Một số thủ thuật giấu tin trong file ảnh

Một số thủ thuật giấu tin trong file ảnh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ Khoa Cơng Nghệ -oOo - ĐỒ HỌA MÁY TÍNH Trình bày : Một số thuật tốn giấu tin ảnh Nhóm học viên thực : Bùi Gia Hiếu Trần Thanh Lưu Lớp : K10 – T2 Hà Nội – 10/2004 Đồ hoạ máy tính - Một số thuật tốn giấu tin ảnh CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC GIẤU THÔNG TIN Giới thiệu chung giấu thông tin Định nghĩa : “Giấu thông tin nghệ thuật nhúng mẩu tin mật vào vật mang tin khác Giấu tin ảnh số giấu mẩu tin dạng số máy tính vào ảnh nhị phân cho không bị phát hiện.” Thuật ngữ giấu thông tin steganography (bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp - có nghĩa covered writing) Giấu tin mật mã : Có thể coi nghệ thuật giấu tin nhánh ngành mật mã với mục tiêu nghiên cứu phương pháp che giấu thông tin mật Nghành mật mã (Cryptology) Mật mã (Cryptography) Giấu thông tin (Data Hiding) Thuỷ vân số (Watermarking) Giấu tin (Steganography) Steganography (Cover writing) Là nghệ thuật/khoa học/công việc truyền tin mà thơng ẩn giấu thơng tin Cryptography (Secret writing) Là nghiên cứu phương pháp gửi thơng điệp hình thức khác cho người nhận mong đợi bỏ che giấu để đọc thông điệp.Thông điệp muốn gửi gọi rõ Thông điệp bị che giấu gọi mã hóa Sau người nhận loại bỏ che giấu để đọc thơng tin thơng điệp khơng cịn bảo vệ Steganography giấu thông điệp rõ thay cho mã hóa thơng địêp Nó nhúng liệu cần bảo vệ Giấu tin mật mã có mục đính để đối phương khơng phát tin cần giấu, nhiên khác với mật mã chỗ: + Mật mã : Giấu ý nghĩa thông tin + Giấu tin : Giấu diện thông tin Thủy vân số giấu tin : Trang - - Đồ hoạ máy tính - Một số thuật tốn giấu tin ảnh Watermarking (thuỷ ấn) lĩnh vực nghiên cứu việc nhúng thông tin phục vụ xác thực, ví dụ xác nhận quyền Nếu thơng tin giấu định danh nhất, ví dụ định danh người dùng người ta gọi Fingerprinting (nhận dạng vân tay, điểm chỉ) Steganography (giấu tin, viết phủ) lĩnh vực nghiên cứu việc nhúng mẩu tin mật vào môi trường phủ Trong trình giấu tin để tăng bảo mật người ta dùng khố viết mật người ta nói Intrinsic Steganography (giấu tin có xử lý) Khi để giải mã người dùng phải có khố viết mật Chú ý khố khơng phải khố dùng để lập mật mã mẩu tin, ví dụ khố để sinh hàm băm phục vụ rải tin vào môi trường phủ Ngược lại khơng dùng khố viết mật người ta giấu tin đơn vào mơi trường phủ người ta nói Pure Steganography (giấu tin đơn thuần) Xét tính chất, thuỷ ấn giống giấu tin chỗ tìm cách nhúng thơng tin mật vào mơi trường Tuy nhiên xét chất thuỷ ấn có nét khác số điểm: + Mục tiêu thuỷ ấn nhúng thông tin không lớn thường biểu tượng, chữ ký hay đánh dấu khác vào môi trường phủ nhằm phục vụ việc xác nhận quyền + Khác với giấu tin chỗ, giấu tin sau cần tách lại tin cịn thuỷ ấn tìm cách biến tin giấu thành thuộc tính vật mang + Chỉ tiêu quan trọng thuỷ ấn tính bền vững, giấu tin dung lượng tin giấu + Điểm khác thuỷ ấn giấu tin thuỷ ấn vơ hình hữu ảnh mang Giấu tin ảnh số: Giấu tin ảnh thực cách thay vài thơng tin quan trọng ảnh gốc Đối với ảnh màu: Sử dụng bit thấp (least-significant bit -LSB) pixel để giấu thơng tin.Thí dụ, ảnh Kodak Photo CD kích thước 2048x3072x24 bit màu RGB giấu tới 2.36 Mb bit thông tin Ảnh màu đen/trắng (ảnh nhị phân) (trang fax, mã vạch ) khó khăn thay đổi pixel ảnh mắt người dễ nhận biết Ảnh JPEG hay MP3 âm thanh: Phức tạp Phải tìm “lỗ hổng” cho chất lượng ảnh bị ảnh hưởng thực thuật toán nén giải nén ảnh Giấu thông tin vào ảnh Trang - - Đồ hoạ máy tính - Một số thuật toán giấu tin ảnh Giải pháp giấu tin ảnh Giấu tim miền quan sát Giấu tin miền tần số Trang - - Đồ hoạ máy tính - Một số thuật tốn giấu tin ảnh Kỹ thuật chung giấu thông tin ảnh : Chọn vị trí dấu thơng tin : • vị trí ngẫu nhiên ảnh gốc • vùng tần số trung bình hay tần số cao (biên ảnh) - Miền ảnh có tần số cao mắt người phân biệt thay đổi - Chú ý: nén ảnh mát thông tin thường loại bỏ miền ảnh có tần số cao Chọn miền giấu thơng tin : • Dấu thông tin miền quan sát: Thực trực tiếp ma trận ảnh • Dấu thơng tin miền DFT, DCT hay DWT • Sau biến đổi ngược lại miền quan sát Chọn kiểu chèn thông tin giấu : • Cộng trực tiếp thơng tin vào miền giá trị ảnh • Thay đổi cách biểu diễn giá trị ảnh theo cách biểu diễn thông tin ẩn Chọn kiểu tách thơng tin ẩn : • Chọn kiểu tách thơng tin ẩn • Tách thơng tin ẩn tương tự tách tín hiệu nhiễu • Các bước tách thông tin ẩn bước ngược lại tiến trình chèn thơng tin ẩn Các thành phần hệ giấu tin ảnh số Các thành phần hệ giấu tin ảnh số gồm : • Bản tin mật (Secret Message): văn tệp ảnh hay tệp nhị phân nào, trình xử lý chuyển chúng thành chuỗi bit • Ảnh phủ (hay ảnh gốc) (Cover Data): ảnh dùng để làm mơi trường nhúng tin mật • Khố bí mật K (Key): khố viết mật tham gia vào q trình giấu tin để tăng tính bảo mật • Bộ nhúng thơng tin (Embedding Algorithm): Những chương trình, thuật tốn nhúng tin • Ảnh mang (Stego Data): ảnh sau nhúng tin mật vào • Kiểm định (Control) : Kiểm tra thông tin sau giải mã Trang - - Đồ hoạ máy tính - Một số thuật tốn giấu tin ảnh Mơ hình kỹ thuật giấu tin mơ tả theo hai hình vẽ sau : Bản tin mật Phương tiện chứa (audio, ảnh, video) Bộ nhúng thông tin Phương tiện chứa giấu tin Phân phối Khố Hình 1: Lược đồ chung cho trình giấu tin Hình vẽ biểu diễn trình giấu tin Phương tiện chứa bao gồm đối tượng dùng làm môi trường giấu tin : text, audio, video, ảnh, tin mật lượng thông tin mang ý nghĩa ảnh, logo, đoạn van bản… tuỳ thuộc vào mục đích người sử dụng Thông tin giấu vào phương tiện chứa nhờ nhúng, nhúng chương trình, triển khai thuật tốn để giấu tin thực với khố bí mật giống hệ mật mã cổ điển Sau giấu tin, ta thu phương tiện chứa tin giấu phân phối sử dụng mạng Khoá Phương tiện chứa giấu tin Bộ giải mã tin Hình 1: Lược đồ chung chotrình trìnhmã mã Hình 2: Lược đồ cho quá giải giải Hình 1: Lược đồ chung cho trình giấu tin Bản tin mật Phương tiện chứa (audio, ảnh, video) Kiểm định mã tin Hình vẽ công việc giải mã thông tin giấu Sau nhận đối tượng phương tiện chứa có giấu thơng tin, q trình giải mã thực thông qua nhúng thông tin với khố q trình nhúng Kết thu gồm phương tiện chứa gốc tin mật giấu Bước tin mật thu xử lý kiểm định so sánh với thông tin giấu ban đầu Sơ đồ phân loại (hình 1,2) Fabien A P Petitcolas đề xuất năm 1999 Trang - - Đồ hoạ máy tính - Một số thuật toán giấu tin ảnh Giải pháp giấu tin ảnh số : Giải pháp : Giấu tin vào miền quan sát Phương pháp đơn giản khơng u cầu biến đổi sang miền tần số Thông tin ẩn chèn trực tiếp vào pixel ảnh Thơng tin ẩn trải tồn mặt ảnh Ma trận ảnh gốc ma trận dấu ẩn phải có kích thước + Chèn thơng tin vào miền quan sát : - Tạo dãy số nguyên S liên tục có thứ tự ngẫu nhiên theo luật sinh xác định trước - Cho trước a, bvà m, xn phần tử sinh, xn+1 phần tử ngẫu nhiên tạo ra, theo Lehmer(1949) : xn+1 = (a*xn + b) mod m - Miền giá trị dãy {1 MxN} - Chuyển đổi ma trận giấu tin chiều thành dãy số W - Xáo trộn dãy W sau : W[i] = W[Si] - Chuyển đổi ngược dãy W ma trận MxN - Cộng ma trận thông tin ẩn xáo trộn với ảnh gốc để có ảnh chứa thông tin ẩn + Tách tin giấu miền quan sát : - Gọi ảnh gốc I ảnh có thơng tin ảnh I’.Thực phép trừ phần tử tương ứng I’ cho I để có thơng tin ẩn (ma trận W) - Chuyển ma trận W thành dãy số W* - Tạo dãy số nguyên S liên tục có thứ tự ngẫu nhiên theo luật sinh xác định bước chèn tin ẩn - Sắp xếp lại dãy W*: W*[Si] =W[i] - Chuyển đổi dãy W* thành ma trận hai chiều để có thông tin ẩn Giải pháp :Giấu tin miền tần số + Chèn thông tin vào miền tần số : Trang - - Đồ hoạ máy tính - Một số thuật toán giấu tin ảnh + Tách thông tin miền tần số: Trang - - Đồ hoạ máy tính - Một số thuật tốn giấu tin ảnh Các tính chất giấu tin ảnh số: a Tính vơ hình (Độ tin cậy): Giấu tin ảnh làm biến đổi ảnh mang Tính vơ hình thể mức độ biến đổi ảnh mang Một hương pháp tốt làm cho thông tin mật trở nên vơ hình ảnh mang, người dùng khơng thể phát có ẩn chứa thơng tin b Khả chống giả mạo : Vì mục đích phương pháp giấu tin chuyển thông tin mật Nếu khơng thể thám tin mật kẻ địch cố tìm cách làm sai lạc thông tin mật, làm giả mạo thông tin để gây bất lợi cho đối phương Một phương pháp giấu tin tốt đảm bảo tin mật không bị công cách có chủ đích sở hiểu biết đầy đủ thuật tốn nhúng tin (nhưng khơng biết khố) có ảnh mang Đối với lĩnh vực thuỷ ấn số khả chống giả mạo đặc tính vơ quan trọng Vì có bảo vệ quyền, chứng minh tính pháp lý sản phẩm c Dung lượng giấu : Dung lượng giấu tính tỷ lệ lượng tin giấu so với kích thước ảnh Vì Quality tin mật gửi với ảnh mang qua mạng nên tiêu quan trọng Các phương pháp cố giấu nhiều tin giữ bí mật Tuy nhiên thực tế người ta phải cân nhắc dung lượng tiêu khác Robustness tính vơ hình, tính ổn định Cân nhắc chất lượng, dung lượng tính bền vững Capacity Trang - - Đồ hoạ máy tính - Một số thuật tốn giấu tin ảnh d Tính bền vững : Sau giấu tin vào ảnh mang, thân ảnh mang phải qua khâu biến đổi khác lọc tuyến tính, lọc phi tuyến, thêm nhiễu, làm sắc nét, mờ nhạt, quay, nén liệu Tính bền vững thước đo nguyên vẹn thông tin mật sau biến đổi e Độ phức tạp thuật toán : Chỉ tiêu độ phức tạp mã hoá giải mã yếu tố quan trọng đánh giá phương pháp giấu tin ảnh u cầu độ phức tạp tính tốn phụ thuộc vào ứng dụng Ví dụ ứng dụng tạo thuỷ ấn để đánh dấu quyền cần phải có độ phức tạp tính tốn cao đảm bảo chịu công nhiều tin tặc nhằm phá huỷ thuỷ ấn Ứng dụng giấu tin ảnh số: Giấu tin ảnh số ngày ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực.Các ứng dụng có sử dụng đến giấu tin ảnh số : Bảo vệ quyền tác giả (Copyright Protection), Điểm số (fingerprinting), Gán nhãn (Labelling), Giấu thơng tin mật (Steganography)… • • • • • Bảo vệ quyền : Là ứng dụng kỹ thuật thuỷ vân số (watermarking) dạng phương pháp giấu tin Một thông tin mang ý nghĩa sở hữu quyền tác giả (người ta gọi thuỷ vân - watermark) nhúng vào sản phẩm, thuỷ vân có người chủ sở hữu hợp pháp sản phẩm có dùng làm minh chứng cho quyền sản phẩm Giả sử có thành phẩm liệu dạng đa phương tiện ảnh, âm thanh, video cần lưu thông mạng Để bảo vệ sản phẩm chống lại hành vi lấy cắp làm nhái cần phải có kỹ thuật để “dán tem quyền” vào sản phẩm Việc dán tem việc nhúng thuỷ vân cần phải đảm bảo không để lại ảnh hưởng lớn đến việc cảm nhận sản phẩm Yêu cầu kỹ thuật ứng dụng thuỷ vân phải tồn bền vững với sản phẩm, muốn bỏ thuỷ vân mà không phép người chủ sở hữu cịn cách phá huỷ sản phẩm Điểm số : Mục tiêu điểm số để chuyển thông tin người nhận (chứ chủ sở hữu) sản phẩm phương tiện số nhằm xác định sản phẩm Về mặt ý nghĩa điểm số tương tự số xê ri phần mềm Gán nhãn : Tiêu đề, giải nhãn thời gian minh hoạ khác nhúng vào ảnh, ví dụ đính tên người lên ảnh họ đính tên vùng địa phương lên bảng đồ Khi chép ảnh chép liệu nhúng Và có chủ sở hữu tác phẩm, người có khố mật (Stego-Key) tách xem giải Trong sở liệu ảnh, người ta nhúng từ khố để động tìm kiếm tìm nhanh ảnh Nếu ảnh khung ảnh cho đoạn phim, người ta gán thời điểm diễn kiện (timing) để đồng hình ảnh với âm Người ta gán số lần ảnh xem để tính tiền tốn theo số lần xem Giấu thông tin mật : Trong nhiều trường hợp sử dụng mật mã gây ý mong muốn Ngoài việc sử dụng cơng nghệ mã hố bị hạn chế Một số kỹ thuật giấu tin ảnh mầu cấm sử dụng Ngược lại việc giấu tin môi trường gửi mạng gây ý Có thể dùng để gửi bí mật thương mại, vẽ thông tin nhạy cảm khác … Trang - 10 - Đồ hoạ máy tính - Một số thuật tốn giấu tin ảnh Rõ ràng, để tăng Sum lên d, ta chon hai tập khác rỗng Shd S-(h-1)d Thật vậy, hai tập chứa vị trí bít khối Fi mà ta đảo để tăng Sum lên hd –(h-1)d cách tương ứng , kết cuối Sum tăng lên hd + (-(h-1)d) = d Tương tự tập Sw khác, ta coi tập S0 chứa vị trí mà đảo bít có vị trí Fi tăng Sum lên Kết đạt ta không đảo bít Fi Vì vậy, ta coi S0 tập trống nói đảo bít có vị trí thuộc tập S0 có nghĩa khơng cần làm Ví dụ minh hoạ : Giả sử ta có ma trận ảnh F 8*8 chia thành ma trận khối ảnh F1, F2, F3, F4 có cỡ 4*4, ma trận khoá K 4*4 ma trận trọng số có cỡ sau: Ma trận F 8*8 : F1 F2 110001001110001 K= 01010110100011111000000000000101110 1000001110101101011110110111 W= 123456712345671 F3 F4 Trong ví dụ này, ta chọn m = n = 4, chọn r = 3, ta giấu bít sau : B = 001010000001 vào ảnh F Như vậy, đoạn bít 001 giấu vào khối F1, 010 vào F2, 000 vào F3, 001 vào F4 Bước 1: Ta thực phép toán XOR Fi K Kết sau : F1 ⊗ K F3 ⊗ K 10011010110010110110111000100 00100100100011111100011100110 010101 F2 ⊗ K F4 ⊗ K Bước 2: - Ta thực phépnhân khối bít ma trận kết với ma trận trọng số : Trang - 24 - Đồ hoạ máy tính - Một số thuật toán giấu tin ảnh (F1 ⊕ K) ⊗ W (F2 ⊕ K) ⊗ W 0 0 4 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 (F3 ⊕ K) ⊗ W (F4 ⊕ K) ⊗ W Với F1 : Chú ý : Ta có 23 =8 Tính SUM ((F1 ⊕ K) ⊗ W) = (mod 8) Vì chuỗi bít cần giấu 001 nên ta phải thay đổi để tăng trọng số lên 1(Vì d =1- 0(mod 2r) = 1) Ta xây dựng tập S1 , với h =1 : Ta nhận thấy , (2,4) W[2,4] = T[2,4] = 0, thoả mãn điều kiện theo thuật toán Vậy S1 = {(2,4)} ≠ ∅, ta chọn để đảo bít Khi ma trận khối ảnh F1 : F’1 010110011000000 Với F2: Tính SUM((F2 ⊕ K) ⊗ W) = (mod 8) Và chuỗi bit cần giấu 010 = nên d = 0, không cần thay đổi F2 Với F3: Tính SUM ((F3 ⊕ K) ⊗ W) = (mod 8) Và chuỗi bít cần giấu 000 = 0, nên ta cần thay đổi F3 để tăng trọng số lên d = (02) mod = Ta xây dựng tập S6 : Với h = 1: Ta nhận thấy W[4,4] = 8-6 =2 T[4,4] =1, thoả mãn điều kiện thuật toán, nên S = {(4,4)} ≠ ∅, ta chọn ln để đảo bít Khi dó, ma trận khối ảnh F3 : F’3 111000111101101 Trang - 25 - Đồ hoạ máy tính - Một số thuật toán giấu tin ảnh Với F4: Tính SUM ((F4 ⊕ K) ⊗ W) = (mod 8) Và chuỗi bít cần giấu 001 = 1, nên ta cần thay đổi F4 để tăng trọng số lên 5,d = (1-4) mod = Ta xây dựng tập S5 : Với h = 1: S5 = ∅ Với h = : S 10 = S2 = { (2,2)}; S(-5) = S3 = { (1,3), (2,1),(3,2), (3,4)} Ta chọn đảo bít hai [F4]2,2 [F4]3,2 Khi ma trận khối ảnh F4 : 0 1 0 1 1 Ảnh tạo thành sau ghép khối điểm ảnh F11;F22;F33:F44 sau: F’1 F’2 01010110100111111000000000000010111 01000001111101101001110100111 F’3 F’4 Như vậy, ta giấu xong thông tin B vào khối theo thuật toán CHEN_PAN_TSENG Phân tích đánh giá thuật tốn : Độ an tồn thuật tốn : Đánh giá độ an tồn kỹ thuật giấu tin ảnh trình bày trên, giả sử thuật tốn lập mã cơng khai, giả sử thêm ảnh môi trường F, giá trị r, kích thước khối m*n khơng cịn bí mật Hơn , người thám tin cịn có mã (ảnh kết )F chưa biết khố ma trận trọng số , việc tìm thơng tin giấu F thuật toán nêu với tham số biết gần Trang - 26 - Đồ hoạ máy tính - Một số thuật tốn giấu tin ảnh Thật vậy, ta có gần t1 = 2mn khả lựa chọn khoá K gần r t2 = C −1 *(2r -1)!* (2r -1)mn -( mn r −1) khả lựa chọn ma trận trọng số W có tới t1*t2 cách kết hợp K với W Khi (m*n) đủ lớn số lựa chọn lớn gần khơng thể tìm tin mật Chẳng hạn, với m = n = 4,r = 4, ta có t1=65.536,t2 = 16*15!*15 = 313.841.848.320.000 Ttrong truờng hợp phần thông tin B bị lộ người thám tin biết hai khối ảnh Fi , Fj hai khối ảnh tương ứng sau giấu Bi Bj vào Fi Fj , khả giải mã thơng tin xảy có thêm số điều kiện Nếu Fi = Fj khác Bi Bj cho biết mối quan hệ trọng số vị trí mà Fi khác F’j Fj khác F’j Hơn nữa, có thêm Fi = F’i = F’j có bít vị trí (a,b) Fj bị đảo, giá trị W[a,b] =Bj - Bi (mod 2r) Bi - Bj (mod 2r) Điều dễ dàng thấy ta đặt : di = Bi – SUM((Fi ⊕ K) ⊗ W) (mod 2r) = dj = Bj – SUM((Fj ⊕ K) ⊗ W) (mod 2r) Nếu phần tử W xác định nhaqnj hai giá trị số khả cho W 2mn , giảm đáng kể so với ban đầu Khi ma trận trọng số W bị xác định việc tìm khố trở nên dễ dàng Chẳng hạn, với giả thiết Fi = F’i Fj Fj khác F’j vị trí (a,b) K[a,b] tính cách : • Nếu Bj - Bi = W[a,b] ≠ 2r-1 (Fj ⊕ K) [a,b] = suy K[a,b] = Fj [a,b] • Nếu khơng Bj - Bi = -W[a,b] ≠ 2r-1 (Fj ⊕ K) [a,b] = 1, suy K[a,b] = - Fj [a,b] Tóm lại, việc giải mã thơng tin khó khăn kích thước khối m*n đủ lớn khoá K, ma trận trọng số W cất giữ an toàn Nếu coi hệ mã hệ mã có khố bí mật giống hệ mã cổ điển Phân tích đánh giá thuật tốn: - Thuật tốn giấu r bít vào khối m*n với điều kiện 2r < m*n mà cần thay đổi nhiều bít khối Như vậy, thuật tốn có cải tiến lớn so với thuật tốn khác - giấu bít vào khối, số lượng thông tin giấu nhiều - Độ an tồn thuật tốn cao thơng qua hai ma trận dùng làm khố để giải tin, ma trận trọng số ma trận khố - Thuật tốn đương nhiên áp dụng cho ảnh màu ảnh đa mức xám Ta sử dụng kỹ thuật chon bít quan trọng LSB điểm ảnh để xây dựng ma trận hai chiều bit 0,1 thuật toán với ảnh đen trắng Cải tiến thuật tốn : Ta nhận thấy tình phải thay đổi bít khối ảnh dẫn tới chất lượng ảnh bị ảnh hưởng Vì vậy, ta cải thiện thuật tốn cách thay đổi giá trị ma trận trọng số W cho tình ta cần thay đổi bít khối ảnh , chất lượng ảnh sau giấu tin tốt Mỗi lần thuật toán cần thay đổi giá trị ma trận trọng số, ta cần lưu lại giá trị thay đổi giá trị coi khố thuật tốn, độ an tồn thuật toán tăng thêm Kỹ thuật giấu tin dựa vào giải pháp giấu tin vào miền tần số : Trang - 27 - Đồ hoạ máy tính - Một số thuật toán giấu tin ảnh Kỹ thuật giấu tin J.COX Thuật toán J.COX : Các bước thuật tốn chèn thơng tin ẩn : • Tính DCT cho tồn ảnh gốc • Tìm vùng có ý nghĩa để chèn thông tin ẩn Tác giả chọn 1000 hệ số DCT lớn • Thơng tin ẩn dãy số thực ngẫu nhiên trung bình thuộc miền [-1, 1]: X=x1, x2, , xn * • Chèn thông tin ẩn vào miền DCT theo công thức : C u ,v = C u,v (1+α.W u,v ) * C u ,v : Hệ số ảnh chứa thông tin ảnh C u,v : Hệ số ảnh gốc W u,v : Thành phần thông tin ẩn tương ứng với hệ số (u,v) α : Hệ số cân đối tính bền vững với tính ẩn, chọn 0.1 Các bước thuật tốn tách thơng tin ẩn : • Tính tốn DCT cho tồn ảnh gốc • Tính tốn DCT cho tồn ảnh nhúng thơng tin ẩn • Thơng tin ẩn tách nhờ cơng thức biến đổi sau: * C u ,v − C u , v * W u ,v = α C u ,v • Sử dụng hàm “tương đương” để xác thực thông tin ẩn ( W.W*) sim (W,W*) = W.W * Trang - 28 - Đồ hoạ máy tính - Một số thuật toán giấu tin ảnh Kết thuật toán J.COX : IV Đánh giá thuật tốn trình bày Với kỹ thuật giấu tin : Giấu tin đơn giản giấu tin phương pháp WU_LEE, thuật tốn cho phép giấu bít vào khối bít Do đó, kích thước khối bít lớn dẫn tới số bít giấu ảnh nhỏ Cịn thuật toán giấu tin ảnh CHENG_PAN_TSENG cho phép giấu nhiều bít với [log2 (mn+1)] bit liệu vào khối ảnh m*n, tức với m*n bít mơi trưịng giấu [log2(mn+1)] bit liệu Do đó, với kích thước khối cố định tỷ lệ giấu bít liệu lớn : f= log (mn + 1) mn Nhận thấy hàm đơn điệu giảm theo m,n, muốn có tỷ lệ giấu tin lớn m*n phải nhỏ Tuy nhiên, ta lưu ý rằng, độ an tồn thơng tin lại phụ thuộc tỷ lệ thuận với kích thước khối bít sử dụng để giấu bít thơng tin : kích thước khối lớn độ an tồn cao Do đó, tỷ lệ giấu tin phụ thuộc tỷ lệ nghịch với độ an tồn việc chọn kích thước khối lớn làm tăng độ an toàn lại giảm tỷ lệ giấu tin ngược lại, kích thước khối nhỏ làm tăng tỷ lệ giấu tin lại làm giảm độ an tồn Thơng thường, ta nên chon kích thước khối bít cho [log2(mn+1)] = 4, tức giấu bít hay bít liệu vào khối bít ảnh có kích thước m*n Đối với loại ảnh lượng thơng tin giấu yếu tố khác khác : - Đối với ảnh đen trắng, kích thước ảnh thường nhỏ Vì vậy, số lượng tin giấu chất lượng ảnh sau giấu tin thường không tốt - Đối với ảnh màu, ảnh màu có kích thước lớn số lượng tin giấu nhiều (kích thước file thơng tin tính KB) ảnh sau giấu tin thường không thấy thay đổi hệ thống mắt thường Trang - 29 - Đồ hoạ máy tính - Một số thuật tốn giấu tin ảnh V Một số kỹ thuật giấu tin ảnh khác : Kỹ thuật giấu tin dựa bảng màu : Kỹ thuật giấu tin sử dụng kỹ thuật LSB nói thuật tốn thường áp dụng cho loại bảng màu Vấn đề nảy sinh thay đổi giá trị bít LSB, tức làm thay đổi trỏ đến bảng màu.Nếu màu không xếp, xảy trường hợp màu đối lập đứng kề nhau, dẫn đến tình trạng bít có tin giấu dễ bị phát Có thể giải vấn đề theo hai cách sau đây: • Sắp xếp lại bảng màu, gam màu giống nằm cạnh bảng màu, việc lật bít điểm ảnh khó bị phát • Mở rộng bảng màu cách đưa thêm vào bảng màu màu lân cận Tuy nhiên, hai cách tạo kẽ hở cho việc thám tin Ở cách thứ điểm dễ phát bảng mầu xếp Còn cách thứ hai điểm yếu xuất thêm mầu không dùng đến Một số phương pháp cải tiến nhắm vào việc tính mầu kế cận cho bị phát Trình tự kỹ thuật xếp lại bảng mầu gồm bước: Copy bảng mầu gốc Sắp xếp bảng mầu Copy bảng có trật tự Ánh xạ ma trận số điểm ảnh đến bảng mầu có trật tự Nhúng thông tin mật vào LSB cách thay thể mầu Nếu xếp bảng mầu theo độ chói (luminance) thành nhóm điểm mầu khơng phân biệt mắt thường Độ chói (L)được tính theo công thức: L = 0.299R + 0.587G + 0.114B Bản chất của kỹ thuật kỹ thuật giấu tin theo LSB, thêm vào bước xếp hay mở rộng bảng màu nên phần kỹ thuật tính chất khác giống kỹ thuật giấu tin dùng bít có trọng số thấp Kỹ thuật giấu tin dựa trải phổ : Kỹ thuật ứng dụng rộng rãi thông tin vô tuyến quân đội, khả giấu tin lớn, bền vững chống lại phát thám tin.Nếu coi ảnh tin dải phổ việc giấu tin giống trải phổ có lượng thấp (tin mật) vào dải phổ lượng cao (tín hiệu) Đây phương pháp nghiên cứu kỹ lưỡng nhằm đặt mục tiêu khó bị phát hiện, khó trích tin, dung lượng giấu cao tính bền vững cao chống phép biến đổi Trọng tâm phương pháp rải tín hiệu Thiết bị điều chế băng tín hiệu hẹp dải mang Tần số sóng mang dịch chuyển liên tục nhờ vào sinh nhiễu giả ngẫu nhiên với khoá mật Bằng cách phổ lượng tín hiệu rải băng rộng với mật độ thấp, thường mức nhiễu Để lấy lại thông tin, bên thu phải có khố sinh giả số ngẫu nhiên để chỉnh tần số giải chế tín hiệu gốc Một người thứ ba phát tin mật mức nhiễu.Bộ rải tín hiệu thực thêm số bước để khai thác triệt để dải phổ Lập mã mẩu tin m với khoá key1, thu e (tuỳ chọn) Chuỗi bít e sau đưa qua mã hoá tự sửa lỗi cấp thấp (Low - Rate Error Correction Code) để tăng tính bền vững chống công chống nhiễu, trở thành c Điều chế dải phổ sử dụng sinh nhiễu giả ngẫu nhiên với khoá key2, để thu s Xen trải s sử dụng khoá key3 thu i Trang - 30 - Đồ hoạ máy tính - Một số thuật toán giấu tin ảnh Cộng i vào ảnh f, thu g Một cơng đoạn lượng hố thực nhằm giữ vùng phạm vi động ban đầu ảnh phủ Chúng ta gọi g.Chúng ta giả thiết ảnh mang truyền qua kênh truyền có nhiễu đến người nhận, họ nhận g' Quá trình giải mã đơn lặp lại bước theo trật tự ngược Dùng kỹ thuật phục chế ảnh để thu ảnh f' xấp xỉ ảnh gốc f f' trích từ ảnh mang g' để lộ liệu nhúng i' i' đưa vào tách xen dùng khoá key3 để xây dựng lại xấp xỉ tín hiệu mật s' s' giải chế với key2 để xấp xỉ tin giấu c' c' giải mã hố qua giải mã sửa lỗi ECC để có e' Nếu m mã hố e' giải mã với khoá key1 để thu lại m' Đánh giá kỹ thuật giấu tin dựa vào trải phổ : Dung lượng giấu Dung lượng thông tin giấu theo phương pháp tương đối cao, phụ thuộc vào tham số khác dùng trình mã hoá Nếu nén mẩu tin trước nhúng tăng thêm dung lượng giấu Bộ mã hoá sửa lỗi ECC chèn thêm liệu dư thừa vào chuỗi liệu mật để nhằm mục đích tự sửa lỗi Khả tự sửa lỗi cao thêm nhiều bit kiểm tra Chúng ta phải cân nhắc khả sửa lỗi khả giấu Khi chèn nhiều liệu vào ảnh lượng nhiễu tăng Các ảnh sặc sỡ cho phép giấu nhiều liệu Mật độ giấu tin cho phép phương pháp khác biệt, từ byte ẩn/ 50 byte liệu 10 byte ẩn/ 50 byte liệu Tính bền vững Kỹ thuật trải phổ tương đối bền vững Mọi phép biến đổi ảnh, cộng nhiễu vào ảnh phá hỏng tin giấu Tuy kẻ cơng ngoan cố phá tin nhúng cách thực số kỹ thuật xử lý ảnh số, ví dụ dùng lọc nhiễu, cách mà dùng để tách ảnh gốc Khả giấu tin Kỹ thuật trải phổ dùng nhiều liên lạc qn có tính bảo mật cao Thông thường kẻ công biết có tin giấu đó, phát họ khó thám tin key2 key3 Sự phù hợp cho giấu tin thuỷ ấn Do có dung lượng giấu cao khó bị phát thám tin nên phương pháp phù hợp cho giấu tin Vấn đề giải pháp Chấp nhận mức độ sửa lỗi vừa phải tăng lượng tin giấu, nhờ tác động lên khả cộng nhiễu Nếu dùng mã hoá sửa lỗi ECC tăng khả sửa lỗi lại làm giảm dung lượng tin giấu Một hướng cải tiến nâng cao chất lượng ảnh gốc cho giảm tỷ lệ bít lỗi tín hiệu phục hồi, giảm bớt bít dư thừa dùng tự sửa lỗi Alexander Herrigel phát triển kỹ thuật tăng tính bền vững chống phép biến đổi cắt xén ảnh, hay biến đổi hình học khác • Thứ ảnh phủ chia làm khối thông tin nhúng nhiều lần vào khối đó, nhờ thơng tin mật trích từ phần ảnh • Thứ hai mẫu dược cộng thêm vào dải phổ qua phép biến đổi lôga-cực áp dụng ảnh, xác định hệ số tỷ lệ định hướng ảnh, qua tin mật trở nên bền vững phép co giãn xoay Cuối cộng lọc giác quan thích nghi trước chèn tín hiệu mẩu tin mật, nhờ nhiễu cộng thêm vào chắn nằm ngưỡng giác quan Tuy nhiên điều lại làm tăng tỷ lệ lỗi phục hồi làm giảm lượng tín hiệu nhúng Trang - 31 - Đồ hoạ máy tính - Một số thuật toán giấu tin ảnh Kỹ thuật giấu tin dựa vào mã khối bề mặt Kỹ thuật mã khối bề mặt Bender phát triển cơng bố tạp chí IBM Systems Journal vào năm 1996 [17] Đây kỹ thuật chèn liệu, tương đối bền vững chống lại phép biến đổi hình học Nhược điểm lớn phương pháp cần đến can thiệp trực tiếp người trình mã hoá Mã hoá khối bề mặt hoạt động theo cách chép vùng có mẫu hoa văn bề mặt ngẫu nhiên tìm thấy ảnh đến vùng có hoa văn tương tự Q trình mã hố thực thủ công cách chọn vùng làm việc, sau sử dụng số mặt nạ để chọn vùng chép, ví dụ khối văn đồ hoạ, để sau giải mã mặt nạ trở nên diện Q trình giải mã hố thực bước sau: 1.Tính tương quan (autocorrelate) ảnh với để làm lên vùng mà khối giống nằm chồng lên Càng nhiều vùng chép rõ sau phép tương quan ảnh với Dịch chuyển vùng ảnh bước Trích ảnh khỏi phần dịch chuyển Bình phương kết dùng ngưỡng để phân lại giá trị sát Các vùng chép để lộ tin giấu Đánh giá kỹ thuật giấu tin dựa mã khối bề mặt: Dung lượng giấu Có thể thấy khối chép không lớn (16x16 điểm ảnh), có số mặt nạ nên lượng tin giấu Nếu sửa nhiều vùng ảnh theo cách dễ bị lộ Hơn tất vùng phù hợp với kỹ thuật này, ví dụ vùng mầu đồng nhất, chúng làm loang to thay đổi Tính bền vững Nếu khối bề mặt chép đủ lớn (trên 16 x 16 điểm ảnh), thân khối thay đổi theo ảnh phép biến đổi phi hình học lọc, nénn quay Mặt nạ nhúng diện, có bị xoay hay lọc so với ban đầu Cắt xén ảnh phá huỷ khối bề mặt giấu tin hai nằm ngồi vùng cắp Các biến đổi hình học biến đổi mặt nạ làm cho bị mất.Nếu hai vùng giống bị kẻ công phá huỷ thơng tin nhúng bị Khả giấu tin Nếu hai vùng giống bị kẻ cơng phá huỷ thơng tin nhúng bị Sự phù hợp cho giấu tin thuỷ ấn Do dung lượng tin giấu ít, có tính bền vững biến đổi vơ tình dễ trích suất nên kỹ thuật phù hợp cho thủy ấn Vấn đề giải pháp Nhược điểm lớn phương pháp cần có hỗ trợ thủ cơng người để chọn vùng chép Một hướng giải để máy tính tự làm việc này, có giám sát người.Các hướng nghiên cứu khác tìm khối vùng tần số bị để ý bền vững thuật toán nén Kỹ thuật giấu tin dựa vào mảnh chắp Đây kỹ thuật giấu tin đời sớm, làm việc theo nguyên lý giấu bít đơn vào cặp ảnh chắp (tập điểm) lấy từ hai phần khác ảnh Kỹ thuật Patchwork sử dụng dựa vào trình ngẫu nhiên mà trình lại dựa yếu điểm mắt người phân biệt độ chói Sử dụng phương pháp mã hố mẫu dư thừa (redundant pattern encoding) để phân bổ thông tin ảnh phủ giống cơng việc chắp vá Patchwork giấu mẫu tin nhỏ nhiều lần ảnh Tư tưởng chủ đạo chọn ngẫu nhiên hai mảnh tệp ảnh mang, thay đổi độ sáng, theo chiều tăng, theo chiều giảm Patchwork (chắp mảnh) Bender phát triển công bố tạp chí IBM Systems Journal vào năm 1996 [17] Trong kỹ thuật này, n cặp điểm ảnh (a,b) chọn ngẫu nhiên Độ sáng a tăng đơn vị độ sáng b giảm đơn vị Như tổng chênh lệch n cặp điểm 2n Trang - 32 - Đồ hoạ máy tính - Một số thuật toán giấu tin ảnh Thuật tốn làm việc sau: • Tạo chuỗi bít giả ngẫu nhiên để chọn cặp điểm từ ảnh phủ • Với cặp, gọi d khác biệt hai điểm (ví dụ độ sáng) • Mã hố bít thơng tin vào cặp Ví dụ d0 thể bit Nếu điểm khơng trật tự đó, đổi chúng cho • Nếu d lớn ngưỡng bỏ qua cặp điểm tìm cặp Vì thuật tốn có hốn đổi vị trí điểm ảnh nên dẫn đến làm biến đổi ảnh Vì vậy, thuật tốn phù hợp cho nhúng lượng tin nhỏ Một lợi điểm thuật toán bền vững với thuật toán nén liệu Để xác định điểm dùng ảnh, sinh số giả ngẫu nhiên sử dụng, với khoá bí mật chia xẻ người gửi người nhận, thuật tốn giải mã phải tới thăm điểm ảnh để trích suất thơng tin Nếu tính tổng: S(n)=sum(a[i]-b[i], i=1 n) a[i] b[i] điểm thứ i tương ứng mảnh A B, ảnh bình thường Sau thực n lần ta được: a[i]=a[i]+delta b[i]=b[i]+delta Giá trị kỳ vọng S(n) là: 2*delta*n Với n đủ lớn sau tính S(n) cho ảnh chắn ảnh có thuỷ ấn hay khơng mảnh chắp Sau nhiều lần lặp phương pháp Patchwork, bước lặp thứ i hay mảnh chắp Ai Bi chọn giả ngẫu nhiên ảnh Ai tăng độ sáng δ cịn Bi giảm δ Hình : Lặp phương pháp Patchwork Đánh giá kỹ thuật giấu tin dựa phương pháp Patchwork : Dung lượng giấu Lượng thông tin giấu theo phương pháp thấp Tính bền vững Một đặc tính quan trọng phương pháp Patchwork bền vững chống cắt xén phép hiệu chỉnh độ tương phản tông mầu Cắt xén ảnh dẫn đến độ chíng xác giảm theo cấp lơ-ga-rít kích thước ảnh bị thu nhỏ Biến đổi thứ hai thường làm thay đổi độ sáng điểm ảnh, khơng ảnh hưởng đến tin mật Patchwork hoạt động theo nguyên lý khác Một số thử Trang - 33 - Đồ hoạ máy tính - Một số thuật toán giấu tin ảnh nghiệm cho thấy sau nén ảnh theo phương pháp JPEG với hệ số chất lượng 75%, giải mã lại thông tin với hệ số 85% Tuy nhiên Patchwork dễ bị huỷ phép biến đổi hình học dịch, xoay, co giãn Một công vào hệ thống giấu tin dùng phương pháp thành cơng chúng thay đổi vị trí liệu nhằm thay đổi chúng theo cách vơ hình làm thay đổi vị trí điểm sử dụng Patchwork Khả giấu tin Các vùng chắp mà thơng tin giấu gần vơ hình khơng cần đến khố hàm sinh số giả ngẫu nhiên để tìm điểm giấu tin Mặt khác dùng khoá để mã hố số lớn ảnh kích thước cần lấy trung bình ảnh tìm mảnh chắp Vấn đề giải pháp Vấn đề sử dụng điểm làm đơn vị mảnh chắp nhiễu cộng thêm vào ảnh có tần số cao Dễ bị lọc qua loạt công đoạn xử lý nén liệu … Một giải pháp dùng mảnh chắp vùng nhỏ thay điểm, với phân bổ delta rải nhiễu dải rộng đưa xuống vùng tần số thấp thông tin khơng bị lọc mất.Một vấn đề nhạy cảm đổi với phép biến đổi hình học Khắc phục điều nằy cách thêm đặc tính nhận dạng thống kê Kỹ thuật giấu tin dựa vào hệ số phép chiếu trực giao: Kỹ thuật thuộc nhóm phương pháp biến đổi cosin rời rạc (DCT) Nó chủ yếu áp dụng thuỷ ấn Cách tiếp cận xử lý hệ số phép chiếu ảnh hệ trực giao, nhờ thơng tin mật ẩn phần quan trọng liệu khó bị phá huỷ phép xử lý ảnh thông thường nén liệu Kỹ thuật phương diện gần giống kỹ thuật LSB chỗ thay đổi chút hệ số lớn Đây cải tiến kỹ thuật DCT cổ điển, với kết mức độ bảo mật cao Có thể coi tổng qt hố phương pháp DCT sở phép chiếu trực giao không sử dụng hàm cosin Các véc tơ tạo từ khố bí mật, cịn lại bước khác giống DCT Tóm tắt trình qua bước sau: Sinh tập n véc tơ trực giao (ánh xạ hai chiều) từ khoá key Chiếu ảnh lên hệ toạ độ tập hệ số {c[i], i=1 n} Sửa hệ số lớn để mã hoá bit tin m(k) với mật độ mong muốn a: c'[j]=c[j] (1+a*m(k)) Tái tạo lại ảnh cách ngịch đảo lại phép chiếu Quá trình giải mã ngược lại, tính chênh lệch hệ số tính tốn ảnh mang ảnh gốc Như phương pháp cần ảnh gốc để thu tách thơng tin Phần kỹ thuật chọn khố để tính véc tơ cho phép chiếu trực giao Có phương pháp sử dụng hàm giả ngẫu nhiên sau dùng thuật tốn Gramm-Schmidt Đánh giá kỹ thuật giấu tin dựa hệ số phép chiếu trực giao: Dung lượng giấu Dung lượng giấu phụ thuộc vào ảnh gốc véc tơ sở, cần hệ số lớn để giấu tin Một ảnh có giấu lượng tin khác tuỳ vào khố chọn Tính bền vững Trang - 34 - Đồ hoạ máy tính - Một số thuật toán giấu tin ảnh Phương pháp minh hoạ chứng minh bền vững với công, bao gồm nén liệu, lọc chương trình xử lý ảnh Để có thêm bền vững chống biến đổi cắt xén ảnh, người ta sử dụng mã hoá dư thừa, nhúng thông tin vào nhiều khối ảnh khác Khả giấu tin Vì véc tơ sở dùng cho kỹ thuật ln thay đổi nên khó tách thơng tin khơng biết khố Tuy nhiên dùng lại khố nhiều lần kẻ cơng dùng phương pháp thống kê để dị khố, để đảm bảo tính bí mật phải thường xuyên thay đổi khoá Sự phù hợp cho giấu tin thuỷ ấn Do có tính bền vững cao cần phải có ảnh gốc muốn tách tin nên kỹ thuật phù hợp cho thuỷ ấn Tuy nhiên kỹ thuật DCT, biến thể kỹ thuật lại dùng chủ yếu cho giấu tin khả giấu lượng thơng tin lớn Kỹ thuật giấu tin dùng hệ số DCT Các ảnh JPEG có tỷ lệ nén cao, chất lượng tốt, chúng sử dụng nhiều mạng Tuy nhiên tệp ảnh JPEG không phù hợp với xử lý bít ảnh dựa bảng mầu, dùng chúng để giấu liệu Ảnh JPEG sử dụng biến đổi Cosin rời rạc để thực nén ảnh Biến đổi cosin rời rạc phép biến đổi liệu khơng thể tính xác giá trị cosin, có lỗi làm trịn Độ lệch liệu gốc liệu phục hồi lại sau biến đổi phụ thuộc vào giá trị phương pháp sử dụng để tính trị cosin rời rạc Cũng xử lý ảnh dùng biến đổi Fourier nhanh biến đổi (wavelet transformation) Thuật toán JPEG làm việc cách chia ảnh thành ma trận 8x8 Sau tính hệ số biến đổi cosin rời rạc cho ma trận Bước hệ số nhân với ma trận lượng hoá Kết thu làm tròn đến số nguyên gần nhất, cuối số nguyên nén lưu lại Các cấu tử DCT nơi giấu liệu Cách tiếp cận phổ biến chọn hệ số DCT lớn sử chút Vì hệ số lớn tức mức "năng lượng" cao nên làm thay đổi ảnh Một hướng khác chọn hệ số DCT vùng mà mắt người khơng nhìn thấy Các thuật toán JPEG tiếng áp dụng F5 JSteg dùng cách sửa DCT để nhúng liệu Cả hai phương pháp qua mắt thường khơng qua phương pháp phân tích thống kê Đây kỹ thuật giấu tin mà dung lượng tin giấu không lớn nên thường dùng nhiều công việc thuỷ ấn Kỹ thuật giấu tin dựa vào lượng hoá lỗi : Ý tưởng kỹ thuật lượng hoá lỗi theo sơ đồ cho trước Mức chênh lệch tín hiệu Δ i tính cách lượng hố chênh lệch hai điểm ảnh kề xi xi+1 Δi =Q(xi+1 - xi ) Khi lỗi sinh lượng hố Tại đầu nhận Δi tính cộng vào với giá trị mẫu gần để tính xấp xỉ xi Khoá mật cho thuật toán bảng bít ứng với Δi Ví dụ: ∆i -4 -3 -2 -1 1 1 0 Để cất bit thứ i mẩu tin vào ảnh phủ, trước hết tính Δ i Nếu bit ứng với Δi không giống với bit bí mật, Δi thay với Δk gần với Δi có bít gán với trùng với bít bí mật Sau chuỗi Δi mã hố entrơpi gửi Tại đầu nhận người ta tính lại Δ i, sau dùng khố bí mật (chính bảng ánh xạ trên) để lấy lại chuỗi 0, Dung lượng tin giấu phương pháp ít, nên thích hợp với việc thuỷ ấn Trang - 35 - Đồ hoạ máy tính - Một số thuật toán giấu tin ảnh Kỹ thuật giấu tin dựa mặt nạ lọc: Các kỹ thuật mặt nạ lọc giấu tin cánh đánh dấu ảnh theo cách tương tự kỹ thuật thuỷ ấn Vì kỹ thuật thuỷ ấn thiên tích hợp thơng tin vào ảnh nên chúng khơng bị nén liệu Bằng cách phủ che mặt nạ tín hiệu yếu (nhưng nhận biết) với tín hiệu khác để làm tín hiệu yếu trở nên vơ hình, khai thác điểm yếu hệ thống thị giác người không phát thay đổi nhỏ vùng thời gian ảnh Về mặt kỹ thuật mà nói thuỷ ấn khơng phải dạng giấu tin Nếu nói cách chặt chẽ giấu tin giấu liệu vào ảnh thuỷ ấn mở rộng thông tin ảnh biến thông tin trở thành thuộc tính ảnh phủ, phục vụ mục đích xác thực quyền Các kỹ thuật mặt nạ phù hợp với sử dụng ác ảnh nén liệu JPEG kỹ thuật LSB tương đối miễn dịch phép xử lý ảnh nén, hay cắt xén Kỹ thuật giấu tin gần tương tự kỹ thuật thuỷ ấn nên dung lượng giấu tin không lớn … Nhận xét đánh giá chung kỹ thuật giấu tin: Lĩnh vực giấu tin giống mật mã học, cịn nhiều hướng nghiên cứu tìm phương pháp kỹ thuật Ở hai lĩnh vực có tương đồng chỗ khơng nằm lĩnh vực mà phụ thuộc vào kết nghiên cứu lĩnh vực khác Nếu lúc tốn học người ta nghĩ cách giải tốn khó tìm hàm cửa lật chẳng hạn sở cho hệ mật mã Trong phương pháp nén ảnh mới, ví dụ Fractal hay biến đổi Wavelet xuất phát điểm cho nhiều hướng nghiên cứu giấu tin Các hướng nghiên cứu phát triển lĩnh vực giấu tin ảnh chịu ảnh hưởng số lĩnh vực khác, số có: • Nghiên cứu hệ thống thị giác người cảm nhận mầu sắc • Các phương pháp xử lý ảnh • Các cách nén ảnh • Các phép biến đổi ảnh Tập trung nghiên cứu khai thác "kẽ hở" lĩnh vực định hướng công tác nghiên cứu giấu tin ảnh Trang - 36 - Đồ hoạ máy tính - Một số thuật toán giấu tin ảnh CHƯƠNG III : MỘT SỐ CHƯƠNG TRÌNH ỨNG DỤNG GIẤU TIN TRONG ẢNH I Hide And Seek v4.1 Ứng dụng gồm số chương trình chạy DOS Colin Maroney viết để giấu tin vào ảnh GIF Tư tưởng chủ đạo giấu ngẫu nhiên, nên lượng thông tin cần giấu nhỏ dải khắp ảnh Tuy nhiên lượng thơng tin nhiều vùng thay đổi dầy hơn, dễ bị phát Hạn chế chương trình dấu tối đa 19,000 byte hình hiển thị sử Một số kỹ thuật giấu tin ảnh mầu dụng 320 x 480 điểm ảnh Nếu ảnh sử dụng bé kích thước xuất vùng đen quanh ảnh II StegoDos Cũng số chương trình chạy DOS, sử dụng ảnh 320 x 200 điểm ảnh, 256 mầu để giấu tin III White Noise Storm Do Ray (Arsen) Arachelian viết, dễ dùng nhúng nhiều tin chương trình trước Ảnh mang khơng cần có kích thước cố định, tính vơ hình cao IV.S-Tools for Windows Có lẽ chương trình giấu ảnh tốt Có thể giấu tin ảnh BMP, GIF, tệp âm WAV chí lên vùng chưa dùng đến đĩa mềm Giao diện đồ hoạ kéo thả Để giấu tin cần kéo biểu tượng tệp tin cần giấu thả lên ảnh Chương trình sử dụng số hệ mật mã DES, DES ba đoạn, IDEA MDC Trang - 37 - Đồ hoạ máy tính - Một số thuật tốn giấu tin ảnh Tài liệu tham khảo: Kỹ thuật đồ hoạ máy tính - Đặng Văn Đức - Viện Công Nghệ Thông Tin – Trung tâm khoa học công nghệ quốc gia Luận văn cao học khố 8,9 – Khoa Cơng Nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội Tài liệu giảng (file *.pdf) : Kỹ thuật đồ hoạ máy tính – Giáo viên TS.Đặng Văn Đức Các Website có liên quan Trang - 38 - ... tính - Một số thuật toán giấu tin ảnh CHƯƠNG : MỘT SỐ KỸ THUẬT GIẤU TIN TRONG ẢNH TĨNH Trong chương này, tìm hiểu số kỹ thuật xử lý điểm ảnh sử dụng kỹ thuật giấu tin số kỹ thuật giấu tin sử... rãi : • Một số kỹ thuật xử lý ảnh BITMAP • Mơ hình q trình giấu tin ảnh số • Một số kỹ thuật giấu tin ảnh số I Một số kỹ thuật xử lý ảnh BITMAP kỹ thuật giấu tin Các kỹ thuật xử lý điểm ảnh mô... - Một số thuật tốn giấu tin ảnh + Tách thông tin miền tần số: Trang - - Đồ hoạ máy tính - Một số thuật tốn giấu tin ảnh Các tính chất giấu tin ảnh số: a Tính vơ hình (Độ tin cậy): Giấu tin ảnh