Tiểu luận TỔNG QUAN VỀ GIẤU TIN

Tiểu luận:
TỔNG QUAN VỀ GIẤU TIN
MỤC LỤC
Lời nói đầu………………………………………………… ………………………2
Lời nói đầu
Các bạn chắc không ai là không biết về sự kiện 11/9, hai toà cao ốc trung tâm
thương mại thế giới của Mĩ đã bị khủng bố khiến biết bao người thiệt mạng, đó là
một ngày kinh hoàng đối với nước Mĩ nói riêng và thế giới nói chung. Vậy làm sao
bọn khủng bố lại có thể “qua mặt” cơ quan tình báo CIA của Mĩ để thực hiện được
vụ khủng bố một cách dễ dàng như vậy? Mãi gần đây mới có câu trả lời, đó là vì
chúng đã áp dụng công nghệ “Ẩn - Giấu tin”. Với công nghệ này chúng có thể
truyền tin cho đồng bọn trên các phương tiện đại chúng mà không bị phát hiện.
Cuộc cách mạng thông tin kỹ thuật số đã đem lại những thay đổi sâu sắc trong xã
hội và trong cuộc sống của chúng ta. Những thuận lợi mà thông tin kỹ thuật số
mang lại cũng sinh ra những thách thức và cơ hội mới cho quá trình đổi mới. Mạng
Internet toàn cầu đã biến thành một xã hội ảo nơi diễn ra quá trình trao đổi thông tin
trong mọi lĩnh vực chính trị, quân sự, quốc phòng, kinh tế, thương mại…Và chính
trong môi trường mở và tiện nghi như thế xuất hiện những vấn nạn, tiêu cực đang
rất cần đến các giải pháp hữu hiệu cho vấn đề an toàn thông tin như nạn xuyên tạc
thông tin, truy nhập thông tin trái phép, v.v Đi tìm giải pháp cho những vấn đề này
không chỉ giúp ta hiểu thêm về công nghệ phức tạp đang phát triển rất nhanh này
mà còn đưa ra những cơ hội kinh tế mới cần khám phá.
Trải qua một loạt giai đoạn phát triển, “Ẩn - Giấu tin” ngày này càng trở lên
tinh vi hơn cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin. Với môi trường mạng
mở, có rất nhiều loại thông tin, trong đó có các thông tin quí giá mà bạn không thể
để người khác biết được. Hiện nay cuộc chiến với các cracker vẫn chưa ngã ngũ, và
có lẽ sẽ chẳng bao giờ ngã ngũ thì việc dùng các phương pháp mã hóa sẽ khiến
cho những tên cracker sẽ để ý đến thông tin của bạn, và tất nhiên chúng sẽ tìm mọi
cách để crack, vì vậy sẽ chẳng có gì là đảm bảo thông tin của bạn sẽ được an toàn.
Với công nghệ “Ẩn - Giấu tin” bạn có thể dấu một bài thơ tình vào một bức ảnh mà
không làm thay đổi bức ảnh (đối với cảm nhận của con người), như vậy chúng ta đã

đánh lạc hướng được những tên cracker, thêm vào đó việc thực hiện crack trên dữ
liệu đa phương tiện sẽ khó khăn hơn nhiều so với crack với các văn bản text. Hiện
này công nghệ “Ẩn - Giấu tin” đã và đang phát triển ở mức độ cao hơn, đó là vấn đề
bảo vệ bản quyền , công nghệ sử dụng trong lĩnh vực này là watermarking digital
(thủy vân kĩ thuật số) Trong tiểu luận này, em sẽ trình bày tổng quan về “Ẩn -
Giấu tin” và một số ứng dụng sử dụng công nghệ này.
2
1.1 Tổng quan về ẩn giấu tin
1.1.1 Khái niệm “Ẩn – Giấu tin”
“Ẩn – giấu tin” tiếng Hi Lạp là “Steganography”, tiếng Anh là “Covered
writing”.
“Ẩn – giấu tin” là phương pháp đã và đang được nghiên cứu và ứng dụng rất
mạnh mẽ ở nhiều nước trên thế giới đó là phương pháp nhúng tin(che dấu thông tin)
trong các phương tiện khác. Đây là phương pháp mới và phức tạp nó đang được
xem như một công nghệ chìa khoá cho vấn đề bảo vệ bản quyền, nhận thực thông
tin và điều khiển truy cập ứng dụng trong an toàn và bảo mật thông tin.
Ẩn - giấu tin được hiểu là nhúng mẩu tin mật vào một vật mang tin khác,
sao cho mắt thường khó phát hiện ra mẩu tin mật đó, mặt khác khó nhận biết được
vật mang tin.
Từ Steganography bắt nguồn từ Hi Lạp và được sử dụng cho tới ngày nay, nó
có nghĩa là tài liệu được phủ (covered writing). Các câu chuyện kể về kỹ thuật giấu
thông tin được truyền qua nhiều thế hệ, ý tưởng về che giấu thông tin đã có từ hàng
nghìn năm về trước nhưng kỹ thuật này được dùng chủ yếu trong quân đội và trong
các cơ quan tình báo như:
Giấu tin bằng cách dùng “mực không mầu” để viết tin mật. Để xem tin mật,
người nhận dùng thủ thuật cho hiện mầu.
Người ta khắc bản đồ kho báu lên đầu các thủy thủ, để tóc mọc che kín đi.
Quân Hy Lạp đã thông báo cho nhay về âm mưu của kẻ địch bằng cách
“khắc tin” dưới lớp sáp của viên thuốc.
Trung Hoa thời Trung cổ, người ta ghi hình các tượng vào các vị trí nhất định

trong một bức thư rồi gửi nó đi.
Khi có chữ viết, người ta giấu tin mật vào một bài thơ thông thường, bằng
cách dùng các ký tự đầu tiên của mỗi từ.
Mãi cho tới vài thập niên gần đây, giấu thông tin mới nhận được sự quan tâm
của các nhà nghiên cứu và các viện công nghệ thông tin với rất nhiều các công trình
nghiên cứu. Cuộc cách mạng số hoá thông tin và sự phát triển nhanh chóng của
mạng truyền thông là nguyên nhân chính dẫn đến sự thay đổi này.
Công nghệ thông tin đã tạo ra những môi trường “Ẩn – giấu tin” mới vô
cùng tiện lợi và phong phú. Không chỉ “Ẩn – giấu tin” trong văn bản, người ta còn
có thể “Ẩn – giấu tin” trong hình ảnh, âm thanh. Không chỉ “Ẩn – giấu tin” trong
các gói “dữ liệu”, người ta có thể “Ẩn – giấu tin” trong các phần mềm trên đường
truyền tin. Cũng có thể “Ẩn – giấu tin” ngay trong các khoảng cách trống hay các
3
phân vùng ẩn của môi trường lưu trữ như đĩa cứng, đĩa mềm, USB. Đó chính là các
phương pháp “Ẩn – giấu tin số”.
Ngày nay, “Ẩn – giấu tin số” không chỉ dùng cho mục đích quân sự, nghệ
thuật “Ẩn – giấu tin số” còn để phục vụ các mục đích tích cực như bảo vệ bản
quyền các “tài liệu số”, ví dụ như “tranh ảnh số”, “bản nhạc số”, công trình khoa
học hay bài văn bài thơ đã được số hóa,…
Các tài liệu được “giấu” một định dang ghi bản quyền, phương pháp “Ẩn –
giấu tin số” này được gọi là “Thủy ấn số” (Watermarking).
Sự kiện 11/9/2001 khiến cho kiên lạc bí mật qua mạng máy tính được quan
tâm hơn nữa. Người ta cho rằng Osama Bin Laden và quân khủng bố đã liên lạc với
nhau bằng cách giấu thông tin vào ảnh trên Internet.
Năm 1990, các kết quả nghiên cứu đầu tiên về “giấu tin” với sự trợ giúp của
máy tính đã đặt nền móng cho sự phát triển phương pháp bí mật : “Ẩn giấu tin số”.
Sự phát triển của Internet kéo theo sự phát triển của nhiều lĩnh vực khác.
Internet đã tạo ra môi trường kinh doanh mới – kinh doanh trên mạng máy tính, ví
dụ: thương mại điện tử.
Kinh doanh trên mạng mang lại rất nhiều lợi ích nhưng cũng phát sinh những

mặt tiêu cực như vi phạm bản quyền, giả mạo thương hiệu, … Trước tình thế đó,
các phương pháp “Ẩn giấu tin số” đã khẳng định được chỗ đứng của mình. Chúng
được áp dụng để “ghi dấu ấn” vào “sản phẩm số” các thông tin như chữ ký, nhãn
thương hiệu,… để minh chứng cho sự hợp pháp của “sản phẩm số” đó, góp phần
bảo vệ bản quyền “sản phẩm số”.
Giấu tin trong ảnh có hai khía cạnh: Một là bảo mật cho dữ liệu đem giấu
(embedded data), thông tin mật được giấu kỹ trong một đối tượng khác sao cho
người khác không phát hiện được. Hai là bảo mật chính đối tượng được dùng để
giấu dữ liệu vào (host data), chẳng hạn như ứng dụng bảo vệ bản quyền, phát hiện
xuyên tạc thông tin (watermarking) Đây là ứng dụng cơ bản nhất của kỹ thuật
giấu tin trong ảnh. Một thông tin nào đó sẽ được nhúng vào trong một ảnh, giả sử
hình ảnh cần được lưu thông trên mạng. Để bảo vệ các sản phẩm chống lại hành vi
lấy cắp hoặc làm nhái cần phải có một kỹ thuật để “dán tem bản quyền” vào sản
phẩm này. Việc dán tem hay chính là việc nhúng thuỷ vân cần phải đảm bảo không
để lại một ảnh hưởng lớn nào đến việc cảm nhận sản phẩm. Yêu cầu kỹ thuật đối
với ứng dụng này là thuỷ vân phải tồn tại bền vững cùng với sản phẩm, muốn bỏ
thuỷ vân này mà không được phép của người chủ sở hữu thì chỉ còn cách là phá huỷ
sản phẩm.
4
1.1.2 Các thành phần của hệ “Ẩn – giấu tin”
Trong một quá trình phát triển lâu dài, nhiều phương pháp bảo vệ thông tin
đã được đưa ra trong đó giải pháp dùng mật mã học là giải pháp được ứng dụng
rộng rãi nhất. Các hệ mã mật đã được phát triển nhanh chóng và được ứng dụng rất
phổ biến cho đến tận ngày nay. Thông tin ban đầu sẽ được mã hoá thành các ký hiệu
vô nghĩa, sau đó sẽ được lấy lại thông qua việc giải mã nhờ khoá của hệ mã. Đã có
rất nhiều những hệ mã phức tạp được sử dụng như DES, RSA, NAPSACK và
phương pháp này đã được chứng minh thực tế là rất hiệu quả và được ứng dụng phổ
biến. Nhưng ở đây ta không định nói về các hệ mã mật mà ta tìm hiểu về một
phương pháp đã và đang được nghiên cứu và ứng dụng rất mạnh mẽ ở nhiều nước
trên thế giới đó là phương pháp giấu tin (“Ẩn - Giấu tin”). Đây là phương pháp mới

và phức tạp, nó đang được xem như một công nghệ chìa khoá cho vấn đề bảo vệ
bản quyền, nhận thực thông tin và điều khiển truy cập … ứng dụng trong an toàn và
bảo mật thông tin.
Hai sơ đồ sau biểu diễn quá trình giấu tin và quá trình giải tin.
Hình 1: Lược đồ chung cho quá trình giấu tin
5
Hình 2: Lược đồ chung cho quá trình tách tin
Các thành phần chính của một hệ “Ẩn giấu tin” trong ảnh gồm:
+ Mẩu tin mật: có thể là văn bản, hình ảnh hay tệp tin tùy ý (audio, video,…) vì
trong quá trình giấu tin, chúng đều được chuyển thành chuỗi các bit.
+ Môi trường sẽ chứa tin mật: thường là ảnh, nên gọi là Ảnh phủ hay Ảnh gốc.
+ Khóa K: khóa viết mật, tham gia vào quá trình giấu tin để tăng tính bảo mật.
+ Môi trường đã chứa tin mật: thường là ảnh, nên gọi là Ảnh mang, là ảnh sau
khi nhúng tin mật vào.
1.1.3 Ẩn – giấu tin và mật mã
Có thể xem “Ẩn – giấu tin” là một nhánh của ngành mật mã với mục tiêu là
nghiên cứu các phương pháp che giấu thông tin mật.
Ngành mật mã
Cryptology
Mật mã
Cryptography
Viết mật
Steganography
Giấu tin
Information hiding
Thủy vân số
Watermarking
6
Hình 3: Các lĩnh vực nghiên cứu của ngành “Mật mã học”
Ẩn –giấu tin và Mã hóa tuy có cùng mục đích là để đối phương khó phát

hiện ra mẩu tin cần giấu, tuy nhiên vẫn có sự khác biệt rõ ràng. Sự khác biệt chủ
yếu giữa mã hoá thông tin và giấu thông tin là phương pháp mã hoá làm cho các
thông tin hiện rõ là nó có được mã hoá hay không còn đối với phương pháp giấu
thông tin thì người ta sẽ khó biết được là có thông tin giấu bên trong do tính chất ẩn
(invisible) của thông tin được giấu. Một khi những thông tin mã hoá bị phát hiện thì
những tên tin tặc sẽ tìm mọi cách để triệt phá. Và cuộc chạy đua giữa những người
bảo vệ thông tin và bọn tin tặc vẫn chưa kết thúc tuyệt đối về bên nào. Trong hoàn
cảnh đó thì giấu thông tin trở thành một phương pháp hữu hiệu để che giấu thông
tin mà các hacker không thể phát hiện ra.
1.1.4 Phân loại “Ẩn – giấu tin”
Trong lĩnh vực bảo mật thông tin, “Ẩn – giấu tin” bao gồm các vấn đề sau:
Steganography
Information hiding
Watermarking
Intrinsic
Pure
Watermarking
Fingerprinting
7
Hình 4: Các vấn đề nghiên cứu trong “Ẩn – giấu tin”
a. Giấu tin (Steganography) là kỹ thuật nhúng “mẩu tin mật” (mẩu tin cần giữ bí
mật) vào “môi trường giấu tin” (môi trường phủ).
+ Giấu tin có xử lý (Intrinsic Steganography) là một dạng “Giấu tin” trong
đó để tăng tính bảo mật có thể dùng “khóa viết mật”; để giải mã, người ta cũng phải
dùng “khóa viết mật” đó.
“Khóa viết mật” không phải dùng để mã hóa mẩu tin, nó có thể là khóa dùng
để sinh ra “hàm băm” phục vụ “rải tin mật” vào môi trường giấu tin.
+ Giấu tin đơn thuần (Pure Steganography) là một dạng “giấu tin” trong đó
không dùng khóa viết mật để che giấu tin, tức là chỉ giấu tin đơn thuần vào môi
trường giấu tin.

b. “Thủy ấn số” (Watermarking) là kỹ thuật nhúng “dấu ấn số” (tin giấu) vào một
“tài liệu số” (“sản phẩm số”) nhằm chứng thực (đánh dấu, xác thực) nguồn gốc hay
chủ sở hữu của “tài liệu số” này. Ví dụ “dấu ấn số” dùng để xác nhận bản quyền
một “tài liệu số”. Tạm gọi “Thủy ấn số” là “Ẩn tin” để phân biệt với “Giấu tin”.
+ “Dấu vân tay” (Fingerprinting) là một dạng “Thủy ấn số”, trong đó “dấu
ấn” (tin giấu) là một định danh duy nhất (ví dụ định danh người dùng).
c. So sánh “Ẩn tin” (Watermarking) và “Giấu tin” (Streganography)
Về mặt hình thức, “Ẩn tin” giống “Giấu tin” ở chỗ đều tìm cách nhúng thông
tin vào một môi trường.
Về mặt nội dung, “Ẩn tin” có một số điểm khác với “Gấu tin”:
* Về mục tiêu:
- “Ẩn tin”:
+ Mục tiêu của “Ẩn tin” là nhúng mẩu tin thường là biểu tượng, chữ ký, dấu
nhỏ đặc trưng vào môi trường phủ, nhằm phục vụ việc chứng thực bản quyền tài
liệu. Như vậy “mẩu tin” cần nhúng (đề làm biểu tượng xác thực) không nhất thiết
phải là bí mật, nhiều khi cần lộ ra cho mọi người biết.
8
+ “Ẩn tin ” có thể vô hình hoặc hữu hình trên vật mang tin. “Ẩn tin” tìm cách
biến “tin giấu” thành một thuộc tính của vật mang tin.
+ Mục đích của “Ẩn tin” là bảo vệ môi trường mang tin.
- “Giấu tin”:
+ Mục tiêu của “Giấu tin” là nhúng mẩu tin thường là bí mật vào môi trường
phủ, sau đó có thể lấy ra (tách lại) tin mật từ môi trườn phủ.
+ “Giấu tin” không cho phép nhìn thấy (bằng mắt) “tin giấu” trên vật mang
tin. Mục đích của “Giấu tin” là bảo vệ được “tin giấu”.
* Về đánh giá hiệu quả:
+ Chỉ tiêu quan trọng nhất của “Ẩn tin” là tính bền vững của tin được giấu.
+ Chỉ tiêu quan trọng nhất của “Giấu tin” là dung lượng của tin được giấu.
1.2 Một số hình thức “Ẩn – Giấu tin” trong dữ liệu đa phương tiện
1.2.1 “Ẩn - Giấu tin” trong ảnh

Hiện nay giấu thông tin trong ảnh là một bộ phận chiếm tỉ lệ lớn nhất trong
các chưng trình ứng dụng hệ thống giấu tin trong đa phương tiện bởi lượng thông
tin được trao đổi bằng ảnh là rất lớn và hơn nữa giấu thông tin trong ảnh cũng đóng
vai tò hết sức quan trọng trong hầu hết các ứng dụng bảo vệ an toàn thông tin như:
nhận thực thông tin, xác định xuyên tạc thông tin, bảo vệ bản quyền tác giả, điều
khiển truy cập…Chính vì thế mà vấn đề này nhận được sự quan tâm rất lớn của các
cá nhân, tổ chức, trường đại học và nhiều viện nghiên cứu trên thế giới.
Khi giấu thông tin trong ảnh, thông tin sẽ được giấu cùng với dữ liệu ảnh
nhưng chất lượng ảnh ít thay đổi và gần như khi nhìn binh thường vào ảnh đó chúng
ta không thể phát hiện ra rằng đằng sau ảnh là khối thông tin được ẩn trong đó.
Ngày nay khi ảnh số được sử dụng rất phổ biến thì giấu thông tin trong ảnh là một
công nghệ đem lại rất nhiều tác dụng quan trọng trên nhiều lĩnh vực trong đời sống
xã hội. Ví dụ như đối với các nước phát triển, chữ kí tay đã được số hóa và lưu trữ
sử dụng như là hồ sơ cá nhân của các dịch vụ ngân hàng và tài chính, nó được dùng
để nhận thực trong các thẻ tín dụng của người tiêu dùng. Phần mềm WinWord của
Microsoft cũng chho phép người dùng lưu trữ chữ ký trong ảnh nhị phân rồi gắn
vào vị trí nào đó trong file văn bản để đảm bảo tính an toàn của thông tin. Tài liệu
sau đó được truyền trực tiếp qua máy fax, qua mạng theo đó việc nhận thực chữ ký,
xác thực thông tin đó trở thành một vấn đề cực kỳ quan trọng khi mà việc ăn cắp
thông tin hay xuyên tạc thông tin bởi các tin tặc đang trở thành một vấn nạn đối với
bất kỳ quốc gia nào, tổ chức nào.
9
Thêm vào đó lại có rất nhiều loại thông tin quan trọng cần được bảo mật như
những thông tin về an ninh, thông tin về bảo hiểm hay các thông tin về tài chính,
các thông tin này được số hóa và lưu trữ trong hệ thống máy tính hay trên mạng.
Chúng rất dễ bị lấy cắp và bị thay đổi bởi các phần mềm chuyên dụng. Việc nhận
thực cũng như phát hiện thông tin xuyên tạc đó trở nên vô cùng quan trọng, cấp
thiết. Và một đặc điểm của giấu thông tin trong ảnh đó là thông tin được giấu trong
ảnh đó là thông tin được giấu trong ảnh một cách vô hình, nó như là một cách mà
truyền thông tin mật cho nhau mà người khác không thể biết được bởi sau khi giấu

thông tin thì chất lượng ảnh gần như không thay đổi đặc biệt đối với ảnh mầu hay
ảnh xám. Gần đây báo chí đã đưa tin vụ việc ngày 11-9 gây chấn động nước Mĩ và
toàn thế giới, chính tên trùm khủng bố quốc tế Osma BinLaDen đã dùng cách thức
giấu thông tin trong ảnh để liên lạc với đồng bọn, và hắn đã qua mặt được cục tình
báo trung ương Mĩ CIA và các cơ quan an ninh quốc tế. Chắc chắn sau vụ việc này,
thì việc nghiên cứu các vấn đề liên quan đến giấu thông tin trong ảnh sẽ rất được
quan tâm.
1.2.2 “Ẩn - Giấu tin” trong audio
Giấu thông tin trong audio mang những đặc điểm khác so với giấu thông tin
trong các đối tượng đa phương tiện khác. Một trong những yêu cầu cơ bản của giấu
tin là đảm bảo tính chất ẩn của thông tin được giấu đồng thời không làm ảnh hưởng
đến chất lượng của dữ liệu gốc. Khác với kĩ thuật giấu thông tin trong ảnh phụ
thuộc vào hệ thống thị giác thì kĩ thuật giấu thông tin trong audio lại phụ thuộc vào
hệ thống thính giác HAS. Một vấn đề khó khăn ở đây là hệ thống thính giác của con
người nghe được các tín hiệu ở các giải tần rộng và công suất lớn nên đã gây khó dễ
đối với các phương pháp giấu tin trong audio. Nhưng thật may là HAS lại kém
trong việc phát hiện sự khác biệt các dải tần và công suất, điều này có nghĩa là các
âm thanh to, cao tần có thể che giấu được các âm thanh nhỏ thấp một cách dễ dàng.
Các mô hình phân tích tâm lí đã chỉ ra điểm yếu trên và thông tin này sẽ giúp ích
cho việc chọn các audio thích hợp cho việc giấu tin. Vấn đề khó khăn thứ hai đối
với giấu thông tin trong audio là kênh truyền tin. Kênh truyền hay băng thông chậm
sẽ ảnh hưởng đến chất lượng thông tin sau khi giấu. Ví dụ để nhúng một đoạn java
applet vào một đoạn audio (16 bit, 44.100 Hz) có chiều dài bình thường thì các
phương pháp nói chung cũng cần ít nhất là 20 bit/s. Giấu thông tin trong audio đòi
hỏi yêu cầu rất cao về tính đồng bộ và tính an toàn của thông tin. Các phương pháp
giấu thông tin trong audio đều lợi dụng điểm yếu trong hệ thống thính giác của con
người.
10
1.2.3 “Ẩn - Giấu tin” trong video
Cũng như giấu tin trong ảnh hay trong audio giấu tin trong video cũng được

quan tâm và được phát triển mạnh mẽ cho nhiều ứng dụng như điều khiển truy cập
thông tin, nhận thực thông tin và bảo vệ bản quyền tác giả. Một phương pháp giấu
tin trong video được đưa ra bởi Cox là phương pháp phân bố đều. Ý tưởng cơ bản
của phương pháp là phân phối thông tin giấu dàn trải theo tần số của dữ liệu gốc.
Nhiều nhà nghiên cứu đã dùng những hàm cosin riêng và các hệ số truyền sóng
riêng để giấu tin. Trong các thuật toán khởi nguồn thường thi các kỹ thuật cho phép
giấu các ảnh vào trong video nhưng thời gian gần đây các kỹ thuật cho phép giấu cả
âm thanh và hình ảnh trong video. Như phương pháp của Swanson đã sử dụng
phương pháp giấu theo khối, phương pháp này đã giấu được hai bít vào khối 8*8;
hay gần đây nhất là phương pháp của Mukherjee là kỹ thuật giấu trong audio và
video sử dụng cấu trúc lưới đa chiều… Kỹ thuật giấu thông tin trong video áp dụng
cả những đặc điểm về thị giác và thính giác của con người.
1.3 Các tính chất của “Ẩn – giấu tin” trong ảnh
Hiện nay có nhiều phương pháp “Ẩn – Giấu tin” trong ảnh được nghiên cứu.
Để đánh giá chất lượng của một phương pháp “Ẩn – Giấu tin”, người ta dựa vào
một số tiêu chí sau:
i) Bảo đảm tính “vô hình”
“Ẩn – Giấu tin” trong ảnh sẽ làm biến đổi ảnh mang tin. Tính vô hình thể
hiện mức độ biến đổi ảnh mang. Phương pháp “Ẩn – Giấu tin” tốt sẽ làm cho thông
tin mật trở nê “vô hình” trên ảnh mang, người dùng khó nhận biết trong ảnh có ẩn
chứa thông tin mật.
Chú ý rằng với “Ẩn tin” thì trong thực tế không phải khi nào cũng cố gắng
để đạt được tính vô hình cao nhất, ví duk trong truyền hình, người ta gắn hình ảnh
mờ gọi là “thủy ấn” để bảo vệ bản quyền bản tin.
ii) Khả năng chống giả mạo
Mục đích của “Giấu tin” là truyền đi thông tin mật. Nếu không thể do thám
tin mật thì kẻ địch cũng cố tìm cách làm sai lạc tin mật, làm giả macoj tin mật để
gây bất lợi cho đối phương. Phương pháp “Giấu tin” tốt nhất phải đảm bảo tin mật
không bị tấn công một cách chủ động trên cơ sở những hiểu biết về thuật toán
nhúng tin và có ảnh mang (nhưng không biết khóa “Giấu tin”).

Đối với “Ẩn tin” thì khả năng chống giả mạo là yêu cầu vô cùng quan trọng,
vì có như vậy mới bảo vệ được bản quyền, minh chứng tín pháp lý của sản phẩm.
11
iii) Dung lượng giấu
Dung lượng giấu được tính bằng tỷ lệ của lương tin cần giấu so với kích
thước ảnh mang tin. Các phương pháp đều cố gắng giấu được nhiều tin trong ảnh
nhưng vẫn giữ được bí mật. Tuy nhiên trong thực tế người ta luôn phải cân nhắc
giữa dung lượng và các chỉ tiêu khác như tính vô hình, tính bền vững (ổn định).
iv) Tính bền vững
Sau khi “Ẩn – Giấu tin” vào ảnh mang tin, bản thân ảnh mang có thể phải
trải qua các biến đổi khác nhau như lọc (tuyến tính, phi tuyến), thêm nhiễu, làm sắc
nét, mờ nhạt, quay, nén mất dữ liệu,… Tính bền vững là thước đo “sự nguyên ven”
của tin mật sau những biến đổi như vậy.
v) Độ phức tạp tính toán
“Độ phức tạp” của thuật toán “Ẩn – Giấu tin” và “Giải tin” cũng là một chỉ
tiêu quan trọng để đánh giá một phương pháp “Ẩn – Giấu tin” trong ảnh. Chỉ tiêu
này cho chúng ta biết “tài nguyên” (thời gian và bộ nhớ) tốn bao nhiêu dùng cho
một phương pháp “Ẩn – Giấu tin”.
Với chủ nhân “Ẩn – Giấu tin” thì thời gian thực hiện phải nhanh, nhưng với
kẻ thám tin thì “tách tin” phải là bài toán khó. Ví dụ, bài toán “tách tin” từ “Thủy
ấn” để đánh dấu bản quyền cần phải là bài toán “khó” thì mới chịu được sự tấn công
của tin tặc nhằm phá hủy “Thủy ấn”.
1.4 Vấn đề tấn công hệ thống “Ẩn – Giấu tin”
Tấn công một hệ “Ẩn – Giấu tin” được gọi là “Steganalysis”. Đó là các
phương pháp để phát hiện, phá hủy, trích rút hay sửa đổi tin mật. Nghiên cứu các
biện pháp của kẻ tấn công sẽ hữu ích cho việc thiết kế một hệ “Ẩn – Giấu tin” tốt.
Việc tấn công được coi là thành công hay không tùy theo ứng dụng. Đối với
liên lạc bí mật, việc phát hiện và chứng minh được một ảnh có chứa tin mật được
coi là thành công. Đối với bảo vệ bản quyền hay chống giả mạo thì việc tấn công
được coi là thành công nếu không chỉ phát hiện ra “Thủy ấn” mà còn phá hủy hay

sửa đổi nó, nhưng không làm giảm chất lượng của ảnh mang.
Có điểm giống nhau giữa “mã hóa” và “giấu tin” là người ta giải thiết thám
tin biết trước phương pháp mã hóa hay giấu tin. Như vậy, việc thám tin theo một
phương pháp cụ thể (mã hóa hay giấu tin) phụ thuộc vào “khóa” chứ không phải
phụ thuộc vào độ phức tạp của phương pháp này.
Tương tụ như thám mã trong mã hóa, các kỹ thuật thám tin trong giấu tin
cũng được chia làm 5 nhóm:
12
- Biết ảnh mang tin
- Biết ảnh gốc và ảnh mang tin
- Biết có tin giấu trong ảnh mang tin
- Biết thuật toán giấu tin
- Biết thuật toán trích (tách) tin mật
Thám tin phát hiện “Thủy ấn” hay tin mật có thể thực hiện bằng cách phân
tích vùng nhiễu quá mức trên ảnh. Tin tặc kinh nghiệm có thể nhận thấy các vùng
nhiễu này bằng mắt thường. Nếu nhận biết được ảnh gốc thì việc thám tin còn đơn
giản hơn nữa, vì khi đó có thể so sánh ảnh mang tin với ảnh gốc để tách nhiễu.
Nếu thám tin biết được có tin giấu, người ta có thể tạo ra các cặp ảnh gốc và
ảnh mang để phân tích và xem xét liệu ảnh đang tìm hieur có mang dấu ấn của chữ
ký hay tin mật không.
Việc phá tin mật có thể đơn giản hay phức tạp tùy thuộc vào phương pháp
“Ẩn – Giấu tin”. Đối với phương pháp nhúng tin vào “bit có trọng số thấp”, thì việc
phá tin mật chỉ đơn thuần là thay đổi lại các bit này, như vậy ảnh mang tin trở về
trạng thái ban đầu.
Phá tin mật đối với các phương pháp “Ẩn tin” mà vẫn giữ nguyên ảnh mang
là một việc khó. Vì mục tiêu của “thủy ấn” là phải đạt được độ bền vững sao cho
nếu có ai phá “thủy ấn” thì cũng làm hỏng ngay cả ảnh gốc.
Thông thường người ta tìm cách áp dụng nhiều phép biến đổi ảnh với hi
vọng rằng tuy từng phép biến đổi không có tác dụng nhưng tổ hợp của chúng có thể
giúp cho việc phá hủy “thủy ấn” mã vẫn giữ được ảnh mang.

Nếu biết tin mật và ảnh mang tin thì cơ hội phá tin mật sẽ cao hơn.
Nếu biết thuật toán “Ẩn – Giấu tin”, kẻ thám tin có thể dùng nó thử “Ẩn –
Giấu tin” lên nhiều ảnh khác nhau, qua đó dùng phương pháp thống kê để tìm ra các
quy luật gây nhiễu, cũng dùng nó để kiểm thử xem một ảnh có mang tin mật hay
không.
Việc thám tin khó nhất đó là sửa đổi tin trong ảnh mang và suy ra được
“khóa viết mật” dùng để nhúng tin. Nếu biết khóa viết mật, kẻ thám tin có thể làm
giả các tin khác giống như nó được gửi đi từ chính chủ.
Phương pháp thám tin để biết thuật toán “Ẩn – Giấu tin” và thuật toán “tách
tin” hay được dùng trong các hệ thám tin. Nhiều kỹ thuật thám tin trong “Ẩn – Giấu
tin” được chuyển sang từ kỹ thuật thám mã trong mã hóa.
13
1.5 Một số ứng dụng đang được triển khai
1.5.1 Liên lạc bí mật
Bản mã của tin mật có thể gây sự chú ý của tặc, nhưng tin mật được giấu vào
trong môi trường nào đó rồi gửi đi trên mạng máy tính thì ít gây ra sự chú ý của tin
tặ. Đó là một ứng dụng của “Giấu tin”.
Hiện nay người ta phối hợp đồng thời nhiều giải pháp để truyền tin mật trên
mạng công khai: Đầu tiên tin mật được nén tin, sau đó mã hóa bản tin nén, cuối
cùng giấu bản mã vào trong môi trường nào đó.
1.5.2. Bảo vệ bản quyền (copyright protection)
a. Thủy ấn (Watermarking)
+ Một biểu tượng bí mật gọi là “Thủy ấn” (Watermark) được nhúng vào
trong một tài liệu (hình ảnh, âm thanh,…) để xác nhận quyền sở hữu về tài liệu.
+ “Thủy ấn” được đính lên tranh ảnh khi bán hoặc phân phối, thêm vào đó có
thể gán một “nhãn thời gian” để chống giả mạo.
+ “Thủy ấn” cũng được dùng để phát hiện xem các ảnh có bị sửa đổi hay
không. Việc phát hiện “Thủy ấn” được thực hiện bằng thống kê, so sánh độ tương
quan hoặc bằng cách đo đạc xác định chất lượng của “thủy ấn” trong ảnh mang.
b) Điểm chỉ số

Điểm chỉ số tương tự như số seri của phần mềm. Điểm chỉ số dùng để
chuyển thông tin về người nhận “sản phẩm số” (không phải chủ sở hữu) nhằm
chứng thực bản sao duy nhất của sản phẩm.
c) Gán nhãn
Tiêu đề, chú giải, nhãn thời gian, … có thể được nhúng vào sản phẩm số, gắn
tên người lên ảnh của họ, gắn tên địa phương lên bản đồ. Khi đó nếu sao chép ảnh
thì cũng sẽ sao chép cả thông tin đã nhúng vào nó. Chủ sở hữu của sản phẩm, người
có “khóa viết mật” có thể tách ra và xem chú giải.
Trong một cơ sở dữ liệu ảnh, người ta có thể nhúng các từ khóa để các động
cơ tìm kiếm có thể tìm nhanh một bức ảnh nào đó. Nếu là một khung ảnh cho cả
một đoạn phim, người ta có thể gán cả thời điểm diễn ra sự kiện để đồng bộ hình
ảnh với âm thanh. Người ta cũng có thể gán số lần mà hình ảnh được xem để tính
tiền thanh toán.
d) Điều khiển truy cập
Các “thuỷ ấn” trong những trường hợp này được sử dụng để điều khiển truy
cập đối với các thông tin. Các thiết bị phát hiện ra “thuỷ ấn” thường được gắn sẵn
vào trong các hệ thống đọc ghi. Ví dụ như hệ thống quản lý sao chép DVD đã được
14
ứng dụng ở Nhật. Các ứng dụng loại này cũng yêu cầu “thuỷ ấn” phải được bảo
đảm an toàn và cũng sử dụng phương pháp phát hiện “thuỷ ấn” đã giấu mà không
cần thông tin gốc.
1.6 Một số chương trình “Ẩn – Giấu tin”
1.6.1 Chương trình Hide and Seek v4.1
Chương trình này của Colin Maroney chạy dưới hệ điều hành DOS, để giấu
tin vào các ảnh định dạng GIF. Nó thực hiện giấu tin vào ảnh mang một cách ngẫu
nhiên, do đó nếu lượng tin cần giấu nhỏ thì tin sẽ được rải đều khắp ảnh mang. Nếu
lượng tin nhiều thì các vùng thay đổi dầy hơn, vì vậy dễ bị phát hiện.
1.6.2 Chương trình StegoDos
Chương trình chạy dưới hệ điều hành DOS, sử dụng ảnh mang 320 x 200
pixel và 256 màu.

1.6.3 Chương trình White Noise Storm
Chương trình này của Ray (Arsen) Arachelian, dễ dùng hơn và nhúng được
nhiều tin hơn các chương trình trước. Ảnh mang không cần kích thước cố định, tính
vô hình cao.
1.6.4 Chương trình S-Tools for Windows
Một chương trình giấu ảnh tốt. Có thể giấu tin trong ảnh BMP, GIF, tệp tin
âm thanh WAV, các vùng chưa dùng đến của đĩa mềm. Giao diện đồ họa kéo thả. Để
giấu tin chỉ cần kéo biểu tượng tệp tin cần giấu và thả ảnh lên.
Một yếu tố mà các hệ giấu tin nhắm tới và khai thác đó là nhứng điểm yếu
trong hệt hống thị giác của con người. Một trong những phương pháp giấu tin là tạo
ra các mặt nạ giác quan để đánh lừa mắt người. Vậy nên các nghiên cứu về phương
pháp giấu tin trong ảnh có liên quan mật thiết với lĩnh vực xử lý ảnh, lý thuyết mật
mã và các kiến thức về hệ thống thị giác.
15
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Trịnh Nhật Tiến, Giáo trình An toàn dữ liệu, 2008.
2. Một số địa chỉ website tìm hiểu về Giấu tin
- />- />16