1/. Giấu tin trong ảnh đen trắng
- Ảnh đen trắng số được thể hiện là một ma trận điểm ảnh gồm số 0 hay 1.Giấu
tin trong ảnh đen trắng là việc khú khăn, vỡ dễ bị nhận biết bằng mất thường. Số lượng tin giấu là hạn chế. Tuy nhiờn ảnh đen trắng ngày càng ớt được dựng, do đú việc nghiờn cứu giấu tin trong loại ảnh này là ớt thực tế
a/. Thuật toỏn giấu tin sử dụng tớnh chẵn lẻ của tổng số bit 1
í tƣởng
- Chia ảnh mang thành cỏc khối nhỏ. Mỗi khối nhỏ sẽ được gài 1 bit của tin cần
giấu. Dựa vào tớnh chẵn lẻ của tổng số cỏc bit 1 trong khối để quy định giấu bit 1 hay bit 0. Cụ thể là sau khi giấu, thỡ tổng số cỏc bit 1 trong khối và bit cần giấu sẽ cú cựng tớnh chẵn lẻ.
Thuật toỏn giấu tin
- Input: FF là file ảnh bitmap đen trắng (sẽ mang tin giấu), Fb là file tin cần giấu,
K là khúa bớ mật, đú là kớch thước của khối nhỏ sẽ được tỏch từ FF.
- Output: FF* là file ảnh đó được giấu file tin mật Fb.
Bƣớc 1: Tiền xử lý
- Chuyển file cần giấu Fb sang xõu bit nhị phõn b.
- Đọc Header của ảnh, đọc bảng màu, để lấy thụng tin về ảnh.
Đọc phần dữ liệu ảnh vào mảng 2 chiều (ma trận) F.
Bƣớc 2: Giấu tin
- Input: F là ma trận mang ảnh, b là dóy bit bớ mật cần giấu,
K là khúa bớ mật, đú là kớch thước của khối nhỏ (được xỏc định trước)
41
B1: Chia ảnh mang F thành cỏc khối nhỏ với kớch thước K B2: Theo một thứ tự xỏc định trước, xột từng khối nhỏ:
Nếu muốn giấu bit 1 vào một khối thỡ phải thỏa món điều kiện: (L): Tổng số cỏc bit 1 trong khối đú là số lẻ.
Nếu muốn giấu bit 1 vào một khối, nhưng khụng thỏa món điều kiện (L), thỡ trong khối đú chọn ngẫu nhiờn một bit và thay đổi giỏ trị của nú (từ 0 đổi sang 1 hay từ 1 đổi sang 0). Bằng cỏch đú, khối mang tin sẽ thỏa món điều kiện (L). Nếu muốn giấu bớt 0 vào một khối thỡ phải thỏa món điều kiện:
(C): Tổng số cỏc bit 1 trong khối đú là số chẵn.
Nếu muốn giấu bit 1 vào một khối, nhưng khụng thỏa món điều kiện (C), thỡ trong khối đú chọn ngẫu nhiờn một bit và thay đổi giỏ trị của nú (từ 0 đổi sang 1 hay từ 1 đổi sang 0). Bằng cỏch đú, khối mang tin sẽ thỏa món điều kiện (C).
Thuật toỏn tỏch tin giấu
- Input: F* là ảnh đó được giấu dóy bit bớ mật b.
K là khúa bớ mật, đú là kớch thước của khối nhỏ (được xỏc định trước).
- Output: F là ảnh mang(ảnh trước khi giấu tin mật),b là dóy bit bớ mật cần giấu.
B0: Đọc Header của ảnh, đọc bảng màu để lấy thụng tin về ảnh. Đọc phần dữ liệu ảnh vào mảng 2 chiều (ma trận) F. B1: Chia ảnh F mang thành cỏc khối nhỏ với kớch thước K B2: Theo một thứ tự xỏc định trước, xột từng khối nhỏ:
Nếu tổng số bit 1 là lẻ thỡ ta thu được bit giấu là 1. Nếu tổng số bit 1 là chẵn thỡ ta thu được bit giấu là 0.
42
2/. Giấu tin trong ảnh màu
a/. Cỏc yờu cầu kỹ thuật
- Chất lượng ảnh mang vẫn đảm bảo, tin giấu khụng nhỡn được bằng mắt thường.
- Tin giấu phải được mó húa trực tiếp vào ảnh mang, chứ khụng phải vào phần
khỏc, như vậy mới giữ được cho nhiều dạng tệp ảnh khỏc nhau.
- Tin giấu phải bền vững với cỏc sửa đổi và tấn cụng từ bờn ngoài
- Đảm bảo toàn vẹn dữ liệu, vỡ điều khú trỏnh khỏi là tin giấu cũng sẽ bị thay đổi,
nếu biến đổi ảnh mang.
- Chỳ ý cỏc phương phỏp giấu tin cho phộp phục hồi tin giấu khụng cần ảnh gốc.
b/. Phương phỏp giấu tin trong ảnh màu
Phõn nhúm phƣơng phỏp giấu tin theo kỹ thuật
- Giấu tin mật vào cỏc “bit cú trọng số thấp” của ảnh: hay được ỏp dụng trờn cỏc
ảnh Bitmap khụng nộn và cỏ ảnh dựng bảng màu (như GIF, TIF). í tưởng chớnh của phương phỏp này là lấy từng bit của mẩu tin mật, rải nú lờn ảnh mang, gài vào cỏc bớt cú trọng số thấp.
- Giấu tin dựa vào kỹ thuật biến đổi ảnh: lợi dụng việc biến đổi ảnh từ miền biểu
diễn này sang miền biểu diễn khỏc để giấu cỏc bit tin mật.
- Giấu tin sử dụng mặt nạ giỏc quan: dựa trờn nguyờn lý đỏnh lừa hệ thống giỏc
quan con người.
Phõn nhúm phƣơng phỏp giấu tin theo định dạng ảnh
- Nhúm phương phỏp phụ thuộc định dạng ảnh: Thụng tin giấu dễ bị tổn thương
bởi cỏc phộp biến đổi.
- Nhúm phương phỏp độc lập với định dạng ảnh: lợi dụng vào việc biến đổi ảnh
để giấu tin vào trong đú.
Một số phộp biến đổi ảnh
Phương phỏp biến đổi theo miền khụng gian. Phương phỏp biến đổi theo miền tần số. Phương phỏp biến đổi hỡnh học.
43
Phõn nhúm phƣơng phỏp giấu tin theo định dạng ảnh
- Phương phỏp thay thế.
Thay thế cỏc bit dữ liệu trong bản đồ bit. Thay thế bảng mầu.
- Phương phỏp xử lý tớn hiệu.
Cỏc phương phỏp biến đổi ảnh. Cỏc kỹ thuật điều chế dải phổ.
- Phương phỏp mó húa.
Lượng húa, dithering. Mó húa sửa lỗi.
- Phương phỏp thống kờ – kiểm thử giả thuyết.
- Phương phỏp sinh mặt nạ.
3/. Giấu tin sử dụng tớnh chẵn lẻ của tổng số bit 1
- Đối với ảnh màu hay ảnh đa cấp xỏm, cũng cú thể ỏp dụng thuật toỏn “Giấu tin
sử dụng tớnh chẵn lẽ của tổng số bit 1” cho ảnh đen trắng.
- Với cỏc loại ảnh này, mỗi điểm ảnh được biểu diễn bằng nhiều bit, trong đú cú
những bit ớt quan trọng (LSB: Least Significant bit). Từ mỗi điểm ảnh, ta chọn ra một bit LSB, lưu nú vào ma trận 2 chiều F gồm cỏc bit 0, 1.
4/. Giấu tin vào cỏc bit cú trọng số thấp (LSB)
a/. Cơ sở kỹ thuật
- í tưởng chớnh của phương phỏp nhỳng tin giấu vào cỏc bit cú trọng số thấp
(LSB).
- Khi chuyển ảnh tương tự sang ảnh số, người ta chọn 3 cỏch thể hiện màu.
24-bit mầu:Mỗi điểm ảnh cú thể nhận một trong 224 mầu, mỗi mầu được tạo từ 3
mầu cơ bản: red (R), green (G), blue (B), mỗi mầu nhận một giỏ trị từ 0 đến 255 (8 bit).
8-bit mầu:Mỗi điểm ảnh cú thể nhận một trong 256 mầu.
44
b/. Dung lượng tin giấu
- Phương phỏp LSB giấu được nhiều thụng tin.
- Với ảnh 24bit / điểm ảnh, dựng 1 bit cú trọng số thấp cú thể giấu được:
3bit ẩn / 1 điểm ảnh (24 bit dữ liệu) = 1/8 bit ẩn / bit dữ liệu.
- Nếu dựng 2 bit cú trọng số thấp
6bit ẩn / 1 điểm ảnh (24 bit dữ liệu) = 1/4 bit ẩn / bit dữ liệu.
- Trong cỏc ảnh sặc sỡ chỳng ta cú thể dựng thậm chớ 3 bit LSB, khi đú thu được
tỷ lệ bit ẩn / bit dữ liệu là 3/8.
- Đụi khi người ta hỏi ngược lại là cần bao nhiờu byte ảnh để cú thể giấu 1 byte
tin mật. Nếu chỉ dựng 1 bớt thấp ta cần 8 byte , nếu dựng đến 2 bit thấp ta cần 4 byte dữ liệu là đó giấu được 1 byte tin mật.
c/. Tớnh bền vững
- Phương phỏp LSB cú tớnh ổn định kộm nhất vỡ:
Phương phỏp LSB rất dễ bị tổn thương bởi một loạt cỏc phộp biến đổi ảnh, ngay cả phộp biến đổi ảnh đơn giản và thụng dụng nhất.
Nộn ảnh mất dữ liệu như JPEG rất dễ dàng phỏ hủy tin mật.
Cỏc phộp biến đổi hỡnh học như dịch chuyển hay xoay cũng dễ làm mất dữ liệu mật vỡ khi đú vị trớ của cỏc bit giấu sẽ bị thay đổi. Chỉ cú một phộp dịch chuyển đơn giản thỡ mới cú thể phục hồi lại dữ liệu mật.
45