Vì sao phải kết hợp nén thông tin, mã hoá thông tin và giấu tin mật

Một phần của tài liệu Nghiên cứu phối hợp các phương pháp nén thông tin, mã hóa thông tin, giấu thông tin để đảm bảo an toàn thông tin trong môi trường đa phương tiện (Trang 50)

Hãy tƣởng tƣợng 2 đồng nghiệp Alice và Bob đang liên lạc với nhau trên Internet. Kẻ thám tin Wendy có thể truy cập vào liên kết của liên lạc này và xem trộm thông tin liên lạc. Nếu Alice hỏi Bob xem anh ta có rảnh để ăn trƣa hay không thì Alice có thể không cảm thấy phiền khi Wendy đọc đƣợc thông tin này. Trong trƣờng hợp này, Alice có thể gửi câu hỏi cho Bob dƣới hình thức rõ ràng. Tuy nhiên, nếu Alice cần gửi cho Bob thông tin bí mật, chẳng hạn các thông tin đặc tả cuối cùng của một dự án thì cô ta không hề muốn Wendy đọc đƣợc thông tin này. Để che giấu, Alice sẽ mã hoá thông tin của mình. Một vấn đề đặt ra là văn bản đã mã hoá thƣờng giống với dữ liệu vô nghĩa, bị cắt xén. Vì vậy, Wendy mặc dù không thể đọc các thông tin đã mã hoá nhƣng vẫn biết đƣợc rằng giữa Alice và Bob đang có trao đổi bí mật. Wendy có thể sẽ lấy thông tin đã mã hoá đó và cố gắng ―bẻ khoá‖ nó. Nhƣ vậy, thông tin bí mật trao đổi giữa Alice và Bob có nguy cơ bị phát hiện. Đây là một vấn đề hoàn toàn thực tế bởi vì khi sức mạnh tính toán của máy tính tăng mạnh, mã hoá sẽ có nguy cơ bị bẻ gãy cao hơn. Tuy nhiên, nếu Alice sử dụng phƣơng pháp giấu tin mật để giấu thông tin mật trong một file ảnh thì cô ta có thể truyền thông tin đó cho Bob mà không gây ra sự nghi ngờ của Wendy. Ví dụ, Alice có thể sử dụng một bức ảnh về khu vƣờn của cô ta. Cô ta sẽ gửi bức ảnh đó với thông tin mật giấu bên trong cho Bob. Với hình thức che giấu nhƣ vậy, Wendy sẽ cho rằng Alice chỉ gửi cho Bob một bức ảnh vô hại. Và vì vậy Alice và Bob đã đạt đƣợc mục tiêu che giấu hoạt động trao đổi thông tin bí mật.

Giấu tin mật đƣợc coi là một phƣơng pháp có nhiều giá trị trong việc duy trì tính bảo mật thông tin. Tuy nhiên trên thực tế, chính sách an toàn máy tính nào cũng đều có nguy cơ bị nhiều kẻ tấn công phát triển các phƣơng pháp để đánh bại. Giấu tin mật cũng không ngoại lệ; những kẻ tấn công muốn đánh bại giấu tin mật bằng cách sử dụng phƣơng pháp thám tin. Thám tin là một tiến trình trong đó kẻ tấn công phân tích một vật mang để xác định xem nó có giấu thông tin hay không. Ví dụ, đối với ảnh số thì cách tiếp cận để thám tin thông dụng là để vẽ biểu đồ các giá trị điểm ảnh bị nghi ngờ có chứa dữ liệu mật. Các thông số thống kê sau đó đƣợc thực thi trên các giá trị đƣợc biểu diễn. Kẻ tấn công hy vọng tìm thấy các điểm bất thƣờng trong các phân tích thống kê của các điểm ảnh này. Các bất thƣờng này có thể chỉ ra rằng các ảnh có chứa một thông tin mật và các bất thƣờng có thể đƣa ra một số cách để tách thông tin mật. Nhiều kỹ thuật thám tin tối ƣu có thể phát hiện dữ liệu ẩn trong một ảnh, sử dụng các phƣơng pháp giấu tin mật trong LSB thông thƣờng, với xác suất từ 75-90%, tuỳ thuộc vào kích thƣớc của thông tin mật đƣợc giấu.

Thực tế là những kẻ tấn công có sức mạnh tính toán ngày càng gia tăng. Điều này có nghĩa là chúng có thể có khả năng bẻ gãy các giải thuật mã hoá và các khả năng này sẽ có có tăng chứ không giảm trong tƣơng lai. DES, một tiêu chuẩn mã hoá đã đƣợc sử dụng bởi nhiều chính phủ, có thể chịu đƣợc nhiều cuộc tấn công trong nhiều năm kể từ năm 1970. Tuy nhiên, đã có nhiều phƣơng pháp tấn công có thể bẻ gãy DES chỉ trong một vài phút. Một ví dụ khác của giải thuật mã hoá bị bẻ gãy là WEP. WEP đƣợc thiết kế để cung cấp tính bảo mật cho ngƣời dùng trên các mạng không dây. Ngƣời ta cũng đã tìm ra cách bẻ gãy WEP chỉ trong vài giờ. DES và WEP là các ví dụ của 2 giải thuật có thể đƣợc coi là an toàn tại thời điểm đƣợc thiết kế, nhƣng đã bị bẻ gãy trong tƣơng lai khi những kẻ tấn công có tài nguyên tính toán mạnh mẽ hơn. Các ví dụ này chứng minh rằng mã hoá là không đủ để ngăn những kẻ tấn công truy cập trái phép vào các thông tin bảo mật. Do vậy, việc sử dụng phƣơng pháp giấu tin mật có tác dụng bảo vệ các thông tin mã hoá khỏi bị phát hiện bởi kẻ tấn công.

Một trong những đặc tính quan trọng của giấu tin mật là dung lƣợng nhúng. Phƣơng pháp đơn giản và hiệu quả nhất để tăng dụng lƣợng nhúng là sử dụng phƣơng pháp nén thông tin. Nén thông tin sẽ làm giảm các dữ liệu dƣ thừa và góp phần làm tăng hiệu quả cho việc mã hoá và giấu tin mật. Do vậy, việc kết hợp các phƣơng pháp nén thông tin, mã hoá thông tin và giấu tin mật không những tận dụng đƣợc những ƣu điểm của mã hoá thông tin, giấu tin mật mà còn làm tăng dung lƣợng nhúng, thông tin mật đƣợc bảo vệ thêm một lớp mới giúp tăng mức độ an toàn và khó bị phát hiện, phá bỏ hơn.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu phối hợp các phương pháp nén thông tin, mã hóa thông tin, giấu thông tin để đảm bảo an toàn thông tin trong môi trường đa phương tiện (Trang 50)