Đề tăng tắnh báo mật cùa thôna tin , trước khi băm và rải nó vào ảnh mansi chúna ta nên mã hóa các thôna tin đó.
4.2 Hàm rải:
Một trons những thành phần chắnh siấu tin trons ảnh màu theo phưcma. pháp LBS là tạo ra một Ểcổ máy rảiỂ để rải đều các bit trên ảnh. D ĩ nhiên cả người gởi lẫn rmười nhận phải hiểu cơ che hoạt độna cùa cổ máy rải này vì người nhận cần phải đến thăm đúng điểm như vậy đê lấy điểm ảnh chứa tin mật và tách tin.
4.3.Tìm một điểm ành chưa sir dụnỡ
Chún2 ta tìm một điểm chưa dìmỡ để giấu tin vào đó. 4.4 Giẩu một bvte vào trona ảnh
Thuật toán RĨấu một byte vào trong ảnh đơn giản, chì cần duyệt các bit từ 1 đến 8. mồi lần đùnỡ các phép toán trên bit để trắch ra bit cần giấu, sau đó tìm một điểm ảnh ncẫu nhiên chưa dùng vả đưa bit đan ạ xét vào một trong ba byte R.G,B cùa điểm ánh đarìẳ xét.
4.5 Giấu toàn bộ mẫu tin vào ảnh
Sau khi có mẫu tin đã mã hoá, có hàm rải và thuật toán giẩu một byte, chúna ta dims tons hợp lại để có thuật toán siấu toàn bộ mẫu tin vào ảnh:
4.6 Giải mã
Sau khắ nhận được ảnh, phắa người nhận sẽ áp dụng thuật toán giải mà để có lại được thông tin ban đầu:
4.7 Cài đặt
Chương trình được cài dặt trên Windows, sừ dụng ngôn ngữ Visual C"+.
Luận vàn Thạc .vỹ: Bào mật bàng các kỹ thuật mã hoá và giấu tin
/
1/ C ấ u tr ú c c h ư ơ n g trìn h :
Ufrèỡt ựwiiảattưỡBẳcliütS>ü -
2 /C h ứ c n ă n g g iấ u tin :
LUA chon th u ch ie n 6IAU Tim
c h: ỡ ? : 1. ! A.NK
J
■ T S ? T 7 N C . v N 3 1 Á U j
ÁNHKỉễTQUầ Ễ■ I ^1. ƯA CHỌN PHIJOHQ PH.VPOtXư-Ồ
1 <* rtiUữHQ PHÁP LS-S ỄỄ'■
Mầ.T 5CHÁU Ễ XAC NHầN p . . PHUONQ PHAPOlÁy THEO KLKốI
17’v>’ft’r■rầi-i>■:'¡ự}iỳễLÚ'- Ị...
Ễ : * c-~r,■ - &Ễ ủ ‘Á \l7‘ M&T"" ựL d! Ễ ựĩ i V .H. r V ■ I'i o7 ■.1
CAC 7HốHG TIN CỦA. XnH DỤƠC CHỌN:',.
Luận vùn Thạc .sỳ: Báo mật bằng các kỹ thuật mà hoá và giấu tin
Ễ : ị; ắ
3/Chức năng giai
KKOầ / MẬT KHÁƯ. f (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
II vii.^ jfeỂ ớ|d;|ĩiìizĩjĩ..ì - '.T-vv.
AnK D Ă G IaU T I K j ? ! L E >L2TQuA ị ■ . : "ỳ:.;.- ỄỄỄ Ễ Ễ- . .. v S .. ■ Ễĩ H ỉ ắ T H Ẻ LS B ■ Ễ l-i-ltó ' Ễ .■ > KHOĨ' ị:..’ : . Ễ ' !y ' ĩ ' 1:V Ễ ẩ:; ■ Ễ Ễ M'vẳ&!-'s:lK‘ ắỄắĩĩĩi
Luận văn Thạc. v i ' : Báo mật bang các kv thuật mã hoá và giấu tin
Ị
4 /C h ứ c n ă n g x e m g iấ u v à g iả i tin:
| Ẽ Ị En p laiin g - kq ■ ■ - I s ' l ữ !
Ị R e Edit View Go Favo<iỉes Tools Help m m
i o , , Ê 3 ; 1C IỒ
; 8ôck -..î'd up : Cut Copy Paste Undo Delele Propeiỉies Views
Addies CAỈuỉnvãir-.kq ■W ! Folders X ¡ 8 objectfi] ¡jf| Start ■~I Tiieu(C ) _* J I d baitap ■* J j Heiosof! V '_J H 0CVC6 ?' I d luanvan _ ) ActiveX j kq ) Setup Ử C_J SoutceCode ữ. i J LVthâcsi .+ '2-? My Oocuments C l) Program Files y. . J soft _ J ([¡eu I Vieikey *. __ I Windows ID.] Printers ...z i atj-binimage.impj '^jp buom Ềf l hi'dedbuom hidedg.au Jp Lerw sj'fieu 3jfnei.l1 ệQđ... A C . . . J J E - ị! Vj 4:40 AM
5 / C á c k ế t q u ả khi th ự c hiện e h ư o ìig trìn h :
Giấu luận văn tốt nghiệp vào ảnh:(khoàng 80 trang)
Luán răn Thục sỹ: Báữ mật băng c;’tc kỹ thuạt tnii hoá và giấu tin
/ + N h ậ n x é t : ■ G i ừ a ả n h g ố c v à ả n h đ ã g i ấ u t i n k h ô n g c ả m n h â n đ u r ơ c s ư k h á c n h a u b à n g m ắ t t h ư ờ n g . * K ắ c h th ư ớ c g i ữ a â n h g ố c v à ả n h đ ã g i ấ u t i n l u ô n b ằ n g n h a u . ■ D u n g l ư ợ n g g i ấ u t i n ỉ ó n . Ễ T h ò i g i a n t h ự c h i ệ n n h a n h .
Luận vàn Thạc .'iv: Báo mật băng các kv thuật mã hoá và giấu tin
¡.¡lận vùn Thạc sỉ: Biio mật bàng các kỹ thuật mã hoá và giấu tin
/
C H Ư Ơ N G 5
K É T L U Ậ N V ầ H Ư Ớ N G P H Á T T R I Ẻ Nt
5.1 K ết lu ận :
Đe tài nahiên cứu dược một số vấn đề lý thuyết liên quan đến các hệ mã hóa thôns tin và kỹ thuật che giấu thông tin trên môi trường ảnh.
Gốm các nội dung sau:
-Tim hiểu hệ mã đối xắm2 ,frệ mã khôna đối xứng và ứng (tụng hệ mã công khai cho chừ ký số.
-Kỹ thuật ẳĨấu tin trons, môi trườnữ ảnh.
-Cài đặt chương trình mã hóa và giấu thông tin ảnh bitmap 24 màu. 'Cơ sờ toán học phục vụ cho việc mă hóa và 2 ỉấu tin.
5 .2 H irớ n g p h á t triên :
Giấu tin trona, Audio và siấu tin trons Video.
ị
T ầ I L IỆ U T H A M K H Ả O
Tiens Việt (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
[1] Lương Mạnh Bá, N guyễn Thanh Thuỷ (1 9 9 9 ), "Nhập món xử ỉỷ ảnh sổ", N hà xuất bản Khoa học vả kỹ thuật, tr 17 " 33.
[2] Lê Tấn H ù n s, Huỳnh Q uyết Thắng (2 0 0 0 ), "Kỹ thuật đồ hoạ",
Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, tr 126 - ỉ 66.
[3]N guyền Xuân Huv, Trần Q uốc D ũng (2003), "Một S ỡ kỹ thuật giấu tin và thuỷ ấn trong ành", G iáo trình.
[4] N g ô Q uốc Tạo (2003), "Xử ỉý ảnhỂ, Bài giảng.
[5] Trịnh Nhật Tiến (2003), "An toàn dữ liệu", Bài giảng.
[6] N su vễn Văn V ỵ (2002), "Phân tắch thiết kể các hệ thống thông tin hiện đại", Nhà xuất bản Thốnỡ kê, tr 86 - 91.
T iens Anh
[7 | Anil K. Jain ( ỉ 986), Fundamentals o f Digital Image ProcessingỂ, Prentice Hall, E nglew ood C hiffs, NJ 0 7 6 3 2 , pp 47 - 75.
[8] B. Pfitzmann (1 9 9 6 ), ỀInformation Hiding TerminologyỂ, Proc. First ắn t’ 1 W orkshop Information H iding, Lecture N otes in C om puter S cien ce N o . 1 ,174, Springer - Veriag, Berlin, pp 347 - 3 5 6 .
[9] D anley Harrisson (2002), ^An Introduction to SteganographyỂ, Lecture N otes, pp 1 - 5.
[10] Eugene T. Lin and Edward J. D eỉp (1998), ỀA Review o f Data Hiding in Digital ImagesỂ, School o f Electical and Computer Engineering Purdue
U niversity W est Lafayette, Indiana, pp 15 - 39.
Luận vàn Thạc SỸ\ Bão mật bằng các kỹ thuật mã hoú VỉI ginu till
Luàn van Thac sy: Bào mủt bîing câc kỳ thuât ma hoâ và giâu tin
[11] Stefan K atzenbeisser, Fabien A.P. Peticolas (1 9 9 9 ), "Information Hiding Techniques fo r Steganography and Digital Watermarking", Artech H ouse, B oston - London, pp 3 - 24.
[12] Fabien A.P. Peticolas, R oss J.ầnderson and Markus G.Kuhn (1998). ỀAttack on Copyright Marking SystemỂ, Second w orkshop on inform ation hiding, in vol. 1525 o f Lecture, N otes in Computer S cien ce, Portland, Oregon, U SA 14 - 17, pp 218 - 238.
H ttp://w w w .cs.uct.ac.za/courses/cs400w /nis/paper99/dsellars/stego.htm l [13] J.Fridrich, A pplications o f data hiding in digital im ages, Center for
Intelligent System , S U N Y Bingham ton, N Y 13902 - 6 0 0 0 , U S A , and M ission Research Corporation.
[14] Lisa M .M arvel, Charles G .B oncelet, Charles T. Retter, Spread Spectrum Image Steganography, IEEE Transactions On Image, V o l.8, N o .8, A ugust
1999, 1075-1083.
[15] M ahalingam Ramkuma, Ali N .A kansu, ỀInformation Theoretic Bounds fo r Data Hiding in Compressed ImagesỂ, Department o f Electrical and Computer E n g in e e r in g , N ew Jersey Institute o f T ech n ology, N e w Jersey Center for M ultim edia Research, U niversity H eightsm N ew ark, NJ, 0 7102. [16] M ahalingam Ramkumar, A li N. Akansu, A A ydin Alatan, ỀA Robust Data
Hiding Scheme For Image Using D F T \ Department o f Electrical and Com puter Engineering, N ew Jersey Institude o f T ech n ology, N ew Jersey Center for M ultim edia Research, U niversity Heights, N ew ark, NJ 0 7102. [17] M ahalingam Ramkurmar and Ali N Akansu, ỀTheoretical Capacity
Measures fo r Data Hiding in Compressed ImagesỂ, Departm ent o f Electrical and Computer Engineering, N e w Jersey Institute o f T echn ology,
Lt/an vân Thac vv: Biio mât bang câc kỳ thuât mil hoâ và giâu tin
N ew Jersey Center for M ultimedia Research, U niversity H eights, Newark, NJ 0 7102.
[18] Martin Kutter, Fridric Jordan, Frank B ossen, Ề.Digital Signature o f Color Images using Amplitude ModulationỂ, 1015 Lausanne Switzerland.
[19] N eil F.Johnson, Sushil Jajodia, Steganalysis o f Images Created Using Current Steganography Software, Center for Secure Information Systems, George M ason University, Fairfax, V irgina 2 2 0 3 0 - 44 4 4 .
[20] N iels Provos, Peter Honeyman, Detecting Steganographic Content on the Internet, CITI Technical Report 01-11.
[21] R. Ohbuchi, Data Embedding Algorithms fo r Geometrical and Non- Geomeîrical Tagets in Three-Dimensional Polygonal Models, Computer C om m unication, Eisevier Science B.V . (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
[22] R. Z. W ang, C. F. Lin, and J. C. Lin. Image Hiding by L SB Substitution and G enetic Algorithm, Proceedings o f International Symposium on Multimedia Information Processing, Chung-Li, Taiw an, R .O .C, D ecem bei
1 9 9 8 ,6 7 1 -6 8 3 .
[23] W. Bender, D . Gruhl, N. M orim oto, A. Lu, T echniques for data hiding,
/BMSystem Journal Vol. 35, N o. 3& 4, 1996 - MIT M edia Lab.
Luận ván Thục .Vi': Bào mật bằng các kỹ thuật mã hơá và giấu tin
PỈIỤ LỤC 1 Cơ sỏ' toán học
1. Thuột toán Euciide
D ì m ỡ t h uật t o á n đề tim ước s ố c h u n g lớn n h ấ ĩ c ủ a 2 s ố n a u y ê n đ ư ơ n ổ a v à b C h o a. b 6 N . a > b > ! . Đặ t a=T0, b = rj B ằ n ỡ c ác h t h ự c hi ện dã v tiên tiếp c á c p h é p ch ia , ta có: r o = q i r ^ r 2, ắ r o n g đó 0< r2<r] r i = q j r2+r3, t r o n ỡ đó 0< r3<ri rn.Ị = qn.tm .|-m . t r o n s dó 0<m <m .I m_| = qnm-m_i, t ro n g đó 0=rrụị<m T h e o đ ị n h [ý 3, ta đượ c: - gcd (ro,ri)=...=u cd(rn.|,rn )=scd (qn rruT U t,rn ) Ồ Rcd(qnrn,rn)=m Vậy 2 cd(a.b)=rn Vắ dụ 1 Cho a = 646 và b = 114 T a cỏ: 646= 5*I 14+76 114-1*76+38 76=2*38+0 Vậy gcd(646,114)~38 T h u ậ t toán: Input: a, b € N. a>b> 1 O u t p u t : s c d ( a ?b) M e t h o d While b>0
Luận võn Thạc sỹ: Bão mật bằng các kv thuật mã hoá và giấu tin I r = a% b; a:=b; b:=r end while End. 2. T h u ậ t toán E ratosth en
E>ưực đề xuất khoảng 5 ngàn năm trước do nhà toán học cồ Hy Lạp đùng để liệt kê tất cả các sổ nguyên nằm trong khoảng (l,n ). Còn gọi là sàng sổ nguyên tổ.
b l : Viết dãy số từ 1 đến n b2: Xoá đi sổ 1
b3: Thực hiện công việc ỉặp cho đền khi lặp một số mà bình phương của nó ỉ ớn hơn n
b 3.1: Neu gặp số p đầu tiên trên sàng chưa bị xoá thì p ỉà số nguyên tổ b3.2: Kiểm tra tắnh đừng, nểu p2>n thi dừng
b 3.3: Gạch bỏ các bội sổ cùa p trên sàng ke từ p trờ đi. Vắ đụ 2
Liệt kê tất cả các so nguyên to từ 1 đến 40
1 Ọ 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
21 L_Ề - 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
Khi thuật toán dừng thì toàn bộ các sổ còn lại không bị xoả là số nguyên tố. Vậy tập các sổ nguyên tố từ 1 đến 40 là {2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37} Thuật toán:
Procedure SangNT(n); Input n e N
Output a[l..n]
Luận văn Thực sĩ". Bảo mật bằng các kỹ thuật mã hoá và giấu tin J 0; khôn ổ nsuyên ắ ố M ; i là nguyên tổ Method Khởi trị a i-1 , Vì a[l]=0 for p = 2 to cio ifa[p]= ỉ then
for j:=p to(n div p) đo a[j*p]:=0 End.
3. Hàm Euler
Do Euler nhà toán học Thụy Sĩ sons ờ Nga đóns eóp lớn trong giải tie1' cỏ điền, dược định nshĩa như sau:
Vn e N: (p(n)|En| Trong đó;
En = {x/l<x<n. acd (x.n )= l} oọi là tập dư thu sọn. Vi đụ 3 Eg = {1,3,5,7}, nên (p (8)=|Eg|=4 Mệnh đề 1 Nếu p nsuyên tố => <p(p) = p-] Vắ dụ 4 Tỉnh tp(13) = 12. vì 13 Iànauyêntố.
Luận văn Thạc sỹ: Bào mật bằng các kỷ thuật mã hoá và giấu tin
Ị
4. LÝ thuyết số dư Trung Hoa
Định lý (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cho các số p ễ5 p2,.-pr là cặp sổ ngiivên tổ với nhau từng đôi một. Trong đỏ n = pi,p2. - -pr thì các sổ tương đẳng của hệ thống x=xi(mod pi) có lời giải chung trong[0, n-1].
Chứng minh
V pi: gcd(pi,n/p)=l,3yi sao cho (n/pi) yi = 1 (mod pi). Mặt khác: (n/pi)ỵi = 0 (mod pj) với iìỊi và pj * n/pi.
V "
Giả sử x= ( Li )vixi) mođ n thi X là nghiêm của X = xi (mod pì) 1*1 P1
n
Vi X = Ồ yi(xi) = xi (mođ pi). Vi đụ 5
Aùp đụng định lý Trung Hoa đề giải quyết bài toán 3x mod 10 = 1. Ta nhận thấv rằJig: 10 = 2*5. Vậy ở đâu PtỀ2 và p2- 5 .
Tìm Xắ và từ hai phươtig trình sau: 3X{ mod 2 = 1
3xị mod 5 = 1
Giải ra ta được Xi=l và x2=2.
Sau đó la sẽ áp đụng định lý phần dư với hệ tương đẳng: 3x mođ 2 = Xj=l
3 x mođ 5 = x2= 2
Ta sẽ tìm được yi, y2 theo hệ phương ừình: (1 0 /2 )7 ! mođ 2 = 1
(10/5)v2 mođ 5 = 1 Giải ra ta được y 1=1 và y2=3
Luận văn Thạc sỹ: Bào mật bằng các kv thuật mà hoá và giấu tin
Do đó tìm được nghiệm là:
x -[(1 0 /2 )y ìxi+(10/5)y2x2]mođ 10 = [15*1*1+ 2*3*2] mođ 10 = 7
5. C ách biểư d iễn G F(2S)
Là cách viết khác của bvte. Một bỵte b, bao gồm các bắt b7b6 b7b6 b5b4 b3b-> bib0, được xem như là một đa thức với hệ sổ nam trong{ 0.2}:
b7x7 +- b6x6 + bắX5 + b4x4 b3x5 - b2x2 + bịX1 + bo Vắ dụ 6
Một bvte với giá trị hexa ià Ề57Ể (nhị phân là 01010111) tương ứng với đa thức:
xđ+ x4+ X - x!t 1
6. C ộn g tro n g G F (28)
Trong dạng thể hiện đa thức, tổng của hai phần tử cùng hệ số được tắnh bằng tòng mođulo 2 (1 + 1 -0 )
Vắ đụ 7
Ề 5 r + Ể83M- ỂD4Ể
(x6+x4+x2+x1+1 )+(x7+ x^ l >==x7+x6+x4+x2
Viết theo nhị phàn, ta có Ề01010111Ể+Ể 10000011Ể=Ể 11010100Ể. Rõ ràng là phép cộng tương ứng với phép XOR ở cấp byte.
7. N hân tron g G F (28) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong thể hiện đa thứe, một phép chia trong GF(28) tương ứng với việc các đa thức sau đó mođulo với đa thức tối giản bậc 8. Trong RỊịnđael, đa thức đó gọi là m(x) và giá trị là
m (x)=x8^x4+xỉ+x+l hayỂ l l B Ể
vắ dụ 8
ỀSTVTOỂ, hay
I.iiận vãn Thực .si': B:i() mật hằng các kỹ thuật mã hoá và giấu tin
(x ft+x**‘i'x''+x, + 1 )(x7+ x + l)Ồx ^ + x '! +xy + \ 8+XỐ+X5 +x4 + X J +1 x I3+x" +x9 +XK+X6+X5 +XJ +x3 +1 module x8+x4+x3+ x+ l= x7+x6+ l Rõ ràns kết quà sẽ là một đa thức cấp nhò hơn 8. Không như phép cộnữ. khỏns có phép toán đơn giản ờ cấp byte.
Mệnh dồ 2
Nếu p. q nguyên tổ =><p(pq) = (p -1 )(q- ỉ ) Vắ dụ 9
Tắnh ắp( 15)
Theo định nghĩa ta cỏ: E| 5 = { 1,2.4,7,8,11,13,14} nên (p(15)~8. Theo mệnh đề <p( 15) =cp(3*5)=2*4=8
Mệnh dề 3
Nếu n Ồ piỀ1. P2t t ỉ . . .pkữk=| =n piai
Khi đó (p(n) = (pr l)p |uM.(pr l)p 2a2-| ...{pk-l)pkak'1 = (p r l).(pr l)...(p k -l)p ,aM.p2Ề2-,...pkak-1
( p i - o . r Ị p r '
r-I ắ-ỉ
Vắ dụ 10
cp(I2) = (p(2i .3) = (1.2)(2,.3ổ) = 4
I
PHỤ LỤC 2
Ả N H B I T M A P
Ảnh BMF (Bitmap) được phát triển bời Microsoft Corporation, được lưu trừ ■ dưới dạng độc lập thiết bị cho phép Windows hiển thị dừ liệu không phụ thuộc vào khuns chi định màu trên bất kì phần cứns nào. Tên file mở rộnỡ mặc định của một file ảnh Bitmap là -BMP. ảnh BMP được sử đụng trên Microsoft Windows và các ứĩis đụna chạy trẽn Windows từ version 3.0 trở ỉên.
Mồi file ảnh BMP eồm ba phần: * BitmapHeader
* Palette màu * BitmapData
Cẩu trúc cụ thể của ảnh BMP được cho irons bâng sau:
Luân vînt Thạc sr: Bào mật biữIIỂ các kỹ thuật mã hoữ và giấu tin
Ễ BitrmipHeiỉder:
Địa chì
Offset Size ý nahĩa Giá trị
0 7 Nhân clans file Má ASCII '"BMP'
2 . 4 Kắch thước file (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
6 4 Dành riêng Mang giá trị 0
10 4 Byte băt đâu vùng dữ ĩiệu Offset của byte băt đâu vùng; dữ liệu 14 4 Sô byte cho vùng info 40 bytes
18 4 Chiều rộng ảnh bitmap Tắnh băng sô pixel
7 7 4 Chiều cao cùa ành Tắnh băns sô pixel 26 2 Số pỉane ảnh Cô đinh là ỉ 28 0 Số bit cho một diêm ánh 1.4,8,hoặc 24 30 4 Kiểu nén ảnh
0: Không nén
1: Nén nmlensth 8 bìts/pắxel 2: Nén runlenạth 4 bits/pixeỉ
Luận văn Thạc sỹ: Bảo mật bằng các kv thuật mã hoá và giấu tin
3 3 4 4 Kich thước ảnh Tắnh băng bytes kắch thước ảnh đã nén
338 4 Độ phân giải ngang Tắnh băng pixels/meter