Chương 3 MỘT SỐ THUẬT TOÁN GIẤU TIN TRÊN MIỀN THỜI GIAN
3.1. Thuật toán giấu tin kết hợp mã sửa lỗi Hamming
3.1.4. Kết quả thử nghiệm và đánh giá
Để đánh giá kỹ thuật đề xuất, chúng tôi thực hiện giấu giấu các tệp dữ liệu vào tệp âm thanh gốc vào kiểm tra giá trị SNR. Kết quả thử nghiệm được thể hiện trong bảng 3.1 và cho thấy tỉ lệ này đáp ứng yêu cầu về chất lượng của tệp âm thanh mang tin so với tệp âm thanh gốc.
Bảng 3.1. Giá trị SNR khi thực hiện giấu kết hợp mã Hamming
Tên tệp chứa Dạng tệp âm
thanh Giá trị SNR dohoa.cpp (430 byte) DuyTanlogo.bmp (1694 byte) map.gif (14845 byte) jarre-in.wav Độc tấu 77.56 71.57 62.16
gazebo-in.wav Hòa tấu 78.04 72.19 62.77
brahms-in.wav Hòa tấu 76.33 70.47 60.70
speech-in.wav Thông báo 70.99 64.98 55.50
Kết quả thử nghiệm cho thấy chất lượng tệp mang tin tốt, không phân biệt được sự khác nhau khi nghe tệp âm thanh gốc và tệp mang tin. Kỹ thuật đề xuất cũng cho phép rút trích đúng tin mật từ tệp mang tin. Hình 3.3 là đoạn gồm 100 mẫu tệp âm thanh gốc speech-in.wav và tệp mang tin khi giấu tệp map.gif.
Hình 3.3. Dữ liệu âm thanh gốc và dữ liệu có chứa tin mật
Khi có tấn công trên tệp mang tin, giá trị một số mẫu dữ liệu âm thanh sẽ thay đổi. Nếu như không biết trước hoặc không có kỹ thuật nào kiểm soát, người nhận tin có thể nhận tin sai. Mục đích chính của phương pháp giấu tin kết hợp với mã Hamming là kiểm tra xem thông tin khi nhận có phải đúng là tin bên gửi đã gửi hay không. Nếu như chúng ta chỉ sử dụng mã hoá thì chỉ có tác dụng làm cho người thám tin không biết thông tin ta giấu là gì chứ không giúp ta kiểm tra được trong quá trình truyền thông tin trên đường truyền công cộng, dữ liệu mang tin có bị thay đổi, làm sai hay không. Thuật toán giấu vừa trình bày là một cách giúp chúng ta kiểm tra lại thông tin rút trích trong dữ liệu mang tin trước khi quyết định sử dụng nó.
Bảng 3.2. Phát hiện thay đổi tin mật trên tệp mang tin
Số mẫu điều
chỉnh Phát hiện thay đổi Số bit sai phát hiện khi giải tin Số bit có thể sửa
5 Có 1 1
10 Có 3 2
40 Có 24 20
100 Có 38 14
500 Có 172 75
Để thử nghiệm khả năng phát hiện thay đổi trên tệp mang tin, làm sai khác tin nhận được khi giải tin, luận án thực hiện điều chỉnh ngẫu nhiên một số mẫu trên tệp mang tin. Tệp được chọn giấu là tệp map.gif và tệp âm thanh speech-in.wav được
chọn làm dữ liệu chứa. Sau khi giấu tin xong, tệp âm thanh mang tin sẽ được điều chỉnh ngẫu nhiên một số mẫu. Kết quả thử nghiệm thể hiện trong bảng 3.2.
Tính an toàn của lược đồ giấu này phụ thuộc vào việc giữ mật kỹ thuật. Có thể nâng cao tính an toàn cho kỹ thuật giấu bằng cách mã hóa (che thông tin) chuỗi thông tin mật trước, sau đó dùng mã Hamming mã hóa để phục vụ cho việc kiểm tra lỗi rồi mới thực hiện giấu.
Do phải thêm 3 bit kiểm tra (hoặc 4 bit nếu sử dụng mã Hamming mở rộng) vào 4 bit dữ liệu nên tỉ lệ dữ liệu xấp xỉ bằng ½ so với phương pháp giấu không sử dụng mã kiểm tra. Ngoài ra thuật toán điều chỉnh dựa vào tính chẵn lẻ của 3 mẫu kề nhau để giấu nên tỉ lệ dữ liệu giấu xấp xỉ 1/6 số mẫu của dữ liệu chứa.
Chuỗi tin mật trước khi giấu cần được mã hóa bằng cách nhân với ma trận sinh G và khi trích tin ta cần nhân với ma trận H để kiểm tra nên tốc độ giấu có chậm hơn so với phương pháp dùng trực tiếp.
Kỹ thuật giấu này phù hợp với các ứng dụng gửi tin mật.