Đang tải... (xem toàn văn)
Trong truyền thông đa phương tiện, sự cần thiết của quyền riêng tư và bí mật ngày càng tăng thêm tầm quan trọng chủ yếu trong mạng truyền thông mở, không an toàn như internet. Kỷ nguyên hiện nay của kết nối toàn cầu xuất hiện vi rút, kẻ xâm nhập, nghe trộm và gian lận kỹ thuật số nên cần phải bảo vệ an toàn thông tin không bị phát tán vào tay kẻ gian. Các kỹ thuật nhằm che giấu thông tin đã đang và sẽ luôn nhận được sự quan tâm từ tất cả mọi lĩnh vực cũng như tất cả mọi người. Hiện tại, 2 kĩ thuật đang được sử dụng rộng tãi là Cryptography và Steganography.
BAN CƠ YẾU CHÍNH PHỦ HỌC VIỆN KỸ THUẬT MẬT MÃ AN TOÀN CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỀ TÀI CẢI THIỆN KHẢ NĂNG BẢO MẬT CỦA KỸ THUẬT STEGANOPHY BẰNG THUẬT TOÁN RSA HÀ NỘI, 2/2021 LỜI CẢM ƠN Lời nhóm em xin gửi lời biết ơn chân thành tới Hồng Thu Phương Trong suốt thời gian thực môn học thầy tạo điều kiện cho nhóm thời gian với giúp đỡ quý báu kiến thức, dẫn, định hướng nhiều tài liệu tham khảo Trong trình thực tập, trình làm báo cáo thực tập, khó tránh khỏi sai sót, mong bỏ qua Đồng thời trình độ lý luận kinh nghiệm thực tiễn hạn chế nên báo cáo tránh khỏi thiếu sót, nhóm em mong nhận ý kiến đóng góp để nhóm học thêm nhiều kinh nghiệm hoàn thành tốt báo cáo kỳ học Cuối nhóm em xin chúc cô sức khoẻ dồi dào, đạt thành công đường học tập nghiên cứu khoa học Chúng em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC MỤC LỤC .3 LỜI NÓI ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI .1 CHƯƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Hệ thống mật mã khố cơng khai CHƯƠNG MƠ HÌNH HYBRID 2.1 Chức mã hoá RSA .4 2.2 Nhúng chức phương pháp LSB 2.3 Chức truy xuất hình ảnh .6 2.4 Chức giải mã RSA .7 CHƯƠNG PHÂN TÍCH CHƯƠNG KẾT QUẢ NHẬN ĐƯỢC KẾT LUẬN 10 TÀI LIỆU THAM KHẢO .11 LỜI NÓI ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong vài năm gần đây, ứng dụng truy cập hệ thống đa phương tiện nội dung qua internet phát triển mạnh Hơn nữa, số người dùng kẻ xâm nhập cần sử dụng công cụ đơn giản để tổng hợp sửa đổi thơng tin có giá trị Do đó, an tồn thơng tin qua kênh truyền thơng khơng an tồn ln mối quan tâm hàng đầu nhà nghiên cứu Nó trở thành vấn đề quan trọng công nghệ thông tin cần thiết để bảo vệ thơng tin q giá q trình truyền tải xác định vị trí cách thức bảo mật tệp đa phương tiện Do đó, tồn cơng nghệ giúp bảo vệ tính tồn vẹn thơng tin bảo vệ đặc quyền sở hữu trí tuệ chủ sở hữu cần thiết Nhiều cách tiếp cận khác đưa để bảo vệ liệu khỏi người dùng không phép Do vậy, để tìm hiểu tìm hiểu thách thức bảo mật có kiến thức tốt phục vụ cho cơng việc tương lai, nhóm định chọn đề tài “Cải thiện khả bảo mật kỹ thuật Steganophy thuật toán RSA” CHƯƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Giới thiệu chung - Trong sống đại nói chung hay truyền thơng đa phương tiện nói riêng, nhu cầu bảo vệ quyền riêng tư bí mật ngày trở nên quan trọng hơn, chủ yếu mạng mở Internet Ở thời đại kết nối điện tử toàn giới tồn nhiều hacker tin tặc, thực cần phải bảo vệ thông tin bị truyền khỏi cặp mắt tò mò, quan trọng khơng vào tay kẻ xấu Do đó, an ninh đa phương tiện nhiều điều cần xem xét việc phân phối thông tin kỹ thuật số cách an toàn - Ba bốn thập kỷ qua, việc truyền liệu từ đầu sang đầu giới phổ biến rộng rãi Sự phát triển vượt bậc internet phát triển làm nới lỏng ứng dụng Thương mại điện tử Điều địi hỏi đảm bảo an tồn thơng tin Hơn nữa, giao tiếp bên riêng tư yêu cầu riêng tư tuyệt đối đòi hỏi phải truyền liệu chế độ sửa đổi mã hóa - Trong truyền thơng đa phương tiện, cần thiết quyền riêng tư bí mật ngày tăng thêm tầm quan trọng chủ yếu mạng truyền thơng mở, khơng an tồn internet Kỷ ngun kết nối toàn cầu xuất vi rút, kẻ xâm nhập, nghe trộm gian lận kỹ thuật số nên cần phải bảo vệ an tồn thơng tin khơng bị phát tán vào tay kẻ gian - Vì thế, kỹ thuật nhằm che giấu thông tin nhận quan tâm từ tất lĩnh vực tất người Hiện tại, kĩ thuật sử dụng rộng tãi Cryptography Steganography 1.2 Hệ thống mật mã khố cơng khai - Một ý tưởng khác để đạt kết tương tự chữ ký điện tử Steganography hệ thống mật mã khóa bất đối xứng sử dụng hai khóa gọi khóa cơng khai khóa riêng tư Trong mã hóa đối xứng, khóa cần giao tiếp trước với người gửi người nhận Ngoài ra, để làm cho xác thực kỹ thuật số trông tương tự thực tiễn tại, số loại nhận dạng chữ ký cần phải chèn vào Để đáp ứng yêu cầu trên, Diffie Hellman đề xuất ý tưởng Hệ thống mật mã khóa cơng khai vào năm 1976 chấp nhận thực rộng rãi - Trái ngược với mã hóa khóa đối xứng, hệ thống mật mã khóa cơng khai sử dụng khóa để mã hóa khóa khác có liên quan để giải mã Để đáp ứng yêu cầu bảo mật, cách tiếp cận cần có đặc điểm sau: 1) Sử dụng thuật tốn mật mã cho khơng thể tìm thấy khóa giải mã có khóa mã hóa thuật tốn mật mã 2) Một hai khóa sử dụng để mã hóa khóa cịn lại sử dụng để giải mã - Q trình mã hóa sau: 1) Mỗi người dùng tạo cặp khóa để mã hóa giải mã 2) Mỗi người dùng đặt hai khóa chế độ công khai miền mở, tất người truy cập Khóa gọi khóa cơng khai Mặt khác, khóa cịn lại giữ kín gọi khóa riêng tư - Các tin nhắn từ A mã hóa khóa cơng khai B Khi nhận tin nhắn, B giải mã khóariêng Vì khóa riêng B B tự tạo giữ an toàn nên tin nhắn bảo mật - Ở đây, khóa riêng tư tạo cục không truyền khơng phân phối, bảo vệ bí mật, cung cấp u cầu bảo mậ CHƯƠNG MƠ HÌNH HYBRID - Mơ hình Steganographic đề xuất dựa RSA - Thuật tốn mơ tả hình 2.1 Chức mã hố RSA Đầu tiên ảnh bí mật chọn ( ví dụ ảnh 256x256 ) Giá trị cường độ pixel hình ảnh chuyển đổi từ giá trị nhị phân sang giá trị thập phân Tiếp theo giá trị pixel từ hình ảnh nhập vào chức mã hóa RSA mô tả bên dưới: 1) Hai số p q chọn cho chúng số ngun tố 2) Tính giá trị n = p × q cơng khai 3) e chọn cho ƯSCLN (φ(n), e) = 1; < e < φ(n) cơng khai 4) d bí mật tính d = e -1 φ(n) Cặp khóa bị mật ( d,n ) cặp khóa công khai ( e,n ) Giá trị mật mã tương đương cho pixel tính cặp khóa cơng khai (e,n) - Sau thực thi RSA, giá trị pixel mã hóa giá trị đặt vị trí cách lần chuyển đổi thành giá trị thập phân Tiếp đó, lấy giá trị pixel thứ hai chuyển thành số thập phân nhập vào hàm mã hóa RSA để nhận giá trị mã hóa pixel thứ hai, tương tự vậy, lấy pixel cho vào hàm mã hóa nhận giá trị mã hóa hình ảnh mã hóa 2.2 Nhúng chức phương pháp LSB Chia bit: Lấy hình ảnh mã hóa mật mã, giá trị chuyển đổi từ thập phân sang nhị phân Giá trị nhị phân (173) = ( 1 1 ) Tiếp chia bit thành phần với bit Sau chia, có b1 = , b2 = , b3 = 1 , b4 = - Chèn giá trị Bit vào ảnh phủ: Sau nhận giá trị b1, b2, b3, b4, giá trị chèn vào ảnh phủ bit LSB bốn pixel liên tiếp ảnh phủ thay Lấy pixel từ ảnh phủ, bit LSB thay 10,10,11,01 - Hình thành hình ảnh Stego: Sau nhận giá trị pixel mới, hình ảnh stego hình thành cách thay giá trị vị trí ban đầu chúng Tương tự vậy, giá trị pixel từ hình ảnh mã hóa chèn vào ảnh phủ thay chúng Kết trở thành hình ảnh stego 2.3 Chức truy xuất hình ảnh * Việc giải mã hình ảnh stego thực sau: - Tạo bit LSB từ hình ảnh stego: Giá trị pixel xử lý từ hình ảnh stego Chuyển đổi giá trị pixel từ giá trị thập phân sang giá trị nhị phân lấy bit LSB từ bốn giá trị pixel liên tiếp đầu tiên: Tương tự, lấy ba pixel tiếp theo, tức 242, 35, 97; (242) 10 = (1 1 0 0) (35) 10 = (0 0 1) (97) 10 = (0 1 0 0 1) Ta b = ; b = ; b = 1 ; b = ; - Nối bit: Bây nối đầu vào, bit giá trị pixel hình ảnh mã hóa thu dạng - Lấy lại hình ảnh mã hóa: Bây giá trị tạo đặt vị trí Tương tự, lấy giá trị bốn pixel từ hình ảnh stego, trình lặp lại tồn hình ảnh bí mật mã hóa khơi phục 2.4 Chức giải mã RSA - Tạo hình ảnh bí mật: Trong chức giải mã, giá trị pixel từ hình ảnh bí mật mã hóa lần nhập vào chức giải mã RSA cách sử dụng cặp khóa riêng (d, n) để có giá trị pixel hình ảnh bí mật ban đầu sau: - Sau thực chức giải mã cho pixel, hình ảnh riêng biệt hình ảnh gốc tạo 10 CHƯƠNG PHÂN TÍCH - Mơ hình đề xuất sử dụng thuật tốn RSA kỹ thuật Steganography mạnh mẽ khơng biết khóa bí mật người nhận việc trích xuất hình ảnh gốc từ hình ảnh stego khơng thể Ở đây, khóa riêng tư tạo người dùng cục không truyền phân phối qua phương tiện truyền dẫn nào, khóa bảo vệ bí mật, nhờ hệ thống cung cấp yêu cầu bảo mật xác thực Hơn nữa, trình nhúng, chất lượng ảnh phủ không bị suy giảm thay đổi hai LSB pixel thay chênh lệch - giá trị pixel - Hơn nữa, hệ thống đề xuất có khả khơng xáo trộn liệu mà thay đổi cường độ pixel góp phần vào an tồn mã hóa 11 CHƯƠNG KẾT QUẢ NHẬN ĐƯỢC Trong mơ hình RSA dựa Steganography đề xuất an toàn so với hệ thống mật mã đối xứng truyền thống hệ thống mật mã khóa cơng khai, khóa riêng tư tạo người dùng cục không truyền phân phối, khơng có vấn đề ăn cắp tiết lộ khóa, đồng thời cải thiện chất lượng hình ảnh bảo mật so với hệ thống có Steganography kết hợp với Cryptography công cụ mạnh mẽ cho phép giao tiếp an tồn với q tải tính tốn hệ thống 12 13 ... để bảo vệ liệu khỏi người dùng không phép Do vậy, để tìm hiểu tìm hiểu thách thức bảo mật có kiến thức tốt phục vụ cho công việc tương lai, nhóm định chọn đề tài ? ?Cải thiện khả bảo mật kỹ thuật. .. để giải mã Để đáp ứng yêu cầu bảo mật, cách tiếp cận cần có đặc điểm sau: 1) Sử dụng thuật toán mật mã cho khơng thể tìm thấy khóa giải mã có khóa mã hóa thuật tốn mật mã 2) Một hai khóa sử dụng... tin nhắn bảo mật - Ở đây, khóa riêng tư tạo cục không truyền khơng phân phối, bảo vệ bí mật, cung cấp yêu cầu bảo mậ CHƯƠNG MƠ HÌNH HYBRID - Mơ hình Steganographic đề xuất dựa RSA - Thuật tốn