Đặc điểm của watermark:

Khả năng nhúng ẩn: Watermarking có thể được nhúng vào tác phẩm một cách ẩn danh hoặc không dễ dàng nhận thấy bằng mắt thường, giữ cho tác phẩm gốc không bị thay đổi quá nhiều

Khả năng chống giả mạo: Watermarking tạo ra các dấu vết hoặc thông tin đặc biệt trong tác phẩm, làm cho việc sao chép hoặc sửa đổi tác phẩm trở nên khó khăn và dễ phát hiện hơn

Khả năng tái phát hiện: Watermarking cho phép tác phẩm được nhận dạng dựa trên thông tin watermark mà không cần đến tác phẩm gốc Điều này cho phép nhận diện nguồn gốc của tác phẩm một cách hiệu quả

Ứng dụng đa dạng: Watermarking có thể được áp dụng cho nhiều loại tác phẩm số như hình ảnh, video, âm thanh và văn bản

Khả năng chịu được tấn công: Một số phương pháp watermarking có khả năng chịu được các tấn công như nén, cắt ghép hoặc làm mờ tác phẩm

mà vẫn giữ được khả năng xác định nguồn gốc

Hiệu suất và độ tin cậy: Watermarking phải đảm bảo rằng thông tin watermark không làm giảm chất lượng của tác phẩm quá nhiều và vẫn có khả năng xác định nguồn gốc một cách đáng tin cậy

Quản lý và theo dõi: Watermarking cũng có thể được sử dụng để quản lý

và theo dõi việc phân phối và sử dụng tác phẩm số, giúp các tổ chức hoặc

cá nhân bảo vệ quyền lợi và kiểm soát việc sử dụng tác phẩm của họ

2.2 Phương pháp thu thập dữ liệu của watermarking

Trong watermarking, việc thu thập dữ liệu có thể được thực hiện theo các phương pháp sau:

Phương pháp dựa trên dấu vết số: Phương pháp này sử dụng các thuật toán số học để nhúng dữ liệu vào tác phẩm số Các thông tin watermark được chèn vào tác phẩm dưới dạng một loạt các bit được mã hóa Khi cần thiết, dữ liệu này có thể được trích xuất để xác định nguồn gốc hoặc quản lý quyền lợi

Phương pháp dựa trên hình ảnh: Trong trường hợp ảnh số, watermarking có thể được thực hiện bằng cách điều chỉnh các pixel trong ảnh để chứa thông tin watermark Điều này có thể là sự thay đổi không đáng kể trong giá trị pixel hoặc

sự thêm vào các mẫu đặc biệt

Phương pháp dựa trên âm thanh: Đối với tập tin âm thanh, thông tin watermark

có thể được nhúng bằng cách thay đổi các thông số như tần số, biên độ, hoặc thậm chí là các phần của âm thanh

Phương pháp dựa trên văn bản: Trong trường hợp của các tài liệu văn bản, watermarking có thể thực hiện bằng cách chèn thông tin watermark dưới dạng các ký tự ẩn trong văn bản, hoặc thêm vào các dấu hiệu đặc biệt như ký tự ẩn hoặc dấu cách đặc biệt

Phương pháp dựa trên video: Đối với video, watermarking có thể được thực hiện bằng cách thêm thông tin vào các khung hình hoặc các khung hình khác nhau trong video Điều này có thể bao gồm việc thay đổi giá trị pixel, thêm vào các đối tượng không rõ ràng hoặc thay đổi các thuộc tính khác của video

2.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống

Nguyên lý hoạt động của watermarking là nhúng thông tin đặc biệt vào tác phẩm số một cách ẩn danh và không dễ dàng nhận thấy bằng mắt thường, nhưng có thể được trích xuất hoặc kiểm tra bằng các công cụ phần mềm phù hợp Dưới đây là cách hoạt động cơ bản của watermarking:

Chọn thông tin watermark: Trước hết, cần chọn thông tin cần nhúng vào tác phẩm Điều này có thể là một chuỗi bit, một hình ảnh nhỏ, hoặc một tập hợp các thuộc tính đặc biệt

Nhúng thông tin watermark: Thông tin được chọn sẽ được nhúng vào tác phẩm

số thông qua các phép biến đổi Ví dụ, trong trường hợp của ảnh số, thông tin watermark có thể được nhúng bằng cách điều chỉnh giá trị của các pixel trong ảnh, mà không làm thay đổi quá nhiều về hình dạng và nội dung của ảnh

Bảo vệ thông tin watermark: Thông tin watermark cần được bảo vệ khỏi việc bị sửa đổi hoặc gỡ bỏ một cách không mong muốn Điều này có thể được thực hiện

thông qua các kỹ thuật mã hóa hoặc ẩn thông tin, làm cho thông tin watermark khó có thể bị phát hiện và loại bỏ mà không ảnh hưởng đến chất lượng của tác phẩm

Trích xuất thông tin watermark: Khi cần thiết, thông tin watermark có thể được trích xuất từ tác phẩm đã được watermarking mà không cần đến tác phẩm gốc Điều này giúp xác định nguồn gốc của tác phẩm và bảo vệ quyền lợi tác giả

2.4 Các mô hình phổ biến

Các mô hình phổ biến của watermarking bao gồm:

1 Watermarking dựa trên miền không gian: Trong phương pháp này, watermark được nhúng trực tiếp vào các giá trị pixel của hình ảnh hoặc khung hình video Mặc dù

dễ thực hiện, nhưng phương pháp này thường kém bền vững trước các tấn công và xử

lý hình ảnh

2 Watermarking dựa trên miền tần số: Các kỹ thuật như DCT (Discrete Cosine Transform) và DWT (Discrete Wavelet Transform) được sử dụng để chuyển đổi nội dung từ miền không gian sang miền tần số, nơi watermark được nhúng Phương pháp này thường mạnh mẽ hơn so với watermarking dựa trên miền không gian

3 Watermarking thích ứng: Dựa trên đặc điểm của nội dung số, watermark được nhúng một cách thích ứng để tối đa hóa bền vững và khả năng không thể nhận biết của watermark

Việc chọn lựa phương pháp phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng, bao gồm yêu cầu về độ bền vững của watermark, tính minh bạch, và khả năng chống chịu với các loại tấn công hoặc xử lý

2.4.1 Mô hình Watermarking dựa trên miền không gian

2.4.2 Mô hình Watermarking dựa trên miền tần số

2.4.3 Mô hình Watermarking thích ứng

2.5

2.6

CHƯƠNG 3 – KẾT LUẬN

3.1 Tính khả thi

Tính khả thi của việc áp dụng nhận diện sinh trắc học bằng chữ ký viết tay phụ thuộc vào nhiều yếu tố, từ khả năng chính xác của hệ thống nhận diện đến sự chấp nhận từ người dùng và mức độ tuân thủ các quy định pháp lý

Việc sử dụng chữ ký viết tay có tiềm năng để cải thiện tính bảo mật và tiện lợi trong nhiều lĩnh vực như ngân hàng, chính phủ, và các ứng dụng cá nhân Tuy nhiên,

để thực hiện điều này một cách hiệu quả, ta cần phải đảm bảo độ chính xác cao, tính bảo mật, tuân thủ pháp lý và sự chấp nhận từ người dùng

3.2 Độ tin cậy và bảo mật

Độ tin cậy và bảo mật của hệ thống nhận dạng sinh trắc học bằng chữ ký viết tay đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn thông tin và xác thực định danh, nó không chỉ cung cấp phương tiện xác thực hiệu quả mà còn đảm bảo tính bảo mật cao cho người dùng

Sự duy nhất và không thể sao chép của mỗi chữ ký cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường bảo mật và tin cậy của quy trình nhận dạng

Hệ thống cần phải đảm bảo độ chính xác cao trong việc nhận dạng chữ ký, đồng thời xử lý hiệu quả các biến động tự nhiên trong việc viết để đạt được độ tin cậy cao Bảo mật dữ liệu cũng là một yếu tố không thể thiếu, đảm bảo rằng thông tin chữ

ký được bảo vệ chặt chẽ và chỉ sử dụng cho mục đích xác thực

3.3 Ứng dụng

Việc ứng dụng nhận dạng chữ ký viết tay có thể mang lại nhiều lợi ích và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, một số ứng dụng trong đời sống như:

- Bảo mật và Xác thực: Sử dụng nhằm để xác minh danh tính của người sử dụng, cung cấp một phương tiện an toàn và hiệu quả để truy cập vào hệ thống

- Giao dịch Tài chính: Trong lĩnh vực tài chính, chữ ký viết tay thường được sử dụng để xác nhận các giao dịch tài chính chẳng hạn như ký hợp đồng, chuyển khoản tiền, hoặc kích hoạt giao dịch

- Quản lý Tài liệu: Việc sử dụng nhận dạng chữ ký viết tay trong các tổ chức hoặc doanh nghiệp có thể giúp quản lý và xử lý các tài liệu chứa thông tin nhạy cảm một cách an toàn và hiệu quả

- Giao dịch Thương mại điện tử: Trong lĩnh vực thương mại điện tử, nhận dạng chữ ký viết tay có thể được sử dụng để xác nhận đơn đặt hàng, thanh toán trực tuyến và giao hàng một cách an toàn và tiện lợi

Kỹ thuật này được sử dụng trong nhiều ứng dụng an ninh và bảo mật, như trong

hệ thống đăng nhập máy tính, kiểm soát truy cập văn phòng, và các giao dịch tài chính trực tuyến

Trong nhiều trường hợp pháp lý, chữ ký viết tay được coi là một loại bằng chứng quan trọng Việc sử dụng phương pháp nhận dạng này có thể giúp xác định người đã viết một tài liệu hoặc ký một hợp đồng, đóng vai trò quan trọng trong các vụ

án pháp lý