Kiểm tra tính trong suốt

Một phần của tài liệu ẨN GIẤU THÔNG TIN BẰNG PHƯƠNG PHÁP LSB (LEAST SIGNIFICANT BIT) CẢI TIẾN (Trang 67 - 77)

Một trong những tiêu chí quan trọng nhất của một hệ thống ẩn giấu thông tin mật (Steganography) nói chung và trên âm thanh số nói riêng là tính trong suốt hay khả năng không bị phát hiện. Để kiểm tra tính trong suốt của tệp âm thanh WAVE sau khi nhúng thông tin mật, tiến hành kiểm thử trực tiếp. Nghĩa là thực hiện chuẩn bị 3 tệp WAVE giống nhau gọi là O, M và W (Origin, Modify và What) trong đó tệp O là tệp WAVE gốc, tệp M là tệp O sau khi nhúng thông tin mật và tệp W là tệp O có thể đã nhúng thông tin mật hoặc chưa. Tiến hành nhúng thông tin mật nhiều lần khác nhau vào tệp WAVE và thực hiện cho cộng tác viên nghe thử. Đầu tiên là nghe tệp tin WAVE O rồi đến tệp WAVE M, sau cùng nghe tệp WAVE W và yêu cầu cộng tác viên cho biết cảm nhận là tệp W giống với tệp O hay M hơn. Sau thử nghiệm nhiều lần trên nhiều cộng tác viên ở lứa tuổi từ 15-60 với phương pháp này, kết quả thu được là hầu như không phát

hiện ra sự khác biệt giữa tệp WAVE gốc và tệp WAVE chứa thông tin mật khi cảm nhận bằng tai người.

Bên cạnh đó, cảm nhận bằng mắt khi phân tích phổ sóng âm bằng phần mềm GoldWave 5.53 cũng không cảm thấy sự khác khác biệt giữa tệp WAVE gốc và tệp WAVE chứa thông tin mật.

Ngoài ra chương trình ẩn giấu thông tin bằng phương pháp LSB cải tiến còn có tích hợp sẵn chức năng thực hiện đánh giá sự ảnh hưởng của việc nhúng thông tin tới tín hiệu gốc.

Như đã nghiên cứu ở trên, chương trình thực hiện ẩn giấu thông tin với nhiều lựa chọn khác nhau để đánh giá mức độ tối ưu của từng thuật toán. Chương trình hỗ trợ 7 lựa chọn giấu tin với vị trí giấu tin vào các bít có trọng số từ 0 – 6. Với mỗi vị trí giấu tin có hai phương pháp giấu là thực hiện giấu có điều chỉnh bít và giấu không có điều chỉnh bít.

Đối với phương pháp giấu có điều chỉnh bít thì sau khi thực hiện giấu tin vào bít có trọng số được chỉ định bởi chế độ giấu, thì thực hiện tạo bít đệm ngay sau bít giấu tin. Đồng thời tăng hay giảm giá trị tất cả các bít phía sau đó. Với phương pháp này về khía cạnh nào đó mức độ ảnh hưởng từ việc giấu thông tin mật tới tín hiệu gốc cao hơn so với phương pháp không điều chỉnh. Tuy nhiên mức độ bền vững trên lý thuyết cao hơn so với phương pháp giấu không có điều chỉnh bít, sẽ được kiểm nghiệm trong phần sau.

Đối với phương pháp giấu không điều chỉnh tương tự như phương pháp giấu có điều chỉnh, tuy nhiên chỉ thực hiện giấu thông tin vào bít có trọng số được chỉ định bởi chế độ giấu mà không thực hiện tạo bít đệm và điều chỉnh giá trị các bít sau nó.

Chú ý là chế độ giấu 0 và chế độ giấu 1 không áp dụng phương pháp ẩn giấu có điều chỉnh bít hoặc không có điều chỉnh bít. Sau đây là hình ảnh về SNR

so sánh giữa các chế độ giấu và phương pháp giấu được thực hiện trên cùng một tệp WAVE gốc với khoá bí mật và thông tin mật giống nhau:

Hình 5.1. Biểu đồ biểu diễn SNR sau khi nhúng dữ liệu với chế độ giấu 0

Hình 5.3. Biểu đồ biểu diễn SNR sau khi nhúng dữ liệu với chế độ giấu 2 có điều chỉnh bít

Hình 5.4. Biểu đồ biểu diễn SNR sau khi nhúng dữ liệu với chế độ giấu 2 không điều chỉnh bít

Hình 5.5. Biểu đồ biểu diễn SNR sau khi nhúng dữ liệu với chế độ giấu 3 có điều chỉnh bít

Hình 5.6. Biểu đồ biểu diễn SNR sau khi nhúng dữ liệu với chế độ giấu 3 không điều chỉnh bít

Hình 5.7. Biểu đồ biểu diễn SNR sau khi nhúng dữ liệu với chế độ giấu 4 có điều chỉnh bít

Hình 5.8. Biểu đồ biểu diễn SNR sau khi nhúng dữ liệu với chế độ giấu 4 không điều chỉnh bít

Hình 5.9. Biểu đồ biểu diễn SNR sau khi nhúng dữ liệu với chế độ giấu 5 có điều chỉnh bít

Hình 5.10. Biểu đồ biểu diễn SNR sau khi nhúng dữ liệu với chế độ giấu 5 không điều chỉnh bít

Hình 5.11. Biểu đồ biểu diễn SNR sau khi nhúng dữ liệu với chế độ giấu 6 có điều chỉnh bít

Hình 5.12. Biểu đồ biểu diễn SNR sau khi nhúng dữ liệu với chế độ giấu 6 không điều chỉnh bít

Nhận xét:

Với tất cả các phương pháp và chế độ giấu thì ban đầu chỉ số SNR thường thấp, nhưng càng về sau càng tăng dần và dần giữ mức ổn định tương đối cao (hầu hết đều đạt mức trung bình trên mức cho phép). Với mức tín hiệu bị suy đổi nằm trong khoảng giá trị có thể khôi phục lại thông tin tín hiệu gốc một cách đầy đủ, mà không làm ảnh hưởng tới cảm nhận về chất lượng tín hiệu.

Với phương pháp giấu thông tin không thực hiện điều chỉnh bít thì mức độ ảnh hưởng của việc nhúng thông tin mật lên tín hiệu gốc thấp hơn so với phương pháp có điều chỉnh bít khoảng 2 đơn vị SNR (chỉ số SNR của phương pháp ẩn giấu thông tin không thực hiện điều chỉnh bít cao hơn so với phương pháp ẩn giấu thông tin thực hiện điều chỉnh bít).

Đơn cử trong trường hợp giấu thông tin mật vào bít có trọng số là 6, giá trị SNR trung bình của phương pháp giấu thông tin mật có thực hiện điều chỉnh bít là 46.31 trong khi không điều chỉnh là 48.4. Mà với phương pháp có điều chỉnh bít thì giá trị tối đa mà phương pháp này tác động lên mẫu là ±96 đơn vị trong khi phương pháp không điều chỉnh bít thì luôn là ±64. Mức chênh lệch tối đa là 33,33% trong khi mức tổng chênh lệch SNR chỉ là 2.09 (4.32%).

Một phần của tài liệu ẨN GIẤU THÔNG TIN BẰNG PHƯƠNG PHÁP LSB (LEAST SIGNIFICANT BIT) CẢI TIẾN (Trang 67 - 77)