5. Phƣơng pháp nghiên cứu
3.2Giải pháp nâng cao hiệu quả ẩn thông tin
Hiện nay, đã có nhiều công trình nghiên cứu trong nƣớc và trên thế giới để giấu tin vào ảnh gốc. Các kỹ thuật và chƣơng trình này đều có những đặc điểm nhất định dựa trên phƣơng pháp biến đổi hình học (nhƣ phép quay, dịch chuyển cắt xén… ), điều này có thể dẫn đến quá trình kiểm tra xác định sự tồn tại của thông điệp nhúng trong ảnh không chính xác. [2]
Trong kỹ thuật giấu tin nói chung phải thoả mãn các đặc tính:
- Không thể cảm nhận đƣợc: dữ liệu mang thông điệp ẩn khi so sánh với dữ liệu gốc không đƣợc gây ra cảm nhận về sự khác biệt quá rõ rệt.
- Bền vững trƣớc các tấn công: mục tiêu của ẩn thông tin là nhằm bảo mật thông tin đƣợc ẩn. Do đó, các dữ liệu mang thông tin ẩn thƣờng chịu rất nhiều kiểu tấn công nhằm rút trích thông tin. Hiện nay chƣa có một kỹ thuật nào đứng vững trƣớc mọi kiểu tấn công trên ảnh. Và thông thƣờng tùy mục tiêu ban đầu của hệ thống mà ngƣời ta sẽ chọn kỹ thuật đáp ứng tƣơng đối yêu cầu khi xây dựng hệ thống.
- Dung lƣợng lƣợng nhúng chấp nhận đƣợc: nếu dung lƣợng nhúng quá lớn, sự khác biệt giữa hai dữ liệu rất dễ nhận thấy. Tuy nhiên cũng không thể chấp nhận nếu lƣợng thông tin cho phép nhúng không đủ để truyền tải một thông điệp nào cả.
Ba đặc tính trên là những đặc tính cơ bản mà một hệ thống ẩn thông tin phải có. Tuy nhiên giữa chúng tồn tại một mâu thuẫn phải dung hòa:
Tăng dung lƣợng nhúng -> Dễ bị phát hiện
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Trong [1011], Minwu đã nhúng thông tin vào ảnh bằng cách thay đổi các giá trị các pixel có thể đƣợc (là pixel nằm ở đƣờng biên). Để tăng dung lƣợng nhúng và không gây khác biệt, Minwu đã trộn các pixel để vùng nhúng trải đều khắp ảnh. Tuy nhiên kỹ thuật của Minwu không bền vững trƣớc các tấn công hình học. Đối với ảnh, các tấn công bằng các phép biến đổi hình học (quay, tịnh tiến,… ) cũng nhƣ biến đổi kích thƣớc ảnh (phóng to, thu nhỏ, cắt xén,… ) thƣờng xảy ra [1]
Để nâng cao hiệu quả ẩn thông tin, trong luận văn này chúng tôi kết hợp kỹ thuật giấu tin với hai kỹ thuật khác là mã hóa và nén dữ liệu. Thuật toán mã hoá và thuật toán nén dữ liệu đã đƣợc nêu trong chƣơng 2.
- Tăng cƣờng độ bảo mật: sử dụng kỹ thuật AES mã hóa thông điệp trƣớc khi nhúng. Hiện nay có rất nhiều phƣơng pháp mã hóa dữ liệu đƣợc đề xuất, AES đƣợc đánh giá nhƣ là một trong những chuẩn mã hóa an toàn nhất. Với tốc độ và khả năng xử lý ngày càng đƣợc nâng cao của các bộ vi xử lý, phƣơng pháp mã hóa chuẩn (Data Encryption Standard - DES) trở nên không an toàn trong bảo mật thông tin. Do đó, Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Hoa Kỳ (NIST) đã quyết định chọn chuẩn mã hóa mới với độ an toàn cao nhằm phục vụ nhu cầu bảo mật thông tin liên lạc của chính phủ Hoa Kỳ cũng nhƣ trong các ứng dụng dân sự. Thuật toán Rijndael của hai tác giả Vincent Rijmen và John Daeman đã đƣợc chính thức chọn trở thành chuẩn mã hóa nâng cao (Advanced Encryption Standard) từ 02 tháng 10 năm 2000. [76]
- Tăng dung lƣợng nhúng: tiến hành nén dữ liệu trong quá trình nhúng bằng kỹ thuật Huffman.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Sơ đồ qui trình nhúng cải tiến đƣợc mô tả nhƣ sau:
Hình 3.2: Sơ đồ quy trình nhúng cải tiến
- Thông điệp cần giấu đƣợc mã hóa bằng bộ mã hóa AES với một khóa mã.
- Dữ liệu gốc và thông điệp đã mã hóa đƣợc cho vào bộ nhúng kết hợp với nén bằng một khóa bảo mật cho ra kết quả là dữ liệu chứa thông điệp.