TR ỜNG ẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Khoa Công Ngh -------oOo------- Ồ HỌA MÁY TÍNH Trình bày : Một s thuật toán giấu tin trong ảnh Hà Nội – 10/2004 Nhóm học viên thực hiện : Bùi Gia Hiếu Trần Thanh Lưu Lớp : K10 – T2 ho máy tính - Một số thuật toán giấu tin trong ảnh Trang - 2 - CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC GIẤU THÔNG TIN Giới thiệu chung về giấu thông tin. 1. Định nghĩa : “Giấu thông tin là nghệ thuật nhúng mẩu tin mật vào một vật mang tin khác. Giấu tin trong ảnh số là giấu các mẩu tin cũng là dạng số trong máy tính vào các ảnh nhị phân sao cho không bị phát hiện.” Thuật ng giấu thông tin là steganography (bắt nguồn t tiếng Hy Lạp - có nghĩa là covered writing). 2. Giấu tin và mật mã : Có thể coi nghệ thuật giấu tin là một nhánh của ngành mật mã với mục tiêu là nghiên cứu các phương pháp che giấu thông tin mật. Steganography (Cover writing) Là nghệ thuật/khoa học/công việc truyền tin mà trong đó các thông ẩn được giấu trong thông tin chính. Cryptography (Secret writing) Là nghiên cứu phương pháp gửi thông điệp d ới hình thức khác nhau sao cho chỉ ng ời nhận mong đợi mới bỏ đi che giấu ể đọc thông điệp.Thông điệp muốn gửi đi gọi là bản rõ. Thông điệp bị che giấu gọi là bản mã hóa. Sau khi người nhận loại bỏ che giấu ể đọc thông tin thì thông điệp không còn được bảo vệ nữa. Steganography giấu thông điệp trong bản rõ thay cho mã hóa thông êp. Nó được nhúng trong dữ liệu cần bảo vệ. Giấu tin và mật mã tuy cùng có mục đính là để đối phương không phát hiện ra tin cần giấu, tuy nhiên nó khác với mật mã ở chỗ: + Mật mã : Giấu đi ý nghĩa của bản thông tin. + Giấu tin : Giấu đi sự hiện diện của thông tin. 3. Thủy vân số và giấu tin : Nghành mật mã (Cryptology) Mật mã (Cryptography) Giấu thông tin (Data Hiding) Thuỷ vân số (Watermarking) Giấu tin (Steganography) ho máy tính - Một số thuật toán giấu tin trong ảnh Trang - 3 - Watermarking (thuỷ ấn) là lĩnh vực nghiên cứu việc nhúng các thông tin phục vụ xác thực, ví dụ như xác nhận bản quyền. Nếu thông tin giấu là một định danh duy nhất, ví dụ định danh người dùng thì khi đó người ta gọi là Fingerprinting (nhận dạng vân tay, điểm chỉ). Steganography (giấu tin, viết phủ) là lĩnh vực nghiên cứu việc nhúng các mẩu tin mật vào một môi tr ờng phủ. Trong quá trình giấu tin để tăng bảo mật có thể ng ời ta dùng một khoá viết mật khi đó ng ời ta nói về Intrinsic Steganography (giấu tin có xử lý). Khi đó để giải mã người dùng cũng phải có khoá viết mật đó. Chú ý rằng khoá này không phải là khoá dùng đ lập mật mã mẩu tin, ví dụ nó có thể là khoá để sinh ra hàm băm phục vụ rải tin vào môi trường phủ. Ng ợc lại nếu không dùng khoá viết mật thì ng ời ta chỉ giấu tin đơn thuần vào môi trường phủ thì khi đó người ta nói về Pure Steganography (giấu tin đơn thuần). Xét về tính chất, thuỷ ấn giống giấu tin ở chỗ tìm cách nhúng thông tin mật vào một môi trường. Tuy nhiên xét về bản chất thì thuỷ ấn có những nét khác ở một số điểm: + Mục tiêu của thuỷ ấn là nhúng thông tin không lớn th ờng là biểu t ợng, chữ ký hay các đánh dấu khác vào môi trường phủ nhằm phục vụ việc xác nhận bản quyền + Khác với giấu tin ở chỗ, giấu tin sau đó cần tách lại tin còn thuỷ ấn tìm cách biến tin giấu thành một thuộc tính của vật mang + Chỉ tiêu quan trọng nhất của một thuỷ ấn là tính bền vững, của giấu tin là dung lượng bản tin được giấu + Điểm khác nữa giữa thuỷ ấn và giấu tin là thuỷ ấn có thể vô hình hoặc hữu trên ảnh mang. 4. Gi u tin trong ảnh s : Giấu tin trong ảnh đ ợc thực hiện bằng cách thay thế một vài thông tin ít quan trọng nhất của ảnh gốc. ối với ảnh màu: Sử dụng các bit thấp (least-significant bit -LSB) của mỗi pixel giấu thông tin.Thí dụ, ảnh Kodak Photo CD kích th ớc 2048x3072x24 bit màu RGB có th giấu tới 2.36 Mb bit thông tin. Ảnh 2 màu đen/trắng (ảnh nh phân) (trang fax, mã vạch...) sẽ khó khăn hơn vì khi thay ổi 1 pixel ảnh thì mắt ng ời dễ nhận biết. Ảnh JPEG hay MP3 của âm thanh: Phức tạp hơn. Phải tìm ra các “lỗ hổng” sao cho chất l ợng ảnh ít bị ảnh h ởng khi thực hiện thuật toán n