Phát hiện giả mạo bảng điểm tiếng việt cho các trường học luận văn thạc sĩ

LÊ THỊ KIM PHƢỢNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG * * * LÊ THỊ KIM PHƢỢNG NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN PHÁT HIỆN GIẢ MẠO BẢNG ĐIỂM TIẾNG VIỆT CHO CÁC TRƢỜNG HỌC Luận văn thạc sĩ Công nghệ thông tin KHOÁ II Đồng Nai – Năm 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG * * * LÊ THỊ KIM PHƢỢNG PHÁT HIỆN GIẢ MẠO BẢNG ĐIỂM TIẾNG VIỆT CHO CÁC TRƢỜNG HỌC Chuyên ngành: Công nghệ thông tin Mã số: 60.48.02.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS ĐẶNG TRẦN KHÁNH Đồng Nai – Năm 2012 LỜI CẢM ƠN Tôi chân thành cảm ơn: Trƣờng Đại học Lạc Hồng, thầy PGS.TS Trần Văn Lăng, các Thầy trƣờng Đại học Bách Khoa, các Thầy trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên đã tận tình truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt khóa học. Thầy PGS.TS Đặng Trần Khánh, đã định hƣớng, hƣớng dẫn cho tôi hoàn thành tốt luận văn này. Các thầy cô trong khoa CNTT, phòng sau đại học trƣờng Đại học Lạc hồng. Các anh, chị, và các bạn cùng lớp đã động viên, góp ý cho tôi trong suốt quá trình học tại trƣờng. Mặc dù đã cố gắng hoàn thành luận văn trong phạm vi và khả năng cho phép nhƣng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận đƣợc sự tận tình chỉ bảo của quý Thầy Cô và các bạn. Một lần nữa, tôi xin chân thành cám ơn và mong nhận đƣợc những tình cảm chân thành của tất cả mọi ngƣời. Trân trọng kính chào! Biên hòa, tháng 09 năm 2012 Lê Thị Kim Phƣợng LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân, đƣợc xuất phát từ yêu cầu phát sinh trong công việc để hình thành hƣớng nghiên cứu. Các tài liệu trích dẫn có nguồn gốc rõ ràng tuân thủ đúng nguyên tắc và kết quả trình bày trong luận văn đƣợc thu thập đƣợc trong quá trình nghiên cứu là trung thực. Biên hòa, tháng 09 năm 2012 Tác giả luận văn Lê Thị Kim Phƣợng DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 – Bảng số tự nhiên tƣơng ứng với bảng chữ cái gốc 21 Bảng 2.2 – Bảng số tự nhiên tƣơng ứng sau khi mã hóa . 22 Bảng 2.3 – Bảng VIGENERE đƣợc sử dụng để mã hóa và giải mã . 23 Bảng 2.4 – Mô tả mã hóa thay đổi vị trí cột 24 Bảng 2.5 – Mô tả mã hóa dạng ma trận ngang 25 Bảng 2.6 – Mô tả mã hóa dạng ma trận dọc 25 Bảng 2.7 – Mô tả hoán vị các ký tự . 26 Bảng 4.1 – Bảng chữ cái tiếng Việt . 45 Bảng 4.2 – Biểu diễn các ký tự không chọn nhúng thông tin 48 Bảng 4.3 – Biểu diễn các ký tự thƣờng có thể nhúng thông tin bản quyền . 49 Bảng 4.4 – Biểu diễn các ký tự hoa có thể nhúng thông tin bản quyền 50 Bảng 4.5 – Biểu diễn các ký tự thuộc nhóm 1 . 51 Bảng 4.6 – Biểu diễn các ký tự thuộc nhóm 2 . 51 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 – Phân loại kỹ thuật giấu tin 6 Hình 2.2 – Phƣơng pháp nhúng thông tin bản quyền vào các khoảng trống sau mỗi dòng 14 Hình 2.3 – Đoạn văn bản chứa dữ liệu nhúng sử dụng các khoảng trống sau mỗi từ . 14 Hình 2.4 – Ví dụ nhúng bản quyền bằng phƣơng pháp cú pháp 15 Hình 2.5 – Ví dụ về các cặp từ đồng nghĩa 15 Hình 2.6 – Ví dụ về dịch chuyển dòng 16 Hình 2.7 – Ví dụ dịch chuyển từ 16 Hình 2.8 – Ví dụ về dịch chuyển ký tự . 16 Hình 2.9 – Ví dụ thay đổi đặc trƣng . 17 Hình 2.10 – Ví dụ thay đổi màu sắc các ký tự . 17 Hình 2.11 – Mã hóa với khóa mã và khóa phải giống nhau 19 Hình 2.12 – Mô tả phƣơng pháp mã hóa thay thế 20 Hình 2.13 – Mô tả phƣơng pháp mã hóa dịch chuyển . 21 Hình 2.14 – Sơ đồ quá trình mã hóa dữ liệu bằng phƣơng pháp DES . 27 Hình 2.15 – Mô tả một quá trình trong một vòng của hàm băm MD5 33 Hình 4.1 – Mô hình đề xuất . 47 Hình 4.2 – Ví dụ nhận dạng bit 1 52 Hình 4.3 – Ví dụ nhận dạng bit 0 . 52 Hình 4.4 – Ví dụ khoảng cách khác nhau giữa dấu và ký tự nguyên âm . 52 Hình 4.5 – Thanh công cụ Doc to Image Converter 54 Hình 4.6 – Quy trình tạo thông tin nhúng 55 Hình 4.7 – Quy trình nhúng thông tin vào bảng điểm 57 Hình 4.8 – Quy trình lấy lại thông tin nhúng . 59 Hình 5.1 – Thể hiện giao diện của phần Hashing 60 Hình 5.2 – Thể hiện giao diện phần Encryption . 61 Hình 5.3 – Thể hiện giao diện của phần Encoder 62 Hình 5.4 – Thể hiện giao diện phần chuyển file ps sang pdf . 63 Hình 5.5 – Thể hiện giao diện PDFill PDF Tools dùng để chuyển pdf sang bmp 64 Hình 5.6 – Thể hiện giao diện chuyển đổi sang ảnh xám với thông số 300 dpi 64 Hình 5.7 – Thể hiện giao diện Decoder 65 Hình 5.8 – Thể hiện giao diện Decryption . 66 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH Chƣơng 1: GIỚI THIỆU 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Hƣớng giải quyết vấn đề 3 Chƣơng 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT . 5 2.1. Giấu tin 5 2.1.1. Khái niệm về kỹ thuật giấu tin . 5 2.1.2. Phân loại các kỹ thuật giấu tin . 5 2.1.3. Lịch sử về giấu tin . 6 2.1.3.1. Lịch sử Watermarking . 6 2.1.3.2. Lịch sử Steganography 7 2.1.4. Các ứng dụng của watermarking . 8 2.1.4.1. Theo dõi phát sóng 8 2.1.4.2. Bảo vệ bản quyền 9 2.1.4.3. In dấu vân tay 10 2.1.4.4. Điều khiển thiết bị . 10 2.1.5. Môi trƣờng giấu tin 10 2.1.5.1. Giấu tin trong ảnh . 10 2.1.5.2. Giấu tin trong audio 11 2.1.5.3. Giấu thông tin trong video 11 2.1.6. Các kỹ thuật Watermarking trên dữ liệu trên văn bản . 11 2.1.6.1. Watermarking trực tiếp trên văn bản 12 2.1.6.2. Watermarking trên văn bản đã định dạng . 15 2.1.6.3. Watermarking trên tập tin hình ảnh quét từ văn bản . 16 2.2. Mật mã học 17 2.2.1. Khái niệm mật mã học . 17 2.2.1.1. Mã hóa và giải mã . 18 2.2.1.2. Vai trò của hệ mật mã . 18 2.2.1.3. Hệ thống mã hóa . 19 2.2.2. Các hệ mật mã cổ điển . 19 2.2.2.1. Hệ mã hóa thay thế 19 2.2.2.2. Hệ mã dịch vòng 20 2.2.2.3. Hệ mã Affine . 21 2.2.2.4. Hệ mã Vigenere . 22 2.2.2.5. Hệ mã đổi chỗ . 24 2.2.3. Các hệ mã đối xứng hiện đại và mã công khai 26 2.2.3.1. Phƣơng pháp DES . 26 2.2.3.2. Phƣơng pháp chuẩn mã hóa nâng cao AES 27 2.3. Hàm băm và chữ ký điện tử 29 2.3.1. Hàm băm 29 2.3.1.1. Phƣơng pháp hàm băm MD4 và MD5 29 2.3.1.2. Phƣơng pháp Secure Hash Standard . 30 2.3.1.3. Cấu trúc của hàm băm . 30 2.3.1.4. Tính an toàn của hàm băm đối với hiện tƣợng đụng độ . 31 2.3.1.5. Tính một chiều 31 2.3.1.6. Một số hàm băm thông dụng . 32 2.3.2. Chữ ký điện tử . 34 2.3.2.1. Khái niệm chữ ký điện tử 34 2.3.2.2. Định nghĩa sơ đồ chữ ký . 35 2.3.2.3. Ứng dụng của chữ ký điện tử trong thực tiễn . 36 2.3.2.4. Mô hình chữ ký điện tử theo RSA 36 Chƣơng 3: TỔNG THUẬT CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN 40 3.1. Kỹ thuật Watermarking trên dữ liệu đa phƣơng tiện trên thế giới và ở Việt Nam 40 3.2. Kỹ thuật Watermarking trên dữ liệu trên văn bản trên thế giới và ở Việt Nam 40 3.2.1. Kỹ thuật Watermarking trên dữ liệu trên văn bản trên thế giới . 42 3.2.1.1. Watermarking trực tiếp trên văn bản 42 3.2.1.2. Watermarking trên văn bản đã định dạng . 43 3.2.1.3. Watermarking trên tập tin hình ảnh quét từ văn bản . 44 3.2.2. Watermarking trên dữ liệu trên văn bản ở Việt Nam 44 Chƣơng 4: GIẢI PHÁP THỰC HIỆN 45 4.1 Đặc điểm của tiếng Việt . 45 4.2 Mô hình đề xuất 47 4.3 Phƣơng pháp nhúng thông tin 47 4.4 Quy tắc nhúng thông tin 50 4.4.1 Lựa chọn định dạng văn bản 53 4.4.2 Nhúng thông tin . 53 4.4.3 Chuyển bảng điểm định dạng từ Microsoft Word sang định dạng PostScript . 54 4.4.4 Tạo thông tin nhúng . 54 4.4.5 Nhúng thông tin vào tập tin PostScript 56 4.4.6 Chuyển bảng điểm định dạng PostScript sang định dạng PDF . 56 4.4.7 Tóm lƣợc quy trình nhúng thông tin vào bảng điểm . 56 4.5 Lấy lại thông tin đã nhúng . 57 4.5.1 Lấy lại thông tin nhúng từ bảng điểm PDF . 57 4.5.2 Tóm lƣợc quy trình lấy lại thông tin đã nhúng 58 Chƣơng 5: KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM . 59 5.1 Giới thiệu . 59 5.2 Xây dựng chƣơng trình 59 5.2.1 Hashing bảng điểm 59 5.2.2 Tạo khóa RSA và mã hóa bảng điểm 60 5.2.3 Nhúng thông tin mật vào bảng điểm . 61 5.2.4 Xuất bảng điểm sang PDF . 62 5.2.5 Lấy lại thông tin bản quyền đã nhúng . 63 5.3 Nhận xét kết quả thử nghiệm 66 Chƣơng 6: KẾT LUẬN, ĐÁNH GIÁ VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN . 67 6.1 Kết luận . 67 6.2 Đánh giá . 67 6.3 Hƣớng phát triển tiếp theo của đề tài . 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO