Đồ Án Nghiên cứu kỹ thuật phát hiện ảnh có giấu tin trên miền dữ liệu 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 phát triển. Internet và
mạng không dây đã trợ giúp cho việc chuyển phát một khối lượng thông tin rất lớn qua
mạng. Tuy nhiên nó cũng làm tăng nguy cơ sử dụng trái phép, xuyên tạc bất hợp pháp
các thông tin được lưu chuyển trên mạng, đồng thời việc sử dụng một cách bình đẳng
và an toàn các dữ liệu đa phương tiện cũng như cung cấp một cách kịp thời tới rất nhiều
người dùng cuối và các thiết bị cuối cũng là một vấn đề quan trọng và còn nhiều thách
thức. Hơn nữa sự phát triển của các phương tiện kỹ thuật số đã làm cho việc lưu trữ,
sửa đổi và sao chép dữ liệu ngày càng đơn giản, từ đó việc bảo vệ bản quyền và chống
xâm phạm trái phép các dữ liệu đa phương tiện (âm thanh, hình ảnh, tài liệu) cũng gặp
nhiều khó khăn.
Một công nghệ mới được ra đời đã phần nào giải quyết được các khó khăn trên
là giấu thông tin trong các nguồn đa phương tiện như các nguồn âm thanh, hình ảnh,
ảnh tĩnh Xét theo khía cạnh tổng quát thì giấu thông tin cũng là một hệ mật mã nhằm
đảm bảo tính an toàn thông tin, những phương pháp này ưu điểm ở chỗ giảm được khả
năng phát hiện ra sự tồn tại của thông tin trong các nguồn mạng. Không giống như mã
hoá thông tin là để chống sự truy cập và sửa chữa một cách trái phép thông tin. Giấu và
phát hiện thông tin là kỹ thuật còn tương đối mới và đang phát triển rất nhanh thu hút
được sự quan tâm của cả giới khoa học và giới công nghiệp nhưng cũng còn rất nhiều
thách thức.
Bản báo cáo này trình bày về giấu và phát hiện ảnh có giấu tin. Đồng thời trình
bày một số kỹ thuật giấu và phát hiện thông tin trên ảnh số, từ đó đưa ra các thực
nghiệm và đánh giá cho việc phát hiện thông tin ẩn giấu trong ảnh số.




MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT GIẤU TIN VÀ PHÁT HIỆN ẢNH CÓ GIẤU
TIN . . 5
1.1 Tổng quan về kỹ thuật giấu tin (Steganoeraphy) . . 5
1.1.1 Định nghĩa kỹ thuật giấu tin . . 5
1.1.2 Mục đích của giấu tin . . 5
1.1.3 Mô hình kỹ thuật giấu thông tin cơ bản . . 6
1.1.4 Mô hình kỹ thuật tách thông tin cơ bản . . 6
1.1.5 Yêu cầu thiết yếu đối với một hệ thống giấu tin . 7
1.1.6 Một số đặc diểm của việc giấu thông tin trên ảnh . . 7
1.2 Tổng quan về kỹ thuật phát hiện ảnh có giấu tin (Steganalysis) . . 9
1.2.1 Khái niệm . . 9
1.2.2 Phân tích tin ẩn giấu thường dựa vào các yếu tố sau: . . 9
1.2.3 Các phương pháp phân tích ảnh có giấu tin . . 10
CHƯƠNG 2. CẤU TRÚC ẢNH BITMAP . . 11
2.1 Cấu trúc ảnh Bitmap . 11
2.1.1 Bitmap Header . . 11
2.1.2 Palette màu . . 13
2.1.3 Bitmap data . . 13
2.2 Cấu trúc ảnh PNG . . 13
2.2.1 Lịch sử và phát triển . . 13
2.2.2 Thông tin kỹ thuật . . 14
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT GIẤU TIN DỰA VÀO LƯỢC ĐỒ THỦY VÂN
RCM (REVERSIBLE CONTRAST MAPPING) . . 16
3.1 Các khái niệm cơ bản . . 16
3.1.1 Khái niệm về bit có trọng số thấp (LSB - Least Significant Bit ): . . 16
3.1.2 Phép biến đổi RCM ? . . 17
3.2 Thuật toán RCM . 17
3.2.1 Ý tưởng thuật toán . . 17
3.2.2 Thuật toán giấu tin gồm có 2 bước: . 17
3.2.3 Thuật toán tách thông điệp và khôi phục ảnh gốc . . 18
CHƯƠNG 4: KỸ THUẬT PHÁT HIỆN ẢNH CÓ GIẤU TIN SỬ DỤNG KỸ THUẬT GIẤU
RCM . . 19
4.1 Phân tích vấn đề an toàn của kỹ thuật RCM . 19
4.2 Kỹ thuật phát hiện ảnh có giấu tin sử dụng kỹ thuật giấu RCM . . 21




CHƯƠNG 5: CÀI ĐẶT VÀ THỰC NGHIỆM . . 23
5.1 Môi trường cài đặt . 23
5.2 Giao diện chương trình . . 23
5.2.1 Giao diện chính chương trình . 23
5.2.2 Giao diện có chi tiết các module giấu tin . 27
5.2.3 Giao diện có chi tiết các module tách tin . . 27
5.2.4 Màn hình giao diện một trường hợp giấu tin . . 28
5.2.5 Màn hình giao diện một trường hợp tách tin và khôi phục ảnh gốc . . 33
5.2.6 Màn hình một trường hợp kiểm tra một ảnh bất kỳ có giấu tin hay không (giao diện
phát hiện ảnh có giấu tin hay không) . . 36
5.3. Kết quả thử nghiệm . 38
5.4 Đánh giá kỹ thuật phát hiện theo F-measure . . 41
5.4.1 Độ đo đánh giá . . 41
5.4.2 Kết quả thử nghiệm . 42
5.4.3 Nhận xét . 51
KẾT LUẬN . . 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO . . 53