2.1 Định nghĩa về kỹ thuật giấu tin
Giấu tin là kỹ thuật nhúng thông tin vào trong một nguồn đa phương tiện (ảnh, audio, video), gọi là các phương tiện chứa mà không gây ra sự nhận biết về sự tồn tại của thông tin giấu.
Kỹ thuật giấu thông tin nhằm mục đích bảo mật ở hai khía cạnh. Một là bảo mật cho dữ liệu được đem giấu, hai là bảo vệ cho chính đối tượng được dùng để giấu tin. Hai khía cạnh này dẫn đến hai khuynh hướng kỹ thuật chủ yếu của giấu tin.
Khuynh hướng thứ nhất là giấu tin mật (Steganography): tập trung vào kỹ thuật giấu tin sao cho thông tin giấu được nhiều và quan trong là người khác khó phát hiện ra một đối tượng có bị giấu bên trong hay không. Khuynh hướng thứ hai là thủy vân số (Watermarking): hệ thống thủy vân yêu cầu tính bền vững rất cao nên được ứng dụng rộng rãi, nhất là bảo vệ bản quyền và xác thực thông tin.[4]
2.2 Mục đích của kỹ thuật giấu tin
Có hai mục đích của việc giấu tin: một là bảo mật cho những dữ liệu được giấu và hai là bảo đảm an toàn (bảo vệ bản quyền) cho chính các đối tượng chứa dữ liệu giấu bên trong. Ta có thể thấy hai mục đích này hoàn toàn trái ngược nhau và dần phát triển thành 2 lĩnh vực với những yếu cầu và tính chất khác nhau.
2.3 Phân loại kỹ thuật giấu tin
Có thể chia kỹ thuật giấu tin thành 2 loại đó là thủy vân số (Watermarking) và giấu tin mật (Steganography).
Ứng Dụng Kỹ Thuật Watermarking SVTH: Lương Văn Trí Trong Bảo Vệ Bản Quyền Ảnh Số
Giấu tin
Giấu tin mật Thủy vân số
Hình 2-1:Phân loại kỹ thuật giấu tin Trong đó:
Giấu tin mật: là thực hiện phương pháp che giấu thông tin (đòi hỏi độ bảo mật cao và dung lượng càng lớn càng tốt) vào môi trường gốc.
Thủy vân số: là quá trình chèn thông tin vào dữ liệu đa phương tiện nhưng bảo đảm người khác không nhìn thấy thông tin được giấu và thông tin trích ra giống với thông tin đã được giấu vào.[2]
2.4 Mô hình kỹ thuật giấu tin
Một hệ thống giấu tin nói chung bao gồm 2 phần chính là chèn tin và tách tin.
Hình 2-2: Quá trình chèn tin và tách tin Trong đó:
Ảnh gốc: là ảnh được dùng để làm môi trường nhúng tin mật.
Thông điệp cần giấu: có thể là văn bản hoặc tệp ảnh hay tệp nhị phân…
Khóa K: là khóa bảo mật tham gia vào quá trình giấu tin, tăng tính bảo mật.
Thông điệp cần giấu
Chèn tin Ảnh gốc
Khóa K
Ảnh mang tin
Ảnh gốc
Tách tin
Khóa K
Thông điệp được trích
Ứng Dụng Kỹ Thuật Watermarking SVTH: Lương Văn Trí Trong Bảo Vệ Bản Quyền Ảnh Số
Ảnh mang tin: là ảnh sau khi đã nhúng thông tin mật vào đó.
Thông điệp được trích: là thông điệp được trích ra sau khi thực hiện tách tin.
2.5 Yêu cầu đối với một hệ thống giấu tin
Tùy thuộc vào từng ứng dụng mà kỹ thuật giấu tin có những yêu cầu khác nhau.
2.5.1 Tính bền vững
Được định nghĩa là khả năng chiết rút tin cậy thông tin sau khi qua các xử lý và các tấn công.
2.5.2 Khả năng khó bị phát hiện
Phương pháp này nghĩa là xác định một đối tượng có chứa thông tin mật hay không.
Khả năng khó bị phát hiện của tín hiệu mật phụ thuộc vào hai yếu tố sau:
Kỹ thuật nhúng: dữ liệu nhúng phải phù hợp với đối tượng chứa và thuật toán nhúng.
Kinh nghiệm của kẻ tấn công: nếu như kẻ tấn công có nhiều kinh nghiệm thì khả năng phát hiện đối tượng có chứa tin mật là không quá khó khăn.
2.5.3 Dung lượng tin
Khả năng này thể hiện ở lượng tin nhúng trong đối tượng chứa. Do yêu cầu bảo mật nên khả năng lưu trữ thông tin luôn bị hạn chế. Do đó trong trường hợp một thông điệp có kích thước quá lớn, người ta thường chia nhỏ thành nhiều phần và thực hiện nhúng cho từng phần.
2.5.4 Tính bảo mật
Thực tế một khi những kẻ tấn công biết được cách hoạt động của kỹ thuật chèn tin và tách tin thì việc phá hủy thông điệp là khá dễ dàng. Có những cấp độ bảo mật khác nhau nhưng nhìn chung thì có hai cấp độ chính: thứ nhất là người
Ứng Dụng Kỹ Thuật Watermarking SVTH: Lương Văn Trí Trong Bảo Vệ Bản Quyền Ảnh Số
dùng hoàn toàn không biết sự tồn tại của thông tin mật và thứ hai là người dùng biết có thông tin mật nhưng phải có khóa để truy cập.
2.5.5 Khả năng vô hình
Tùy thuộc vào ứng dụng mà mức độ yêu cầu về tính chất này khác nhau. Đối với giấu tin mật (Steganography) thông tin mật được giấu càng nhiều càng tốt, còn đối với thủy vân (Watermarking) thì phải đảm bảo ảnh sau khi được nhúng, thông tin phải giống với ảnh gốc có nghĩa là thông tin được nhúng vào sẽ không nhìn thấy được.
2.5.6 Tính trong suốt
Thông tin mật đem giấu không được gây ảnh hưởng đến chất lượng cảm thụ của đối tượng chứa. Có nghĩa là ảnh sau khi nhúng tin hoàn toàn phải giống với ảnh gốc.
2.5.7 Tốc độ bit
Được định nghĩa là số lượng bit tin được nhúng trong một đơn vị thời gian, đơn vị thường là bit/giây (bps).
Ứng Dụng Kỹ Thuật Watermarking SVTH: Lương Văn Trí Trong Bảo Vệ Bản Quyền Ảnh Số