Đồ Án ứng dụng các phương pháp bảo vệ bản quyền tài liệu số

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN . .3
MỞ ĐẦU . .4
BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT, THUẬT NGỮ . 6
Chương 1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM TRONG TOÁN HỌC . 7
1.1. TÍNH CHIA HẾT VÀ SỐ NGUYÊN TỐ . 7
1.1.1.Tính chia hết . 7
1.1.2. Số nguyên tố . 7
1.2. KHÔNG GIAN Zn VÀ CẤU TRÚC NHÓM . .8
1.2.1.Không gian Zn và các phép tính cơ bản . .8
1.2.2. Cấu trúc nhóm . .8
1.2.3. Dãy số giả ngẫu nhiên . .9
1.3. KHÁI NIỆM ĐỘ PHỨC TẠP THUẬT TOÁN . .1 0
1.4. HÀM PHI EULER VÀ QUAN HỆ “ĐỒNG DƯ” . 1 1
1.4.1 Hàm Phi Euler . .1 1
1.4.1.1. Định nghĩa . .1 1
1.4.1.2. Tính chất của hàm Phi Euler . .1 1
Chương2. MỘT SỐ KHÁI NIỆM TRONG MẬT MÃ HỌC . .13
2.1. VẤN ĐỀ MÃ HÓA . .13
2.1.1. Khái niệm mã hóa . 1 3
2.1.2. Hệ mã hóa khóa đối xứng . .13
2.1.3. Hệ mã hóa khóa bất đối xứng . .15
2.2. VẤN ĐỀ CHỮ KÝ SỐ . .20
2.2.1. Giới thiệu về chữ ký số . .20
2.2.2. Sơ đồ chữ ký RSA . 2 1
2.2.3. Sơ đồ chữ ký Elgamal . 2 3
2.3. HÀM BĂM . .25
2.3.1. Định nghĩa hàm băm . .25
2.3.2 . Đặc tính của hàm băm . .2 5
2.3.3. Ứng dụng của hàm băm . 2 5
2.3.4. Tính chất của hàm băm . 2 6
2.3.5. Hàm băm MD4 . .2 8
2.4.VẤN ĐỀ THỦY KÝ . .34
2.4.1 Khái niệm . 3 4
2.4.2. Quá trình nghiên cứu thủy vân số . .3 4
2.4.3. Các đặc tính và phân loại thủy vân . .36
2.4.4. Qui trình thực hiện thủy vân . 3 8
2.4.5. Các thuật toán thủy vân trên ảnh . .39
2.4.6. Thủy vân bảo vệ bản quyền audio . .4 7
Chương 3. BẢO VỆ BẢN QUYỀN TÀI LIỆU SỐ VÀ THỬ NGHIỆM
CHƯƠNG TRÌNH . .52
3.1. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP BẢO VỆ BẢN QUYỀN TÀI LIỆU SỐ . 5 2
3.1.1. Bảo vệ bản quyền bằng mã hóa . .52
3.1.2. Bảo vệ bản quyền bằng chữ ký số . .52
3.1.3. Bảo vệ bản quyền bằng hàm băm . .52
3.1.4. Bảo vệ bản quyền bằng thủy vân ký . .5 3
3.2. CHƯƠNG TRÌNH THỬ NGHIỆM NHÚNG THỦY VÂN TRONG MIỀN
LSB CỦA ẢNH . .5 4
3.2.1. Giới thiệu bài toán . 5 4
3.2.2. Kết quả thực hiện . .5 5
KẾT LUẬN . .5 9
TÀI LIỆU THAM KHẢO . .62


MỞ ĐẦU
Bước vào thời kì kinh tế tri thức, khi tri thức này càng trở lên đắt giá, đồng thời
với đó, các tài liệu trong máy tính hay tài liệu truyền qua mạng máy tính được biểu
diễn dưới dạng số hóa (chỉ dùng số 0 và số 1), ta có thể gọi tài liệu số, ngày càng nhiều
và phổ biến, thì vấn đề bảo vệ bản quyền cho tri thức của con người ngày càng trở lên
quan trọng, bởi những đặc trưng tài liệu số:
Dễ dàng sao chép: Chỉ cần một vài thao tác đơn giản như click chuột, một
cuốn tiểu thuyết dày hàng nghìn trang, hay một tác phẩm trị giá nhiều triệu đô la của
danh họa Picasso có thể được sao chép chỉ trong vài giây. Điều quan trọng hơn nữa là
khi sao chép tài liệu số thì chất lượng bản sao chép được giữ nguyên so với bản gốc.
Dễ dàng phát tán: . Ngày nay, chỉ sau vài phút tìm kiếm trên mạng, người sử
dụng có thể dễ dàng tìm và tải về những bộ phim mới nhất còn chưa được trình chiếu ở
rạp. Cùng với đó, một người sử dụng bình thường có thể trở thành nguồn phát tán tài
liệu cũng rất dễ dàng, thông qua các tin nhăn tức thời(IM_Instant Message), email hay
các dịch vụ chia sẻ file trực tuyến(online file sharing service).
Dễ dàng lưu trữ: dung lượng ổ cứng ngày càng lớn, giá thành các thiết bị lưu
trữ ngày càng rẻ đã khiến cho việc lưu trữ các tà liệu số hóa trở lên đơn giản hơn bao
giờ hết.
Vì vậy, khi trao đổi thông tin trên mạng, những tình huống mới nảy sinh:
Người ta nhận được một bản tin trên mạng, thì lấy gì làm đảm bảo rằng nó là
của đối tác đã gửi cho họ. Khi nhận được tờ Sec điện tử hay tiền điện tử trên mạng,
thì có cách nào để xác nhận rằng nó là của đối tác đã thanh toán cho ta. Tiền đó là tiền
thật hay giả?
Thông thường, người gửi văn bản quan trọng phải ký phía dưới. Nhưng khi
truyền trên mạng, văn bản hay giấy thanh toán có thể bị trộm cắp và phía dưới nó có
thể dán một chữ ký khác
Để giải quyết tình hình trên và để đảm bảo cho nhu cầu giữ bí mật thông tin liên
lạc cũng như đảm bảo an toàn dữ liệu, từ lâu con người đã phát minh ra một số công
cụ hết sức hiệu quả như:
Mã hóa được hiểu là thay đổi hình dạng thông tin gốc, khiến người khác khó
nhận ra, tức là giấu đi ý nghĩa của thông tin gốc. Mã hóa là một công cụ mạnh, và có
lịch sử lâu đời, đã có nhiều kết quả nghiên cứu thành công và có ứng dụng rất lớn
trong việc đảm bảo an toàn thông tin liên lạc.
Chữ kí số (digital signature) là đoạn dữ liệu ngắn đính kèm với văn bản gốc
thực tác giả (người kí văn bản) của văn bản và giúp người nhận kiểm tra tính nội dung
văn bản gốc.
Thủy vân (watermarking) là một ứng dụng đã có từ lâu đời để bảo vệ bản
quyền cho các cuốn sách. Tuy nhiên, thủy vân số (digital watermarking) lại là một lĩnh
vực mới, đang nhận được nhiều sự quan tâm cũng như nghiên cứu của chuyên gia trên
thế giới. Sử dụng thủy vân số có thể thay đổi và tác động vào chất lượng của tài liệu số
như ý muốn, đồng thời với đó là thủy vân số có thể gắn liền với tài liệu, đảm bảo tài
liệu được bảo vệ bản quyền cho tới khi bị hủy hoại.
Hàm băm (hash function) là hàm có nhiệm vụ “lọc” (băm) tài liệu (bản tin) và
cho kết quả là một giá trị “băm”có kích thước cố định, còn gọi là “đại diện tài liệu”
hay “đại diện bản tin”, “đại diện thông điệp đệm”. Nhờ đó ta có thể đảm bảo tài liệu
được vẹn toàn trên đường truyền.
Trong nội dung khóa luận này, tôi xin tập trung trình bày những kết quả nghiên
cứu đã đạt được trong việc ứng dụng các phương pháp bảo vệ bản quyền tài liệu số.