TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT GIẤU TIN TRONG ẢNH Hà Nội, 2016... TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA CÔNG N
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT GIẤU TIN TRONG ẢNH
Hà Nội, 2016
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
NGUYỄN THỊ HƯƠNG
NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT GIẤU TIN TRONG ẢNH
Chuyên ngành : công nghệ thông tin
NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS NGUYỄN LONG GIANG
Hà Nội, 2016
Trang 3LỜI CAM ĐOAN
Em tên là: Nguyễn Thị Hương, sinh viên lớp ĐH2C5 – khoa công nghệ thông tin – trường đại học tài nguyên và môi trường Hà Nội
Em xin cam đoan toàn bộ nội dung của đồ án là do quá trình em tự học tập, nghiên cứu từ internet, sách, các tài liệu liên quan và sự chỉ dẫn của các thầy cô, không sao chép hay sử dụng bài của bất kỳ một ai
Em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về lời cam đoan của mình trước quý thầy cô, khoa và nhà trường
Hà Nội, ngày 6 tháng 6 năm 2016
Người cam đoan
Nguyễn Thị Hương
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa công nghệ thông tin trường đại học tài nguyên và môi trường Hà Nội, các thầy cô là người nhiệt tình giảng dạy và truyền đạt những kiến thức cần thiết và bổ ích trong suốt thời gian em học tập tại trường để em có thể hoàn tất quá trình học tập của mình
Đặc biệt em xin gửi lời cám ơn chân thành và sâu sắc nhất đến thầy Nguyễn Long Giang, người đã hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp Trong suốt quá trình học tập tại trường đại học tài nguyên và môi trường Hà Nội, em đã được các thầy cô chỉ bảo tận tình Không chỉ những kiến thức chuyên môn, chuyên ngành mà đó còn là những chia sẻ, kinh nghiệm, kỹ năng sống Tất cả những thứ đó thực sự là hành trang quý báu, nền tảng để giúp em đương đầu với những khó khăn, thử thách khi bước chân vào một môi trường mới đầy cạnh tranh ngoài xã hội
Với sự hiểu biết còn hạn chế cộng với vốn kiến thức còn phải học hỏi nhiều, đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô và các bạn!
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 6 năm 2016
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Hương
Trang 5MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT GIẤU TIN 3
1.1 Tổng quan về giấu tin 3
1.1.1 Định nghĩa về giấu tin 3
1.1.2 Mục đích của giấu tin [1] 3
1.1.3 Một số ứng dụng của giấu tin. 5
1.1.4 Mô hình kỹ thuật giấu tin [1] 6
1.1.5 Mô hình kỹ thuật tách tin 7
1.2 Giấu tin trong ảnh 8
1.2.1.Khái niệm giấu tin trong ảnh 8
1.2.2 Các yêu cầu đối với giấu tin trong ảnh 8
1.2.3 Những đặc trưng và tính chất của giấu tin trong ảnh 9
1.2.4 Các tiêu chí đánh giá kỹ thuật giấu tin trong ảnh 10
CHƯƠNG 2: CÁC KỸ THUẬT GIẤU TIN TRONG ẢNH 12
2.1 Giấu tin theo khối bit đơn giản [1] 12
2.1.1 Ý tưởng: 12
2.1.2 Thuật toán 12
2.1.3.Ví dụ mô tả 16
2.1.4.Nhận xét thuật toán 18
2.2 Kỹ thuật giấu tin Wu M.Y và Lee J.H [2] 19
2.2.1 Ý tưởng: 19
2.2.2.Một số khái niệm được sử dụng trong thuật toán: 19
Trang 62.2.3.Thuật toán 21
2.2.4.Ví dụ mô tả 22
2.2.5 Nhận xét thuật toán: 23
2.3 Kỹ thuật giấu tin Chen - Pan – Tseng [2] 24
2.3.1.Một số khái niệm dùng trong thuật toán: 24
2.3.2.Thuật toán 25
2.3.3 Nhận xét thuật toán 27
2.3.4 Ví dụ mô tả 27
2.4 Kỹ thuật giấu tin LSB [4] 31
2.4.1 Khái niệm bit có trọng số thấp: 31
2.4.2.Ý tưởng: 32
2.4.3.Thuật toán: 32
2.5 Kỹ thuật giấu tin thuận nghịch dựa trên dịch chuyển Histogram [1] 34
2.5.1.Kỹ thuật giấu thuận nghịch NSAS 34
2.5.2 Kỹ thuật giấu thuận nghịch HKC 38
CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH GIẤU TIN TRONG ẢNH 40
3.1 Các định dạng ảnh thường được dùng trong giấu tin 40
3.1.1 Ảnh BITMAP 40
3.1.2 Định dạng ảnh JPEG 43
3.1.3 Định dạng ảnh GIF 44
3.1.4 Định dạng PNG 45
3.2 Cài đặt thử nghiệm 46
3.2.1 Hướng dẫn cài đặt 46
3.2.2 Môi trường cài đặt 48
3.2.3 Giao diên chương trình 48
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO 53
PHỤ LỤC 54
Trang 7DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Data hiding Giấu tin (ẩn dữ liệu) Steganography Giấu tin mật
Watermarking Đánh dấu ẩn, thủy vân, thủy
ấn Watermark Mã dấu bản quyền LSB Lesat Significant Bit Bit ít ý nghĩa nhất
giả J Hwang, J.Kim và J.Choi
JPEG Joint Photographic Experts
Group
PNG Protable Network Graphics
GIF Graphics Interchange Format
Trang 8DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 So sánh giữ steganography và watermarking 4 Bảng 3.1: ý nghĩa từng trường trong vùng bitmap header 41 Bảng 3.2 Ý nghĩa từng trường trong vùng bitmap infor 42
Trang 9DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Hai lĩnh vực chính của kỹ thuật giấu thông tin 3
Hình 1.2 Lược đồ chung cho quá trình giấu tin 7
Hình 1.3 Giải mã thông tin đã giấu 8
Hình 2.1 Sơ đồ mô tả thuật toán giấu tin theo khối bit đơn giản 14
Hình 2.2 Sơ đồ mô tả quá trình tách tin theo khối bit đơn giản 15
Hình 2.3 Ví dụ ảnh dữ liệu được chia thành các khối kích thước (4*4) 16
Hình 2.4 Mô tả quá trình đảo bit để giấu tin 23
Hình 2.5 Ví dụ giấu chữ A (01000001) trong 8 byte của file gốc 34
Hình 2.6 Histogram của ảnh cùng điểm peak và điểm zero 35
Hình 2.7 Biểu đồ tần xuất của ảnh trước và sau khi khởi tạo không gian giấu 36
Hình 2.8 Biểu đồ tần xuất của ảnh sau khi giấu tin 37
Hình 2.9 Histogram của ảnh cùng điểm peak và hai điểm zero 39
Hình 3.1 Giao diện chương trình 48
Hình 3.2 Ảnh gốc và thông điệp 49
Hình 3.3 Ảnh sau khi giấu tin thành công 50
Hình 3.4 Form tách tin 50
Hình 3.5 Ảnh và thông tin đã được tách 51