Đồ Án Một số kỹ thuật phát hiện và ước lượng thông điệp giấu trong ảnh

LỜI MỞ ĐẦU

Cuộc cách mạng thông tin kỹ thuật số đã đem lại những thay đổi sâu sắc trong xã hội và trong cuộc sống của chúng ta. Những thuận lợi mà thông tin kỹ thuật số mang lại cũng sinh ra những thách thức và cơ hội mới cho quá trình đổi mới. Sự ra đời những phần mềm có tính năng rất mạnh, các thiết bị mới như máy ảnh kỹ thuật số, máy quét chất lượng cao, máy in, máy ghi âm kỹ thuật số, v.v , đã với tới thế giới tiêu dùng rộng lớn để sáng tạo, xử lý và thưởng thức các dữ liệu đa phương tiện (multimedia data). Mạng Internet toàn cầu đã biến thành một xã hội ảo nơi diễn ra quá trình trao đổi thông tin trong mọi lĩnh vực chính trị, quân sự, quốc phòng, kinh tế, thương mại Và chính trong môi trường mở và tiện nghi như thế xuất hiện những vấn nạn, tiêu cực đang rất cần đến các giải pháp hữu hiệu cho vấn đề an toàn thông tin như nạn ăn cắp bản quyền, nạn xuyên tạc thông tin, truy nhập thông tin trái phép v.v Đi tìm giải pháp cho những vấn đề này không chỉ giúp ta hiểu thêm về công nghệ phức tạp đang phát triển rất nhanh này mà còn đưa ra những cơ hội kinh tế mới cần khám phá.

Trong một quá trình phát triển lâu dài, nhiều phương pháp bảo vệ thông tin đã được đưa ra trong đó giải pháp dùng mật mã học là giải pháp được ứng dụng rộng rãi nhất. Các hệ mã mật đã được phát triển nhanh chóng và được ứng dụng rất phổ biến cho đến tận ngày nay. Thông tin ban đầu sẽ được mã hoá thành các ký hiệu vô nghĩa, sau đó sẽ được lấy lại thông qua việc giải mã nhờ khoá của hệ mã. Đã có rất nhiều những hệ mã phức tạp được sử dụng như DES, RSA, NAPSACK .và phương pháp này đã được chứng minh thực tế là rất hiệu quả và được ứng dụng phổ biến.
Nhưng ở đây ta không định nói về các hệ mã mật mà ta tìm hiểu về một phương pháp đã và đang được nghiên cứu và ứng dụng rất mạnh mẽ ở nhiều nước trên thế giới đó là phương pháp giấu tin (data hiding). Đây là phương pháp mới và phức tạp, nó đang được xem như một công nghệ chìa khoá cho vấn đề bảo vệ bản quyền, nhận thực thông tin và điều khiển truy cập ứng dụng trong an toàn và bảo mật thông tin.

Nhưng cũng chính vì kỹ thuật đó ngày càng tinh sảo đã trở thành công cụ hỗ trợ đắc lực cho các đối tượng phản động truyền bá thông tin cho đồng minh làm cho vấn đề kiểm soát thông tin an ninh ngày càng khó khăn. Vấn đề phát hiện và phân loại các đối tượng dữ liệu trên môi trường truyền thông công cộng là vấn đề cấp thiết hiện nay. Trong đồ án này nghiên cứu một số kỹ thuật phát hiện và ước lượng thông điệp có giấu tin trên miền LSB của ảnh màu và ảnh cấp xám.

Nội dung của đề tài được trình bày trong 3 chương:

Chương 1: Một số kỹ thuật giấu tin trên miền LSB của ảnh

Chương 2: Một số kỹ thuật phát hiện và ước lượng thông điệp giấu trong ảnh

Chương 3: Kết quả thực nghiệm



LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I. MỘT SỐ KỸ THUẬT GIẤU TIN TRÊN MIỀN LSB
CỦA ẢNH 3
1.1. Tổng quan về giấu tin . 3
1.1.1. Định nghĩa giấu tin . 3
1.1.2. Mục đích của giấu tin . 3
1.1.3. Mô hình kỹ thuật giấu thông tin cơ bản . 4
1.1.4. Phân loại kỹ thuật giấu tin theo môi trường . 5
1.1.4.1. Giấu tin trong ảnh 5
1.1.4.2. Giấu tin trong audio . 6
1.1.4.3. Giấu tin trong video . 6
1.1.4.4 . Giấu thông tin trong văn bản dạng text . 7
1.1.5. Phân loại theo cách thức tác động lên các phương tiện . 7
1.1.6. Phân loại theo các mục đích sử dụng 7
1.2. Tổng quan về ảnh BMP 8
1.2.1 Cấu trúc ảnh 8
1.2.2. Khái niệm về ảnh đen trắng, ảnh màu, ảnh cấp xám . 10
1.2.3 Cấu trúc ảnh PNG . 12
1.3. Khái niệm bit có trọng số thấp (LSB- Least significant bit) 13
1.4. Một số kỹ thuật về giấu thông tin trong LSB . 13
1.4.1 Kỹ thuật giấu FlipEmbed . 13
1.4.2. Kỹ thuật giấu FlipEmbed cải tiến 14
1.4.3. Kỹ thuật giấu SimemEmbed cải tiến 15
CHƯƠNG II. MỘT SỐ KỸ THUẬT PHÁT HIỆN VÀ ƯỚC LƯỢNG THÔNG ĐIỆP GIẤU TRONG ẢNH . 17
2.1. Các vấn đề phát hiện ảnh có giấu tin 17
2.1.1. Phân tích tin ẩn giấu (steganalysis) . 17
2.1.2. Các phương pháp phân tích có thể phân thành 3 nhóm 17
2.2. Một số kỹ thuật phát hiện ảnh giấu tin và ước lượng ảnh giấu tin . 18
2.2.1. Kỹ thuật phát hiện RS 18
2.2.2. Kỹ thuật ước lượng bằng RS 20
2.2.3. Kỹ thuật ước lượng bằng RS cải tiến 23
2.2.3.1. Diễn giải phương trình của ước lượng độ dài thông điệp RS 23
2.2.3.2 Sự linh hoạt của thuật toán phat hiện RS 24
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 26
3.1. Môi trường cài đặt 26
3.2. Cơ sở dữ liệu thử nghiệm 26
3.3. Bảng kết quả thực nghiệm 27
3.3.1. Kết quả thử nghiệm trên kỹ thuật RS 27
3.3.2. Kết quả thử nghiệm trên kỹ thuật RS cải tiến 28
KẾT LUẬN 30
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 31