ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

ĐỖ VĂN TUẤN

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ KỸ THUẬT GIẤU TIN
TRONG MÔI TRƯỜNG MUILTIMEDIA

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hà Nội - 2007


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

ĐỖ VĂN TUẤN

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ KỸ THUẬT GIẤU TIN
TRONG MÔI TRƯỜNG MUILTIMEDIA

Ngành Công nghệ thông tin:
Mã số:1.01.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. PHẠM VĂN ẤT

Hà Nội - 2007


LỜI CẢM ƠN

hợp pháp.
Vấn đề an toàn và bảo mật thông tin hiện nay luôn nhận được sự quan tâm
đăck biệt trong nhiều lĩnh vực. Các công nghệ và giải pháp để bảo vệ thông tin đã và
đang được nghiên cứu, phát triển phù hợp với dạng lưu trữ các thông tin và phương
thức truyền tải thông tin.
Giải pháp bảo mật thông tin được sử dụng phổ biến nhất là dùng các hệ mật
mã như: Hệ mã hoá công khai, Hệ mã hoá bí mật. Với giải pháp này, thông tin ban
đầu (bản rõ) sẽ được mã hoá thành bản mật mã (bản mật). Chính điều này làm cho đối
phương nghi ngờ và tìm mọi cách thám mã. Ngược lại, nếu chúng ta đem thông tin
giấu vào trong một môi trường khác, một bức ảnh F chẳng hạn, ta sẽ thu được bức ảnh
F’ hầu như không sai khác với F khi nhìn bằng mắt thường. Sau đó F’ được gửi tới
người nhận. Để lấy thông tin từ F’, người nhận cần đối sánh với bản gốc. Đây là ý
tưởng của phương pháp giấu tin (data hiding) trong môi trường ảnh.
Nếu thông tin được bảo mật theo một quy trình hai hoặc ba bước, chẳng hạn:
mã hoá, nén rồi giấu vào một trường ảnh hoặc âm thanh thì cấp độ bảo mật còn có thể
cao hơn nữa.


2. Mục đích của luận văn
Giấu dữ liệu là một lĩnh vực rộng lớn, trong luận văn này chỉ đề cập đến việc
nghiên cứu các kỹ thuật giấu dữ liệu trong ảnh, âm thanh đó là hai kiểu dữ liệu được
dùng rộng rãi.
Nội dung luận văn tập trung vào việc nghiên cứu và cải tiến một số kỹ thuật
giấu dữ liệu trong ảnh đã được công bố, sau đó phát triển, mở rộng kỹ thuật giấu dữ
liệu trong ảnh nhị phân vào môi trường ảnh màu, âm thanh và xây dựng các thư viện
cung cấp cho người dụng có thể sử dụng vào thực tế.
3. Những đóng góp của luận văn
- Luận văn cung cấp cho người dùng một cách nhìn tổng quát và đầy đủ về hệ
thống giấu tin. Từ đó, người dùng sẽ chọn cách thức, môi trường phù hợp cho từng
bài toán cụ thể.

thuỷ vân bền vững. Thuỷ vân bền vững quan tâm nhiều đến việc nhúng những
mẩu tin đòi hỏi độ bền vững cao của thông tin được giấu trước các biến đổi
thông thường trên dữ liệu môi trường. Thuỷ vân dễ vỡ yêu cầu thông tin giấu
sẽ bị sai lệch nếu có bất kỳ sự thay đổi nào trên dữ liệu chứa. Như vây, kỹ
thuật giấu tin có thể được phân loại như trong hình 1.1.


Giấu thông tin

Giấu tin mật

Thuỷ vân số

Thuỷ vân
bền vững

Thuỷ vân ẩn

Thuỷ vân
hiện

Thuỷ vân
dễ vỡ

Thuỷ vân ẩn

Thuỷ vân
hiện

Hình 1.1 Phân loại các kỹ thuật giâu tin


Hình 1.2 Lược đồ của quá trình giấu tin
Hình 1.3 chỉ ra các công việc của quá trình giải mã thông tin đã được giấu.
Quá trình giải mã được thực hiện thông qua một bộ giải mã tương ứng với bộ
nhúng thông tin kết hợp với khoá để giải mã thông tin. Khoá để giải mã thông
tin có thể giống hoặc khác với khoá để nhúng thông tin. Kết quả thu được
gồm môi trường gốc và thông tin đã được giấu. Tuỳ trường hợp, thông tin tách
được có thể cần xử lí, kiểm định so sánh với thông tin giấu ban đầu. Thông
qua dữ liệu mật được tác ra từ môi trường chứa tin giấu, người ta có thể biết
được trong quá tình phát tán dữ liệu có bị tấn công hay không.
Với một hệ thống giấu tin mật, tính an toàn của dữ liệu cần giấu được quan
tâm đặc biệt. Một hệ thống được xem là có độ bảo mật cao nếu độ phức tạp của các
thuật toán thám mã khó có thể thực hiện được trên máy tính. Tuy nhiên, cũng có một
số hệ thống lại quan tâm đến số lượng thông tin có thể được giấu, hoặc quan tâm đến
sự ảnh hưởng của thông tin mật đến môi trường chứa dữ liêu.


Khoá
Dữ liệu
môi
trường
đã
được
giấu tin

Bộ giải
mã tin

Dữ liệu
môi

được sự tò mò của đối phương, hơn nữa việc làm giả các thuỷ vân hợp lệ hay
xuyên tạc thông tin nguồn cũng cần được xem xét. Trong các ứng dụng thực
tế, người ta mong muốn tìm được vị trí bị xuyên tạc cũng như phân biệt được
các thay đổi. Yêu cầu chung đối với ứng dụng này là khả năng giấu thông tin
cao và thuỷ vân không cần bền vững.
Giấu vân tay hay dán nhãn: Thuỷ vân số trong những ứng dụng này
được sử dụng để nhận diện người gửi hay người nhận của một thông tin nào
đó. Ví dụ như các vân khác nhau sẽ được nhúng vào các bản sao khác nhau
của thông tin gốc trước khi chuyển cho nhiều người. Với những ứng dụng này
thì yêu câu là đảm bảo độ an toàn cao cho các thuỷ vân tránh sự xoá giấu vết
trong khi phân phối.
Kiểm soát sao chép: Các thuỷ vân trong những trường hợp này được
sử dụng để kiểm soát việc sao chép thông tin. Các thiết bị phát hiện ra thuỷ
vân thường được gắn sẵn vào trong các hệ thống đọc/ghi. Ví dụ như hệ thống
quản lí sao chép DVD đã được sử dụng ở Nhật. Các ứng dụng loại này yêu
cầu thuỷ vân phải được đảm bảo an toàn và cũng sử dụng phương pháp phát
hiện thuỷ vân đã giấu mà không cần thông tin gốc.
1.2.Giấu tin trong dữ liệu đa phƣơng tiện
1.2.1. Giấu tin trong ảnh
Ngày nay, giấu thông tin trong ảnh chiếm tỷ lệ lớn trong các chương trình ứng
dụng, các phần mềm, hệ thống giấu tin trong dữ liệu đa


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
[1]

Phạm Văn Ất (1995), Kỹ thuật lập trình C, cơ sở và nâng cao, Nhà xuất bàne
Khoa học và Kỹ thuật


Anil.K.Jain (1986), Fundamentals of Digital Image Processing, Prentice - Hall

[8]

R.Anderson (1996), Proceedings of the First International Information Hading

Workshop, Cambridge, UK, May/June, 1996, vol 1174 of Lecture Notes in Cumputer
Science, Berlin Springer-Verlag.
[9]



[10]

www.watermarkingworld.org