ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
HỒ THỊ HƯƠNG THƠM NGHIÊN CỨU MỘT SỐ KỸ THUẬT
PHÁT HIỆN ẢNH GIẤU TIN
LUẬN ÁN TIẾN SỸ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
HÀ NỘI - 2012
2
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
HỒ THỊ HƯƠNG THƠM
23
27
N NH GI 29
29
29
31
32
35
C NGHI 37
37
39
41
KT LU 41
CHƯƠNG 2. KỸ THUẬT PHÁT HIỆN MÙ CHO ẢNH GIẤU TIN TRÊN LSB 42
2.1. K THUA MI 42
42
42
44
2
1
2
) 48
48
48
2. 52
52
7
99
99
101
N U TIN S DNG K THUT GIU IWH 101
101
8
104
thut giu IWH 104
105
109
109
3.3.3.2. 110
N U TIN S DNG K THUT GIU RVH 111
111
114
114
117
t qu th nghim 124
3.4.3.1. Th nghim 124
3.4.3.2. Nh 126
KT LUG 3 127
KẾT LUẬN CHUNG 128
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 133
TÀI LIỆU THAM KHẢO 134
PHỤ LỤC – CHƯƠNG TRÌNH ĐỀ MÔ GIẤU TIN TRONG ẢNH VÀ PHÁT HIỆN
ẢNH CÓ GIẤU TIN 145
9
SS Spread Spectrum
SSIS Spread Spectrum Image Steganography
10
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bng 1.1. Bi tng trong tp 38
B t
0
ng v x
0
theo bng lp sn trong [108] 47
Bi nh theo t
0
p
0_1
,
LSB_30
,
LSB_50
,
LSB_70
,
LSB_100
48
B
1
2
ng v theo bng lp sn trong [108] 51
Bng 2.4. Kt qu i nh ng v
j
s
i
j
| ca nh gc 65
B sai lch gia tn sut ca nh kinh c l 67
Bng 2.12. Kt qu c lng xp x i tp 10 nh 69
Bng 2.13. Kt qu c lng xp x theo (p 10 nh chun 69
Bng 2.14. Kt qu i p
0
,
LSB_
30
,
LSB_
50
,
LSB_
70
,
LSB_
100
bng mt s k thun u tin 73
Bng 2.15. Kt qu p nh gm 10440 nh (
0
LSB_
30
_100
75
Bng 2.18. Kt qu thi gian thc hip
0
(2088 nh) 75
Bng 2.19: T l i nh ca k thu l
n
2
[71] vp nh
0
,
25
,
50
,
100
78
Bng 2.20. Kt qu p nh 78
Bng 2.21. Thi gian thc hip J
0
78
Bng 3.1. Bng kt qu p
0
HKC_2500
89
11
Bng 3.2. Kt qu p nh gm 4176 nh (
99
Bng 3.9. Kt qu c lp
0
DIH_6000
100
Bng 3.10. Kim tra nh Lena.bmp tru tin s dng IWH bng k thut
n LSB c s wavelet. 104
Bng 3.11. Kt qu th nghim c l 109
Bng 3.12. Bng kt qu i u tin bp
0
IWH_6000
109
Bng 3.13. Kt qu c lp
0
IWH_6000
109
Bng 3.14. Kim tra p
RVH_7168
b thun t
min LSB 116
Bng 3.15. c lu cho tp
RVH_7168
bng k thu
kh 116
Bng 3.16. T l i nh (gu tin) vi mt s ngng T 126
Bng 3.17. Kt qu c lp
0
p nh th nghim 95
tn sut h s a nh trc khi giu tin bng DIH: a)
Airplane.bmp, b) Beer.bmp, c) Elaine.bmp, d) House.bmp, e) Lena.bmp,
f) Peppers.bmp, g) Sailboat.bmp, h) Tiffany.bmp 96
tn sut h s a nh sau khi giu tin bng DIH: a)
Airplane.bmp, b) Beer.bmp, c) Elaine.bmp, d) House.bmp, e) Lena.bmp,
f) Peppers.bmp, g) Sailboat.bmp, h) Tiffany.bmp 96
t qu c l p nh
0
p
DIH_6000
100
tn su s wavelet: (a) Bi nh gu, (b) Biu
ng mt ct tn sut h s Z [99]. 102
tn sut h s wavelen cao ca: (a) nh Lena
gnh giu tin v u: (b) T = 3, (c) T = -3, (d) T = 5,
(e) T = -6, (f) T = 8. 103
13
tn sut h s n cao cnh gc: a)
Airplane.bmp, b) Beer.bmp, c) Elaine.bmp, d) House.bmp, e) Lena.bmp,
f) Peppers.bmp, g) Sailboat.bmp, h) Tiffany.bmp 105
tn sut h s n cao: (a) ca nh Lena
gu tin v u: (b) T = 2, (c) T = 4, (d)
T = 6. 106
nghim c lp nh: a) tp
0
p
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận án
Steganography
1
quan .
[76] (485-
n. Ha Elder (23-
steganos graphia bản viết [27].
T
ctin
) rong
Jessica Fridrich [32].
k. 8
595350 pixel
b
(difference image).
thay
bit LSB
[16, 17, 19, 50, 51, 53 - 55, 65, 67, 69, 75, 77, 91, 100].
SS (Spread Spectrum) [3, 4,
26, 60], QIM
(Quantization Index Modulation) [5, 23, 42, 65, 79], hay
khBNS [101], RCM [25], RVH [45
trong M , T
nhng v n c v s ph tri k thu M ,
17
image steganalysis
2
.
hai
, l: T
; T
an ninh, hay
.
2. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu
-
LSB
so
-
tin
.
MAP
19
3. Những đóng góp của luận án
20
Chương 2
LSB ,
1
2
,
.
2
A. Westfeld [15], LLRT K. Sullivan [80]
: RS [31], DI
X. Ping [102] .
Chương 3 k cho
. C
kết luận chung phụ lục.
Phụ lục
21
Chương 1. GIẤU TIN TRONG ẢNH, PHÁT HIỆN ẢNH CÓ
GIẤU TIN VÀ CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN
, cho
22 Hình 1.2: Sơ đồ quá trình tách tin trong ảnh.
.1 trong
-1
cosine, wavelet,
(image difference).
-
cosine [43
23, 25,
69, 70, 92, 94, 104].
-
72, 99
HL
42, 73, 91, 99].
i,j
i m 1, 0 2
[48, 49, 52, 53, 90, 97].
1.1.2. Phương pháp giấu tin và nghiên cứu liên quan
replacement LSB hiding) n
trong ].
tin tin
. Trong -bit
11101100) bit
bit 1110110) MSBs (Most Significant Bit)
, bit LSB
LSB 0
sang 1 1 sang 0
.
LSB
tin tin
tin
8 bit
,
={x
ij
m,
n, x
bit .
xoay,
cosine [3, 7, 23, 25, 94, 104], wavelet [91, 99]
[49, 53, 90, 97].
Bit LSB hay
theo thứ tự tuần tự ], Jstego
[104 ], DE [91 theo thứ tự ngẫu nhiên
OutGuess [71], F5 [94], Hide
and Seek [69)
Phương pháp tăng giảm LSB (
1 embedding), btin
25
tin
tin. 78, 49
Phương pháp đồng chẵn lẻ, c
k tin
1
LSB tin 1
0
.
. K
k
x
k
) d
k
= x
k
d
k
s
k
= x
k
e
d
k
.
tron
26
Kỹ thuật giấu tin điều chỉnh hệ số lượng tử QIM:
h
n
}
N
n=1
[93]
DE.
27
N,
62
dDIH [49] (2004)
), HKC [41] ,
IWH [99]
98
Multiple-Base Notational System) [101]:
c
[25
RVH [45]
M
1
M
2
1.1.3. Phương pháp đánh giá độ an toàn của một lược đồ giấu tin
hay Cachin
15].
u s c s dt
s t P
S
ng ca S
15
Định nghĩa 1.1 Một lược đồ (thuật toán) giấu tin được gọi là an toàn nếu sai phân
Kullback – Leibler giữa hàm mật độ xác suất của P
C
và P
S
theo (1.1) là bằng 0
D
KL
(P
C
|| P
S
) =
[25, 45, 49, 52, 62, 90, 91, 93, 99]
89]. PSNR
PSNR
MOS (Mean Opinion Score) .1.
Bảng 1.1.
PSNR [dB]
MOS
> 37
31 -37
25 31
20 25
< 20