Tìm hiểu một số thuật toán giấu tin mật trong ảnh kỹ thuật số và xây dựng một thuật toán giấu tin mật (LV thạc sĩ)

Tìm hiểu một số thuật toán giấu tin mật trong ảnh kỹ thuật số và xây dựng một thuật toán giấu tin mật (LV thạc sĩ)Tìm hiểu một số thuật toán giấu tin mật trong ảnh kỹ thuật số và xây dựng một thuật toán giấu tin mật (LV thạc sĩ)Tìm hiểu một số thuật toán giấu tin mật trong ảnh kỹ thuật số và xây dựng một thuật toán giấu tin mật (LV thạc sĩ)Tìm hiểu một số thuật toán giấu tin mật trong ảnh kỹ thuật số và xây dựng một thuật toán giấu tin mật (LV thạc sĩ)Tìm hiểu một số thuật toán giấu tin mật trong ảnh kỹ thuật số và xây dựng một thuật toán giấu tin mật (LV thạc sĩ)Tìm hiểu một số thuật toán giấu tin mật trong ảnh kỹ thuật số và xây dựng một thuật toán giấu tin mật (LV thạc sĩ)Tìm hiểu một số thuật toán giấu tin mật trong ảnh kỹ thuật số và xây dựng một thuật toán giấu tin mật (LV thạc sĩ)Tìm hiểu một số thuật toán giấu tin mật trong ảnh kỹ thuật số và xây dựng một thuật toán giấu tin mật (LV thạc sĩ)Tìm hiểu một số thuật toán giấu tin mật trong ảnh kỹ thuật số và xây dựng một thuật toán giấu tin mật (LV thạc sĩ)Tìm hiểu một số thuật toán giấu tin mật trong ảnh kỹ thuật số và xây dựng một thuật toán giấu tin mật (LV thạc sĩ)Tìm hiểu một số thuật toán giấu tin mật trong ảnh kỹ thuật số và xây dựng một thuật toán giấu tin mật (LV thạc sĩ)Tìm hiểu một số thuật toán giấu tin mật trong ảnh kỹ thuật số và xây dựng một thuật toán giấu tin mật (LV thạc sĩ)Tìm hiểu một số thuật toán giấu tin mật trong ảnh kỹ thuật số và xây dựng một thuật toán giấu tin mật (LV thạc sĩ)

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 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 TOÁN 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 công bố công 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 toàn thuật toán 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 Mô 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 toàn thể thầy cô 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 hoàn thành luận văn Em xin kính chúc thầy gia đình luôn mạnh khỏe hành phúc Tôi cảm ơn bạn đồng khóa, đồng nghiệp gia đình động viên, giúp đỡ nhiều 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 quý thầy cô bạn Thái nguyên, 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 thông 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 phòng, giáo dục, y tế… Với môi 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 toàn tính bí mật cho thông điệp truyền đi, nhiều phương pháp bảo vệ thông tin đưa phương pháp dùng mật mã học Phương pháp mã hoá thông 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 thông thường không 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 công nghệ chìa khóa cho vấn đề bảo vệ quyền, an toàn thông tin điều khiển truy cập… ứng dụng an toàn bảo mật thông tin Giấu tin lĩnh vực rộng lớn Trong môi 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 toán giấu tin mật ảnh kỹ thuật số xây dựng thuật toán giấu tin mật” Những đóng góp luận văn Trong luận văn trình bày số thuật toán giấu tin mật công 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 toán giấu tin mật ảnh kỹ thuật số Chương phân tích, đánh giá số thuật toán 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 toán giấu tin mật Chương trình bày thuật toán đề xuất đánh giá độ an toàn thuật toán Cài đặt thử nghiệm việc giấu tin dựa theo thuật toán đề xuất 41 t   100111000     110100100   t   011010010       001100001 t   9 (3) Hay: At=0 (4) Theo lý thuyết trình bày ta suy ma trận kiểm tra là: Hay  4 10011  11010 H  A 01101   00110  1000   0100  0010   0001  H  PI Còn t1 , t , t , t , t bít mang tin t , t , t , t bít dùng để phát sửa sai Bây ta xác định ma trận sinh sau:  100001100    010000110 G   001000011    000101101  000011010   Bằng cách lấy tổ hợp tuyến tính hàng ma trận G, ta nhận mã để xây dựng ma trận kiểm tra H bảng mã sau: Ma trận H có dạng: H  H H1 Trong đó: 42 10000 10010110011111000110111010      01000  01001011001111100011011101 H   00100 H   10110011111000110111010100      00010 0101100111 1100011011 101010    00001  00101100111110001101110101     Vậy ma trận kiểm tra H có kích cỡ 5x31 1000010010110011111000110111010    0100001001 0110011111 0001101110    H  0010010110011111000110111010100     0001001011001111100011011101010   0000100101100111110001101110101    Bảng 3.1 Bảng quy đổi STT 10 11 12 13 14 15 16 Ký tự a b c d e f g h i j k l m n o p Mã quy đổi 01001 01100 00111 00011 00010 01101 01011 00100 10111 10100 11101 00001 11100 10011 10001 00110 TT 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 Ký Tự q r s t u v w x y z , “ ? (I) (II) 3.1.3 Xây dựng thuật toán giấu tin ảnh - Giấu tin: Mã quy đổi 11001 11011 11010 10010 10000 01111 01001 01101 00000 01010 01110 10110 11000 11111 00101 11110 43 Ý tưởng thuật toán xây dựng mã n bit để quy đổi thông điệp sang dạng nhị phận ma trận kiểm tra H để làm tăng tính bí mật thông điệp giấu lương thông tin giấu nhiều Input: Ảnh bitmap C cấp N x n Thông điệp cần giấu M  m1m2 mn n  N2    mi  a, z , i  1, n     (dấu“[x]” ký hiệu phần nguyên X, tức [x] số nguyên lớn không vượt số X) Output: Ảnh Stego S Cách thực hiện: Bước 1: Chuyển thông điệp M thành dãy nhị phân theo bảng 3.1, ta M mij  m11m12  0,1 Bước 2: Trích LSB pixels pixel khởi điểm C, chẳng hạn pixel thứ I (trong liệu ảnh C) ta ký hiệu dãy pixels trích là: x ,x ,x , , x với n i i 1 i  i  31n độ dài thông điệp M (n số chữ tạo nên M) Bước 3: Chia dãy x ,x ,x , , x thành i i 1 i  i  31n 31 (bít) mà ta ký hiệu Bước 4: Với Tính: Còn khối có độ dài x[1]x[2] x[n] l  1,2, , n T T T L [l ]  m [l ]  Hx [l ] T m [l ] m[l ]  m m m , l  1,2, , n l1 l l5 vector chuyển vị vector m[l ] Bước 5: Tìm cột ma trận H xem có cột (trong 31 cột) trùng với T L [l ] với k l  1, n không x[l ] Giả sử có cột thứ   trùng với k k  1,31 T L [l ], bít thứ đảo (nếu bít chuyển thành bít chuyển thành 0) tất bít lại (gồm 30 bít) x[l ] giữ nguyên Còn 31 cột 44 ma trận kiểm tra H, cột trùng với T L [l ] ta để nguyên (không thực việc đảo bít) Tiếp tục làm ta ký hiệu y ,y , y , i i 1 i  31.n l  1, n ta thu dãy bít LSB, phần lớn bít y ik trùng với x ik k  1,31ncủa dãy ban đầu Bước 6: Trả lại, tức thay dãy LSB dãy - y ,y , y , ta i i 1 i  31.n x ,x , x i i 1 i  31.n pixels ảnh gốc C nhận ảnh stego S Tách thông điệp: Input: Ảnh Stego S (không cần có ảnh gốc C tương ứng) khởi điểm I độ dài thông điệp n (Còn ma trận kiểm tra H bảng 3.1 lưu sẵn CSDL bảo mật cẩn thận) Output: Thông điệp Cách thực hiện: Bước 1: Bắt đầu từ khởi điểm I (pixel thứ i) hay trích chọn LSB ảnh S 31n Bước 2: Chia dãy độ dài 31.n thành n khối nhau, khối có độ dài 31 (31 bít khối) Ta ký hiệu Bước 3: Cho l  1, n (i ) (i ) (i ) y , y , , y n tính T T m [l ]  HY Kết l m[1], m[2], ,m[n] n khối mã (độ dài mối khối bít) Bước 4: Tra bảng 3.1 để chuyển khối m[l ] l  1, n thành ký tự rõ đọc thông điệp 3.1.4 Ví dụ ứng dụng thuật toán - Giấu tin: Giả sử cho trước ảnh gốc C=CNxN thông điệp cần giấu M = me Bước 1: Chuyển M thành dãy nhị phân (qua bảng 3.1), ta có: 45 me = 11100 00010 = m[1]m[2] Giả sử khởi điểm i=1 (cho đơn giản), ta trích chọn 62 bít LSB pixels C i=1, kết (gọi ảnh thứ cấp) x1(1) = 1001001011110010011000001101101 (31 bit) x 2(1) = 0100001001101110111111000100011 (31 bit) 1    1            0 1  T T       (1) (1) T T        Tính L [1]  m [1]  Hx   Hx    0 1          0   1     0  0  0  0         Vector (cột) trùng với cột thứ ma trận H Do LSB pixel thứ dãy x1(1) bit thay bit 0, ta coi ký tự m giấu Tiếp theo để giấu ký tự e ta quay lại bước 2, trích chọn 31 bit LSB dãy pixel C kể từ pixel thứ 32 pixel thứ 63, ta x2(1) 0   T   T (1) (1) T T  L [ 2]  m [ 2]  Hx    Hx 2   1  0     1000010010110011111000110111010   0  0  0              0100001001011001111100011011101  T  0  0  0 (1)            0010010110011111000110111010100 .x              1   0001001011001111100011011101010  1    1     0000100101100111110001101110101    1  1            Vectơ trùng với vectơ cột thứ 14 ma trận H Vậy LSB pixel thứ 14 x2(1) bị đảo bit (ở đảo thành 0) LSB lại thay đổi Vậy dãy y y y  y , y , y 2.31 62 = 10000010111110100110000011011010101001001101010111111000100011 46 Được trả lại cho x x x 62 ảnh gốc C để trở thành ảnh Stego S Như với 62 bít LSB C ta cần đảo (thay đổi) bit mà giấu thông điệp M = me - Tách thông điệp: Input: Ảnh S, khởi điểm i (ở i =1) Output: Thông điệp (và có ảnh C cần giữ lại) Bước 1: Trích chọn 62 LSB từ ảnh S khởi điểm i=1, ta  y  y1 , y   1000001011 1100100111 0000110110 1010101111 1100010101     1, 0100001001     1 y1 Bước 2: Với l  1,2, ta y2 có T T T m1  Hy1  (11100)  m1  11100 T T T m  Hy  (00010)  m  00010 Bước 3: Tra bảng 3.1 ta m1=m, m2=e Vậy M = “me” thông điệp nhúng 3.1.5 Độ an toàn thuật toán Để xác định độ an toàn thuật toán đề xuất ta phải dựa vào cở sở lý thuyết toán học sau: Định nghĩa độ an toàn hoàn hảo[13]: Giả sử ta có ảnh cover C ảnh giấu thông điệp stego S Cho Ø là mô ̣t hệ thố ng steganography, PS phân bố xác suấ t của ảnh stego-cover chuyể n qua kênh công cô ̣ng đó và PC là phân bố xác suấ t của ảnh C Khi đó, hệ thố ng Ø đươ ̣c go ̣i là ε- an toàn ( ε-secure steganography ) chố ng la ̣i tấ n cô ̣ng thu ̣ động nế u D ( PC║PS ) = ƩqεQPClog2(PC/PS ) ≤ ε , đố i với ε > Và ̣ thố ng Ø đươ ̣c go ̣i là an toàn hoàn hảo ( Perfect security ) nế u ε = Định lý:[6] Cho Φ là mô ̣t ̣ thố ng Steganography ε - an toàn Khi đó, nế u ký hiê ̣u xác suấ t ß để kẻ tấ n công không phát hiê ̣n đươ ̣c thông tin mâ ̣t và α là xác suấ t để kẻ tấ n công phát hiê ̣n sai thỏa mañ bấ t đẳ ng thức sau : d(α,ß) ≤ ε Trong đó, d(α,ß) = αlog2(α/(1-ß)) + (1-α)log2((1-α)/ß ) Đă ̣c biệt, nế u α = thì ß ≥ 2-ε 47 Ứng dụng lý thuyết để xác định chất lượng thuật toán đề xuất Giả sử, chúng ta có ảnh cover C Sử du ̣ng thuật toán đươ ̣c đề xuấ t để giấ u thông điệp mật M vào ảnh C nhâ ̣n ảnh kế t quả stego S = C(M) Bây giờ ta xác đinh ̣ các hàm phân bố xác suấ t PC và PS Các bước tiế n hành sau: Bước 1: Ta trích chọn LSB liệu ảnh C S khởi điểm giấu tin quy ước thực thuật toán giấu ta dãy sau: C1: 1010101000100111111000100000111.1111111110010101000110111001111 1010101000100111111000100000111 S1: 1010101001100111111000100000111.1111111110010101000110111001011 1010101000100110111000100000111 Bước 2: Tính phân bố xác suất bit 0, C1 S1 Phân bố xác suất bít C1 PC11 = 51/93 = 0.55 Phân bố xác suất bit C1 PC10 = 42/93 = 0.45 Phân bố xác suất bit S1 PS11 = 50/93 = 0.54 Phân bố xác suất bit S1 PS10 = 43/93 = 0.46 Bước 3: tính tổng Ʃ = Ʃqϵ {0,1} PC10(q) log2 (PC10(q)/PS10 (q) ) = (0.45xlog2(0.45/0.46)) + (0.55 x log2(0.55/0.54)) = - 0,0142 + 0,0145 = 0,0003 Bước 4: Theo định lí ε = thuật toán an toàn tuyệt đối Vậy thuật toán đạt mức an toàn ε ≤ 0,05 Ʃ = 0,0003 < 0,05 thuật toán giấu của ta là an toàn hoàn hảo 3.1.6 Nhận xét đánh giá Thuật toán nhúng trích chọn đơn giản nhanh chóng Do thay đổi LSB pixel liệu ảnh, nên chúng mở rộng để giấu vào bit gần thấp (next to last bit) pixel ảnh mà không sợ làm giảm độ sáng ảnh môi trường Độ bảo mật đảm bảo khởi điểm giấu ma trận giữ bí mật Khởi điểm thay đổi cho lần giấu, ma trận H dùng lâu dài (hàng năm) việc thay đổi ma trận H đơn giản phải theo lý thuyết 48 Thuật toán đề xuất giấu nhiều tin đảm bảo chất lượng ảnh sau giấu Thuật toán giấu thông tin bit LSB chữ giấu vào bit LSB nên làm cho số bit LSB thay đổi it Do thay đổi LSB ảnh môi trường (khoảng 2-3%) nên phương pháp phát kỹ thuật thống kê khó Tuy nhiên trình giấu trích chọn đòi hỏi phải có độ xác cao, không việc trích chọn gặp khó khăn cần sai bit bit chứa ký tự giấu 3.1.7 Kết thử nghiệm Thuật toán tiến hành môi trường lập trình Visual studio 12, ngôn ngữ lập trình C# Sử dụng thuật toán giấu tin Wu-lee thuật toán để giấu với 100 ảnh đầu vào tạo 100 ảnh giấu tín Và lấy tập ảnh giấu tin hai thuật toán ảnh đâu vào cho thuật toán phát hiển ảnh có giấu tin Pov3 Đối với thuật toán xây dựng : Với việc thông kê toàn bit LSB ảnh Sau trình áp dụng thuật toán Pov3 để kiểm nghiệm đánh giá em thu kết sau : Tỷ lệ nhúng Khả phát 50% 60% 70% 80% 90% 100% 25% 33% 45% 56% 64% 78% So sánh kết phép thử với thuật toán xây dựng so với kết mà thuật toán Wu-lee công bố thực với tỷ lệ giấu tin tương ứng thuật toán phát ảnh có giấu tin Pov3, thấy thuật toán đề xuất cho kết tốt với tỉ lệ phát ảnh nhỏ so với thuật toán giấu tin công bố Tỷ lệ 50% 60% 70% 80% 90% 100% 49 Thuật toán xây 25% dựng 33% 45% 56% 73% 83% Thuật toán Wu-lee 40% 72% 75% 85% 90% 30% 3.2 Chương trình thử nghiệm 3.2.1 Môi trường cài đặt Hệ thống thử nghiệm xây dựng môi trường lập trình Visual Studio 12, sử dụng ngôn ngữ lập trình C# Thực Windown 8.1 3.2.2 Mô hình hệ thống Hệ thống gồm hai phân hệ: Phân hệ giấu tin: Thực giấu thông điệp Input: - Ảnh Jpeg bmp F cấp nxn - Thông điệp cần giấu M Output: - Ảnh S chứa nội dung thông điệp M Phân hệ tách tin: Kiểm tra, phát khả có tồn tin giấu ảnh tách đoạn tin giấu Input: Ảnh S chứa thông điệp giấu Output: Kết luận ảnh có giấu tin hay không? Nếu có hiển thị thông điệp giấu thông báo tách tin thành công Tập liệu thử nghiệm - Ảnh bitmap ảnh jpeg sử dụng: - 10 ảnh có nội dung, độ phân giải khác - Thông điệp bí mật: Tiếng Việt có dấu, độ dài từ 10% - 20% so với dung lượng ảnh Kết thử nghiệm: Mô hình thử nghiệm đáp ứng yêu cầu ban đầu đề luận văn Thuật toán giấu/tách tin cho kết nội dung xác Một số đánh giá ảnh sau giấu tin: 50 - Kích thước ảnh sau giấu tin mật không thay đổi; - Quan sát mắt thường so sánh ảnh có tin giấu với ảnh gốc khác biệt; - Thử nghiệm phân tích ảnh phương pháp phân tích trực quan (tăng cường bít LSB) không phát ảnh có tin giấu Một số giao diện chương trình: Hình 3.1 Giao diện chương trình 51 Hình 3.2 Giao diện giấu tin Hình 3.3 Giao diện giấu file liệu 52 Hình 3.4 Giao diện tách tin Hình 3.5 Ảnh trước sau giấu tin 53 KẾT LUẬN 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 thông tin ảnh đóng vai trò quan trọng hầu hết ứng dụng bảo vệ an toàn thông tin Chính mà thông qua việc nghiên cứu kỹ thuật giấu tin mật ảnh, luận văn phân tích đánh giá ưu nhược điểm kỹ thuật có từ làm sở để xây dựng thuật toán giấu tin mật đơn giản dễ cài đặt khắc phục số nhược điểm thuật toán trước thiết kế hệ thống giấu tin mật ảnh phục vụ tối đa nhu cầu người sử dụng Đồng thời luận văn tìm hiều số thuật toán phát ảnh có giấu tin, đặc biệt giấu tin mật Chủ yếu tiếp cận phương pháp thống kê Trên sở luận văn trình bày đạt kết sau: Nghiên cứu tài liệu, hệ thống lại vấn đề sau: - Một số kỹ thuật giấu tin mật ảnh kỹ thuật số - Một số kỹ thuật phát hiển ảnh có giấu thông tin mật Đề xuất thuật toán giấu tin mật đơn giản Thử nghiệm cài đặt thuật toán giấu tin mật đề xuất Hướng phát triển luận văn: Luận văn trình bày toán giấu tin mật đề xuất thuật toán giấu tin mật đơn giản, nhiên, thuật toán đề xuất tồn vài vấn đề chưa giải là: Thứ việc xác định khởi điểm i phải có phương thức trao đổi khởi điểm i Thứ hai mã hóa thông tin trước giấu tin trao đổi khóa Hi vọng tương lai em có hội tiếp tục phát triển đề tài theo hướng Vì thời gian nghiên cứu có hạn, trình độ hiểu biết thân em nhiều hạn chế nên luận văn em không tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận góp ý quý báu tất thầy cô giáo để em hoàn chỉnh luận văn Em xin chân thành cảm ơn! 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Nguyễn Xuân Huy, Trần Quốc Dũng (2003), Giáo trình giấu tin thủy vân ảnh, Hà Nội [2] Hồ Thị Hương Thơm (2011), Nghiên cứu số kỹ thuật phát ảnh giấu tin, Luận án Tiến sỹ, Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội [3] Trịnh Nhật Tiến (2008), Giáo trình an toàn liệu, Hà Nội [4] Abbas Alfaraj (2006), “On the Limits of Steganography”, MS.c Information Security, UCL [5] Abbas Cheddad (2009), Steganoflage: A New Image Steganography Algorithm, Ph D Thesis, University of Ulster, [6] C Cachin, (1998), An information-theoretic model for steganography, Second International Workshop, Lecture Notes in Computer Science [7] Christy A Stanley, Pairs of Values and the Chi-squared Attack, May 1, 2005 [8] Fabien A P Petitcolas, et al (1999) “Information Hiding – A survey”, Proceedings of the IEEE, Vol 87, No.7, p 1062-1078 [9] Westfeld and Pfitzmann (1999), “Attacks on steganographic systems”, In information Hiding Third International Workshop IH’99 Proceedings, Lecture Notes in Computer Science vol 1768, pages 61-76 [10] M Y Wu, J H Lee (1998), “A novel data embedding method for two- color fascimile images” In Proceedings of international symposium on multimedia information processing Chung-Li, Taiwan, R.O.C [11] Marvin K Simon, Jim K Omura, Robert A Schott, Barry K Levitt: " Spread Spectrium Communications Handbook", McGraw - Hill Inc (2005); New York, London, Madrid, Milan, New delhi, Singapore, Sydney, Tokyo, Toronto [12] Jessica Fridrich, Miroslav Goljan (2004), “On estimation of secret message length in LSB steganography in spatial domain”, Department of Electronics 55 and Computer Engineering, SUNY Binghamton, Binghamton, NY 139026000 [13] Sorina Dumitrescu, Xiaolin Wu, and Zhe Wang (2003), “Detection of LSB Steganography via Sample Pair Analysis”, IEEE Transactions On Signal Processing, Vol 51, No [14] Stephen B Wicker (1999), “Error control systems for communication and Storage”, Prentice Hall-New jersey [15] Stefan Katzenbeisser, Fabien A P Petitcolas "Information Hiding Techniques for Steganography and Digital Watermarking", Artech House Boston- London, 2000 [16] Yu Yuan Chen, Hsiang Kuan Pan and Yu Chee Tseng (2000), “A secure Data Hiding Scheme for Two-Color Images”, IEEE Symp On Computer and Communication ... Tìm hiểu số thuật toán giấu tin mật ảnh kỹ thuật số xây dựng thuật toán giấu tin mật Những đóng góp luận văn Trong luận văn trình bày số thuật toán giấu tin mật công bố đánh giá số thuật toán. .. Tổng quan kỹ thuật giấu tin ảnh Chương trình bày tổng quan kỹ thuật giấu tin Chương 2: Tìm hiểu số thuật toán giấu tin mật ảnh kỹ thuật số Chương phân tích, đánh giá số thuật toán giấu tin mật 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 XÂY DỰNG MỘT THUẬT TOÁN GIẤU TIN MẬT Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60 48