Luận Văn Ứng dụng ẩn mã và giấu tin trong ảnh

LỜI MỞ ĐẦU
Chắc không ai là không biết về sự kiện 11/9, hai toà cao ốc trung tâm thương mại thế giới của Mĩ đã bị khủng bố khiến biết bao người thiệt mạng, đó là một ngày kinh hoàng đối với nước Mĩ nói riêng và thế giới nói chung. Vậy làm sao khủng bố lại có thể “qua mặt” cơ quan tình báo CIA của Mĩ để thực hiện được vụ khủng bố một cách dễ dàng như vậy? Mãi gần đây mới có câu trả lời, đó là vì chúng đã áp dụng công nghệ Datahiding, ở đây tạm dịch là Công nghệ Giấu Tin, với công nghệ này chúng có thể truyền tin cho đồng bọn trên các phương tiện đại chúng mà không bị phát hiện. 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. 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 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.
Giấu tin dữ liệu đa phương tiện là phương pháp đã và đang được nghiên cứu và ứng dụng rất mạnh mẽ ở nhiều nước trên thế giới đó là phương pháp nhúng tin(che dấu thông tin) trong các phương tiện khác. 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, xác thực thông tin và điều khiển truy cập ứng dụng trong an toàn và bảo mật thông tin.
Để tìm hiểu sâu hơn về công nghệ giấu tin trong ảnh đề tài của em đã tiến hành tìm hiểu các phương pháp để giấu tin, cách thức giấu tin và giấu các loại tin khác nhau như thế nào. Ở đề tài này em đã nghiên cứu cách thức giấu tin trong ảnh Bitmap, ảnh JPEG, ảnh Tif các loại tin được giấu như một đoạn văn bản, một tệp Word thậm chí là giấu ảnh trong ảnh
Từ đó em đã chọn đề tài : “Ứng dụng ẩn mã và giấu tin trong ảnh”

Đề tài của em gồm 5 chương :


Chương I : Giới thiệu chung về an toàn thông tin và các phương pháp bảo vệ.
Chương II : Giới thiệu về giấu tin.
Chương III : Giấu thông tin trong đa phương tiện và ứng dụng
Chương VI : Tìm hiểu các phương pháp giấu tin trong ảnh
Chương V : Xây dựng chương trình giấu tin dựa trên thuật toán LSB
Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của thầy cô và các bạn để đồ án ngày càng hoàn thiện.
Em xin cảm ơn tập thể giảng viên Khoa An toàn Thông tin - Học viện Kỹ thuật Mật Mã đã tận tình giảng dạy, hướng dẫn và trang bị kiến thức cho em trong suốt 5 năm học vừa qua để từ đó đã tạo điều kiện tốt nhất cho em thực hiện đồ án tốt nghiệp. Em xin cảm ơn thầy giáo, gia đình và bạn bè đã cổ vũ, động viên rất nhiều để em có được sự quyết tâm, nỗ lực thực hiện mục tiêu của mình.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS.Nguyễn Chung Tiến đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn!!
Hà Nội, tháng 6 năm 2011

MỤC LỤCMỤC LỤC 1
DANH MỤC HÌNH ẢNH 3
LỜI MỞ ĐẦU 5
CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ AN TOÀN THÔNG TIN DỮ LIỆU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO VỆ. 8
1.1. Các khái niệm 8
1.1.1.Thế nào là thông tin. 8
1.1.2. Thế nào là an toàn bảo mật thông tin. 8
1.1.3. An toàn bảo mật thông tin và vai trò. 10
1.1.4. Phân loại các hình thức tấn công. 10
1.1.5. Dịch vụ, cơ chế, tấn công. 11
1.2. Các phương pháp bảo vệ. 13
1.2.1. Phương pháp bảo vệ thông thường. 13
1.2.2. Phương pháp bảo vệ dùng phần cứng. 13
1.2.3. Phương pháp bảo vệ dùng phần mềm 13
1.3. Đánh giá độ an toàn và bảo vệ thông tin dữ liệu. 13
1.3.1. Tổng quan. 13
1.3.2. Đánh giá mức độ an toàn hệ thống. 14
1.3.2.1. Đánh giá mức độ an toàn mạng. 14
1.3.2.2. Đánh giá mức độ an toàn Internet 14
1.3.2.3. Đánh giá mức độ an toàn ứng dụng. 15
1.3.2.4. Đánh giá mức độ an toàn vật lý. 15
1.3.2.5. Đánh giá về chính sách sử dụng mạng. 15
1.3.3. An toàn phần mềm 16
1.3.4. Sự phát triển của công nghệ và các ảnh hưởng. 16
CHƯƠNG II : GIẤU THÔNG TIN TRONG ĐA PHƯƠNG TIỆN VÀ ỨNG DỤNG 17
2.1. Đa phương tiện. 17
2.2. Giấu tin trong dữ liệu đa phương tiện. 17
2.2.2. Phân loại các kỹ thuật giấu tin. 17
2.2.3. Môi trường giấu tin. 19
2.2.4. Giấu tin trong ảnh. 19
2.2.5. Giấu tin trong audio. 20
2.2.6. Giấu tin trong video. 20
2.3. Steganalysis. 20
2.3.1. Steganalysis có mục tiêu. 21
2.3.2. Steganalysis thám 21
2.4. Một số ứng dụng của giấu tin. 21
2.4.1. Bảo vệ bản quyền tác giả (copyright protection) 22
2.4.2. Xác thực thông tin và phát hiện giả mạo thông tin (authentication and tamper detection) 23
2.4.3. Dấu vân tay và dán nhãn (fingerprinting and labeling) 25
2.4.4. Điều khiển truy cập (copy control) 25
2.4.5. Truyền thông tin mật (steganography) 25
CHƯƠNG III : TÌM HIỂU CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẤU TIN TRONG ẢNH 26
3.1. Các định dạng ảnh thường được sử dụng để giấu tin. 26
3.1.1. Định dạng ảnh BITMAP. 26
3.1.2. Định dạng ảnh .JPEG 27
3.1.3. Định dạng ảnh .GIF. 29
3.1.4. Định dạng ảnh PNG 31
3.2. Kỹ thuật được sử dụng để giấu tin trong ảnh. 32
3.2.1. Kỹ thuật Injection. 32
3.2.2. Kỹ thuật Substitution. 33
3.2.3. Kỹ thuật Generation. 34
3.3. Kỹ thuật giấu tin trong ảnh sử dụng các bit LSB 35
CHƯƠNG IV : XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH GIẤU TIN DỰA TRÊN THUẬT TOÁN LSB 37
4.1. Xây dựng chương trình dựa trên thuật toán LSB 37
4.1.1. Ảnh BITMAP. 37
4.1.2. Ý nghĩa của các phần trong tệp ảnh bitmap. 38
4.1.3. Kích thước và giá trị các trường trong tệp ảnh. 38
4.2. Thuật toán LSB 40
4.3. Giới thiệu về chương trình demo. 42
4.3.1. Giới thiệu ngôn ngữ sử dụng. 42
4.3.2. Mã nguồn chương trình. 42
4.4. Chương trình demo. 46
Phần 1 : Giấu đoạn text dữ liệu vào trong file ảnh bitmap. 46
Phần 2 : Giấu 1 file dữ liệu vào trong file ảnh bitmap. 50
KẾT LUẬN 57
1. Đánh giá. 57
2. Phát triển và hạn chế của đề tài 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO 58
PHỤ LỤC 59
Mã nguồn chương trình đầy đủ. 59
Nội dung chi tiết 59