Trước các phép tấn công, ảnh thủy vân 𝐼′ có thể bị biến đổi thành ảnh 𝐼∗. Thuật toán xác định quyền tác giả đối với ảnh 𝐼∗ thực hiện:
Bước 1: Thực hiện các thao tác như Bước 1 trong thuật toán thủy
vân để nhận được dãy 𝐷∗= (𝑑1∗, 𝑑2∗, … , 𝑑𝑛∗) của ảnh 𝐼∗.
Bước 2: Tính hệ số 𝐶𝑜𝑟𝑟(𝐷∗, 𝑃) theo công thức: 𝐶𝑜𝑟𝑟(𝐷∗, 𝑃) =1
𝑛∑ 𝑑𝑖∗𝑝𝑖
𝑛𝑖=1 𝑖=1
Bước 3: So sánh 𝐶𝑜𝑟𝑟(𝐷∗, 𝑃) với ngưỡng T (thực nghiệm chọn T=0.5). Nếu 𝐶𝑜𝑟𝑟(𝐷∗, 𝑃) > 𝑇 thì kết luận ảnh 𝐼∗ có chứa dấu thủy vân 𝑊 và thuộc về tác giả có ảnh 𝐼′. Nếu trái lại, thì ảnh 𝐼∗ không thuộc về tác giả có ảnh 𝐼′.
24
4.4 Đề xuất một lược đồ thủy vân bền vững khóa công
khai bằng phương pháp trải phổ trên miền wavelet rời rạc
Cách xác định khóa bí mật, khóa công khai và dấu thủy vân trong lược đồ này tương tự như lược đồ ở mục 4.3 nhưng khác về cách nhúng dấu thủy vân. Trong lược đồ này sử dụng phép biến đổi wavelet rời rạc hai mức trên thành phần chói của ảnh như hình:
Ảnh A Mức1 Mức 2 HL2 LH1 HL1 HH1 LL1 LH1 HL1 HH1 LL2 LH2 HH2
Hình 4.1. Sơ đồ áp dụng phép biến đổi DWT hai mức.
Dấu thủy vân W được nhúng trên 3 vùng tần số cao LH2, HL2 và HH2. Các kết quả thực nghiệm cho thấy, tính bền vững của lược đồ này được cải thiện hơn, đặc biệt là phép nén JPEG 2000.
4.5 Kết luận chương 4
Chương này đề xuất 02 lược đồ thủy vân bền vững khóa công khai trên miền DCT và miền DWT. Hai lược đồ này giống nhau về cách tạo khóa bí mật, khóa công khai và dấu thủy vân nhưng khác nhau về miền biến đổi dùng để nhúng dấu thủy vân.
Các phân tích lý thuyết và kết quả thực nghiệm cho thấy, tính bền vững của các lược đồ đề xuất cao hơn lược đồ Munir và chống được một số phép tấn công thông dụng. Lược đồ đề xuất trên miền DCT đã được công bố trong công trình [4].
KẾT LUẬN
Trên cơ sở tìm hiểu các lược đồ thủy vân và mật mã học ứng dụng trong xác thực, bảo vệ bản quyền dữ liệu đa phương tiện, luận án đã đạt được một số kết quả:
-Đề xuất 01 sơ đồ cải tiến hệ mật mã khóa công khai Rabin nhằm xác định bản rõ duy nhất từ một bản mã. Các phân tích lý thuyết và kết quả thực nghiệm đã chứng tỏ rằng, sơ đồ đề xuất có tốc độ thực hiện nhanh hơn và phạm vị ứng dụng rộng hơn so với các cải tiến trước đó. Sơ đồ đề xuất được dùng để mã hóa thông tin mật trước khi nhúng vào các sản phẩm đa phương tiện, hoặc dùng để trao đổi khóa bí mật của các lược đồ thủy vân nhằm đảm bảo sự an toàn khi triển khai ứng dụng. Đề xuất này đã được công bố trong công trình [1].
-Đề xuất 02 lược đồ giấu tin trên ảnh nhị phân và ảnh chỉ số màu. Các phân tích lý thuyết và thực nghiệm cho thấy, hai lược đồ đề xuất có chất lượng ảnh tốt hơn và tính bảo mật cao hơn so với các lược đồ liên quan. Đây là hai tính chất quan trọng của phương pháp giấu tin. Hai lược đồ giấu tin đề xuất được kết hợp với thủy vân thuận nghịch, sơ đồ Rabin mới để xây dựng mô hình bảo mật và xác thực dữ liệu trên đường truyền. Hai lược đồ giấu tin đề xuất đã được công bố trong các công trình [2,3].
-Đề xuất 02 lược đồ thủy vân thuận nghịch: 01 lược đồ sử dụng đặc trưng ảnh nén JPEG và 01 lược đồ sử dụng phép biến đổi mở rộng hiệu. Ngoài khả năng xác thực tính toàn vẹn của ảnh thủy vân, hai lược đồ này còn có khả năng khôi phục ảnh gốc từ ảnh thủy vân. Các phân tích và thực nghiệm cho thấy, hai lược đồ này có khả năng nhúng cao hơn và chất lượng ảnh tốt hơn so với các lược đồ liên quan. Đây là hai tính chất quan trọng nhất của thủy vân thuận nghịch. Hai lược đồ thủy vân đề xuất đã được công bố trong các công trình [5,6].
-Đề xuất 01 mô hình thủy vân thuận nghịch dễ vỡ khóa công khai ứng với hai định dạng ảnh phổ biến JPEG và BMP. Việc sử dụng hàm băm để tạo dấu thủy vân sẽ tăng cường tính dễ vỡ của lược đồ. Mặt khác, do sử dụng khóa công khai để xác thực nên khi triển khai ứng dụng sẽ an toàn hơn.
-Đề xuất 01 mô hình bảo mật và xác thực dữ liệu trên đường truyền. Mô hình này là sự kết hợp các sơ đồ giấu tin đề xuất, lược đồ Rabin mới và lược đồ thủy vân thuận nghịch sử dụng phép biến đổi mở rộng hiệu.
-Đề xuất 02 sơ đồ thủy vân bền vững khóa công khai trên miền cosine rời rạc và wavelet rời rạc. Các kết quả thực nghiệm cho thấy, tính bền vững của hai sơ đồ này được cải thiện hơn và chống được một số phép tấn công nhằm vi phạm bản quyền sản phẩm ảnh số. Sơ đồ đề xuất trên miền DCT đã được công bố trong công trình [4].
Tính đúng đắn của các phương pháp đề xuất được đảm bảo bằng các phân tích lý thuyết, các định lý được chứng minh đầy đủ trong luận án.
Các phương pháp đề xuất đều được cài đặt, thử nghiệm và so sánh với các phương pháp liên quan trên nhiều thực nghiệm. Các kết quả thực nghiệm cho thấy, tính hiệu quả của các phương pháp đề xuất đều được cải thiện hơn so với những phương pháp liên quan.