Xây dựng thuật toán giấu tin mật trong ảnh số

Bài viết tập trung tìm hiểu về kỹ thuật giấu tin mật trong ảnh kỹ thuật số dạng bitmap. Các tác giả giới thiệu thuật toán giấu tin đã được công bố, thuật toán cải tiến của nó và từ đó đề xuất 1 thuật toán giấu tin mật khác có hiệu quả cao hơn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xây dựng thuật toán giấu tin mật trong ảnh số XÂY DỰNG THUẬT TOÁN DẤU TIN MẬT<br /> TRONG ẢNH SỐ<br /> Lê Hải Triều *, Hồ Văn Canh+<br /> * Viện Kỹ thuật điện tử và cơ khí nghiệp vụ, Bộ Công an<br /> +<br /> Cục Kỹ thuật nghiệp vụ, Bộ Công an<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Abstract—Kỹ thuật giấu tin (còn gọi là bảo mật tin) dữ liệu ẩn so với độ dài của các LSB của một file dữ<br /> trong trong ảnh số yêu cầu cần thiết đối với sự phát liệu ảnh BMP là:<br /> triển của kỹ thuật mật mã. Hiện nay có có 2 hướng Lmax ≈ 12,5%LLSB.<br /> chính giấu tin là kỹ thuật giấu tin mật (steganography) Trong đó Lmax là độ dài tối đa của dữ liệu ẩn và<br /> và kỹ thuật thủy vân số (watermark). LLSB là độ dài các LSB của một file dữ liệu ảnh BMP.<br /> Nếu tính tất cả các bit của 1 file dữ liệu ảnh BMP thì<br /> Trong bài báo này các tác giả tập trung tìm hiểu về kỹ độ dài Lmax ≈ 100% L-BMP (không vượt quá 100% dữ<br /> thuật giấu tin mật trong ảnh kỹ thuật số dạng bitmap.<br /> liệu ảnh của ảnh BMP). Xác định vị trí dữ liệu ẩn: Mỗi<br /> Các tác giả giới thiệu thuật toán giấu tin đã được công<br /> khi muốn đặt các bit thông tin ẩn vào 1 file ảnh BMP<br /> bố, thuật toán cải tiến của nó và từ đó đề xuất 1 thuật<br /> toán giấu tin mật khác có hiệu quả cao hơn.<br /> thì vấn đề đầu tiên là phải xem đặt thông tin ẩn bắt đầu<br /> từ vị trí nào của file ảnh là tốt nhất.<br /> Để tăng độ bảo mật cho dữ liệu ản thì dữ liệu ẩn<br /> Keywords—giấu tin, ảnh số, steganography, này nên được bắt đầu chèn vào phần dữ liệu ảnh tại<br /> watermark, LBS, BMP. một vị trí ngẫu nhiên liên quan đến mật khẩu:<br /> f(x) = f(C1,C2,..Cn), trong đó (C1,C2,..,Cn) là một<br /> I. ĐẶT VẤN ĐỀ dãy con của dãy ký tự của mật khẩu độ dài n.<br /> Thông thường người ta mã hóa bản tin trước khi<br /> A. Nguyên lý của bảo mật tin trong các ảnh bitmap nhúng vào ảnh số. Việc mã hóa này nhằm đảm báo độ<br /> an toàn cao hơn cho bản tin cần giấu, đặc biệt đối với<br /> Có nhiều thuật toán giấu các thông tin ẩn vào file những thông tin liên quan đến an ninh - quốc phòng<br /> ảnh. Nhưng phổ biến nhất hiện nay đang được ứng v.v... Khi đó cho dù đối phương có thể phát hiện được<br /> dụng rộng rãi trên thế giới là thuật toán chèn các thông bản tin giấu thì vẫn còn một lớp mã hoá bảo vệ nó [9].<br /> tin ẩn vào các bit có ý nghĩa thấp(Least Significant Bit<br /> - LSB) trong phần dữ liệu ảnh của ảnh bitmap 24 bit II. PHÂN TÍCH KHẢ NĂNG GIẤU TIN<br /> màu, do việc thay đổi các bit LSB chỉ gây ra sự thay TRONG ẢNH BITMAP<br /> đổi rất nhỏ của các thành phần màu mà mắt thường<br /> khó có thể nhận biết đượcsự thay đổi đó. Hiện này A. Đánh giá khả năng giấu tin trong ảnh<br /> người ta thấy rằng không chỉ những bit LSB mà cả Kết quả thực nghiệm cho thấy rằng: Việc giấu tin<br /> những bit Most LSB(Với M=1,2) của phần dữ liệu ảnh trong ảnh đen trắng đem lại hiệu quả thấp vì việc biến<br /> bimap cũng không làm thay đổi đáng kể mà mắt đổi một điểm ảnh từ đen (0) sang trắng (1) hoặc ngược<br /> thường khó phân biệt được sự thay đổi đó. Tuy nhiên lại từ trắng sang đen rất dễ tạo ra nhiễu của ảnh và do<br /> việc phát hiện ảnh có chứa thông tin ẩn bằng thuật đó người ta dễ phát hiện được bằng thị giác của con<br /> toán thống kê cấp 1 hoặc cấp 2 lại tỏ ra rất hiệu người. Hơn nữa, tỷ lệ giấu trin trong ảnh đen trắng rất<br /> quả.Do đó chúng ta cần phải lưu ý đến vấn đề tiếp thấp. Chẳng hạn, một bức ảnh đen trắng kích cỡ<br /> theo dưới đây [3]. 300x300 pixels chỉ có 2KB. Trong khi đó một ảnh 24<br /> B. Các tham số cần tính toán khi áp dụng thuật toán màu với kích cỡ tương tự có thể giấu được tới 200KB.<br /> chèn bit LSB Hơn nữa, ảnh đen trắng hiện nay rất ít được sử dụng<br /> thay vào đó là ảnh màu hoặc ảnh đa cấp xám. Để chọn<br /> Kích cỡ dữ liệu ẩn: Khi muốn nhúng(ẩn) một văn<br /> ảnh màu ảnh đa cấp xám làm ảnh môi trường cho việc<br /> bản hoặc 1 file dữ liệu số nào đó vào một file ảnh<br /> giấu tin. Chúng ta cần quan tâm đến các bit có ý nghĩa<br /> bitmap(BMP) nào đó trước hết chúng ta cần đảm bảo<br /> thấp nhấtmà ta sẽ ký hiệu LSB. LSB là bit có ít ảnh<br /> rằng chất lượng và kích cỡ của file ảnh đó không bị<br /> hưởng nhất đến việc quyết định màu sắc của mỗi một<br /> thay đổi. Vì vậy độ dài ...