Khóa luận Tìm hiểu các kỹ thuật về giấu văn bản và giấu ảnh trong ảnh

Khoá luận tổt nghiệp

Khoa sư phạm kỹ thuật

Mục lục
Phần 1: Phần Kỹ Thuật

LỜI NÓI ĐẦU
Là một nhà giáo tương lai được đào tạo tại khoa Sư phạm kỹ thuật trường Đại
học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên, mỗi chúng em luôn tự ý thức được rằng phải trang

bị thật nhiều kiến thức cho bản thân cả về nghiệp vụ sư phạm và kỹ thuật tin học. Bởi lẽ
bản chất của ngành giáo viên là truyền đạt tri thức cho người học. Muốn truyền đạt được
tri thức thì người giáo viên phải có nghiệp vụ sư phạm thật tốt, đồng thời kiến thức phải
sâu, rộng, vững chắc.
Sau bốn năm học với sự giảng dạy nhiệt tình của các thầy cô giáo trong trường
đến nay chúng em đã bước vào những giai đoạn cuối cùng của khoá học. Đây cũng là
khoảng thời gian cuối mà chúng em được hình thành một phong cách làm việc khoa học
với các thầy giáo, cô giáo khi giải quyết các vấn đề về chuyên môn Tin học và nghiệp vụ
Sư phạm bằng việc nhận và hoàn thành đề tài khoá luận tốt nghiệp của nhà trường giao
cho dưới sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy cô giáo khoa Sư phạm kỹ thuật Tin học. Để
vận dụng các kiến thức đã học trong trường và kiến thức mở rộng, đem ứng dụng vào

thực tế bản thân em đã được nhận đề tài như sau:
♦
♦

về phần Kỹ thuật: Tìm hiểu các kỹ thuật về giấu văn bản và giấu ảnh trong ảnh
về phần Nghiệp vụ sư phạm: Thiết kế dạy học bài Micro soft Word - mục 4.1 - 4.24.3 (2 tiết) và bài Lập trình đơn giản - mục 2.1(ltiết) thuộc giáo trình “Tin học đại

cương” của trường ĐHKTCN, theo quan điểm dạy học tích cưc lấy người học

làm trung tâm.
Đến nay, nhờ sự giúp đỡ tận tình của hai thầy giáo PGS.TS Dương Phúc Tỷ và
KS.Nguyễn Văn Huy cùng các thầy cô giáo trong khoa em đã hoàn thành đề tài khoá
luận tốt nghiệp của mình. Do năng lực còn hạn chế, vốn kiến thức còn hạn hẹp nên em
không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được sự giúp đỡ của quý thầy
cô cùng các bạn để đồ án của em được chính xác, đầy đủ và đạt hiệu quả.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên: Đinh Thị Hồng Hạnh

SVTH: Đinh Thị Hồng Hạnh

1


Khoá luận tổt nghiệp

Khoa sư phạm kỹ thuật

PHẦN 1: PHẦN KỸ THUẢT Chương I:ĐẶT VẤN ĐỀ
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. Sự ra đời những
phần mềm có tính năng rất mạnh, các thiết bị mới như máy ảnh kỹ thuật số, vv...đã đến
với thế giới tiêu dùng và con người đã dựa vào đó để sáng tạo, xử lý và thưởng thức các
dữ liệu đa phương tiện (multimedia data). 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,
thương mại,... Và chính môi trường mở và tiện nghi như thế đã 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 ăn
cắp bản quyền, nạn xuyên tạc thông tin, truy nhập thông tin trái phép vv... Vì vậy mà
việc đi tìm các giải pháp để giải quyết ngăn chặn các vấn đề trên để bảo vệ thông tin là

điều tất yếu.
Trong một quá trình phát triển lâu dài, nhiều phương pháp bảo vệ thông tin đã
được đưa ra như giải pháp dùng mật mã học. Các hệ mật mã đã được phát triển nhanh
chóng và được ứng dụng rất phổ biến. Đã có rất nhiều những hệ mã phức tạp được sử
dụng như DES, RSA, NAPSACK ... Bên cạnh giải pháp này còn một giải pháp khác
đang được nghiên cứu và ứng dụng rất mạnh mẽ ở nhiều nước trên thế giới đó là phương
pháp giấu tin (data Hiding). Đây là phương pháp mới và phức tạp, nó đang được xem
như là một công nghệ chìa khoá cho các 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.
1.1 Giấu thông tín trong ảnh
Giấu thông tin trong ảnh hiện nay đang là một lĩnh vực khoa học công nghệ
thông tin chiếm tỷ lệ lớn nhất trong các chương trình ứng dụng, các phàn mềm, hệ thống
giấu tin trong đa phương tiện. Bởi lẽ trong thực tế lượng thông tin được trao đổi bằng
hình ảnh là rất phổ biến. Vì yậy qua nhiều nghiên cứu đã tìm ra rằng có thể giấu thông
tin trong ảnh với mục đích cất giấu thông tin quan trọng như Password, gửi thư bảo
mật, ... dưới một bức ảnh. Lĩnh vực này đã và đang nhận được sự quan tâm rất lớn từ các
cá nhân, các tổ chức, các trường đại học và các viện nghiên cứu khoa học trên thế giới.
Giấu thông tin trong ảnh nghĩa là thông tin sẽ được giấu cùng với dữ liệu ảnh
nhưng chất lượng ít thay đổi và chẳng ai biết được đằng sau ảnh đó đang mang những
thông tin giá trị. Ngày nay khi ảnh số đã được sử dụng rất phổ biến thì việc giấu thông
tin trong ảnh mang nhiều ý nghĩa và đã đem lại rất nhiều những ứng dụng quan trọng

SVTH: Đinh Thị Hồng Hạnh

2


Khoá luận tổt nghiệp

Khoa sư phạm kỹ thuật

trên nhiều lĩnh vực trong đời sống xã hội. Ví dụ như đối với các nước phát triển, chữ ký
tay đã được số hoá 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 Microsoữ cũng cho phép người dùng lưu trữ chữ kí trong ảnh
nhị phân rồi gắn vào vị trí nào đó trong File văn bản để đảm bảo tính an toàn thông tin.
Tài liệu đó được truyền trực tiếp qua máy Fax hoặc được lưu truyền 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 đã trở nên vô cùng quan trọng và cấp thiết. Thông tin được
giấu trong ảnh một cách vô hình, nó cũng giống như là một cách truyền thông tin mật
cho nhau mà người khác không thể biết được bởi sau khi giấu thì chất lượng ảnh gần
như không thay đổi đặc biệt đối với ảnh màu hay ảnh xám.

1.2 Các kiểu giấu thông tin trong ảnh

1.2.1

Các vấn đề cơ bản liên quan đến ảnh

Gốc của ảnh (ảnh tự nhiên) là một ảnh liên tục cả về không gian và độ sáng. Để
đưa được ảnh vào máy tính số ảnh cần được số hoá. số hoá ảnh là sự biến đổi gần đúng
một ảnh liên tục thành một tập điểm phù họp về vị trí (không gian) và độ sáng (mức
xám). Khoảng cách giữa các điểm đó được thiết lập sao cho mắt người không thể phân
biệt được danh giới giữa chúng. Mỗi một điểm như yậy được gọi là một điểm ảnh (PEL:
Picture Element) hay gọi tắt là Pixel. Trong khuôn khổ ảnh hai chiều mỗi Pixel ứng với
cặp toạ độ (x, y).
Như yậy điểm ảnh là một phần tử của ảnh số tại toạ độ (x, y) với độ xám hoặc
màu nhất định. Kích thước và khoảng cách các điểm ảnh đó được chọn thích họp sao
cho mắt người cảm nhận được sự liên tục về không gian và mức xám của ảnh gần như là
thật. Mỗi phần tử trong ma trận được coi là một phàn tử ảnh.

♦ Điểm ảnh
Một điểm ảnh ta cần quan tâm đến hai đặc trưng cơ bản đó là vị trí (x, y) của điểm
ảnh và độ xám của nó.
Độ xám hay mức xám của điểm ảnh là cường độ sáng của nó được gán bằng giá
trị số điểm đó. Các thang giá trị mức xám thường là 16, 32, 64, 128, 256. Trong đó mức
256 là mức phổ dụng.

SVTH: Đinh Thị Hồng Hạnh

3


Khoá luận tổt nghiệp

Khoa sư phạm kỹ thuật

♦ Một sổ loại ảnh
Ảnh đen trắng: Là ảnh có hai màu đen và trắng (không chứa màu khác) với mức xám

ở các điểm ảnh là khác nhau.
Ảnh nhị phân: ảnh chỉ có hai màu đen trắng phân biệt tức là máy tính chỉ dung một

bit để mô tả các mức xám khác nhau hay nói cách khác mỗi điểm ảnh của ảnh nhị phân
chỉ mang giá trị hoặc là 0 hoặc là 1.
Ảnh màu: Trong khuôn khổ lí thuyết ba màu (Red, Blue, Green) để tạo nên thế giới

màu người ta pha trộn ba màu đó với nhau để tạo nên thế giới màu đó. Ảnh màu thường
dùng 3 byte để mô tả các mức màu. Khi đó giá trị các mức màu sẽ là28*3 ® 16.7 triệu
màu.

Khi dùng ảnh để giấu thông tin thì ảnh và thông tin được giấu có thể xử lý trước
để phục vụ cho việc giấu thông tin hoặc tích chập chúng với nhau được dễ dàng hơn. Có
rất nhiều phương pháp xử lý ảnh như mã hóa, biểu diễn ảnh dưới dạng các bít nhị phân
rồi đem cộng(+), trừ(-), nhân(*), chia(/) hoặc tích chập,... với một giá trị khác bất kỳ
nhằm mục đích bảo mật thông tin khiến người khác khó phát hiện và đánh cắp thông tin.
Việc xử lý ảnh và xử lý thông tin trước khi đem chúng tích hợp với nhau là rất
quan trọng và cần thiết có như vậy thì ta mới đảm bảo an toàn cho thông tin khi giấu.
1.2.2

Giấu kiểu đính kèm

a. Cấu trúc chung của một file trên máy tính
Header

Data

Ví dụ:
Cấu trúc câa ílle DOC

Ueader
Format trail&r

SVTH: Đinh Thị Hồng Hạnh

4


Khoá luận tổt nghiệp

Khoa sư phạm kỹ thuật

Trong đó
Header: Xác định thông tin File
■ Kiểu File
■ Kích thước File
Data : Gồm khung text và íòrmat trailer chứa các dữ liệu trong file DOC.

b, Cách đọc và xác định file của máy tỉnh

SVTH: Đinh Thị Hồng Hạnh

5


Khoá luận tổt nghiệp

Khoa sư phạm kỹ thuật

Ví dụ để đọc và xác định íĩle có tên là nhac.mp3, ngoài việc máy tính dựa vào
tên íỉle có định dạng ,mp3 để đọc thì máy tính còn quan tâm đến Header của file. Trong
một file bất kỳ Header chứa định dạng của file và khôngthể thay đổi được, máy tính dựa
vào header đó để tìm ra định dạng của file và tiến hành đọc nó. Bởi lẽ nếu vẫn là fìle
nhac.mp3 ta đổi tên fìle thành nhac2 thì máy tính vẫn mở được nhờ các phần mềm hỗ trợ
trong máy tính như các dàn media, gommedia, yy...
Dựa vào cấu trúc chung của các file mà người ta nghĩ ra cách giấu thông tin theo
kiểu đính kèm cụ thể là đính kèm các fìle vào một fìle ảnh.
Cách thức đính kèm: Nối nhị phân một fìle A vào sau một file ảnh trong đó File A
là một thư mục chứa các fìle thông tin có những định dạng khác nhau như text, mp3,
doc,...
File ảnh ở đây có thể là ảnh jpg, jpeg, bmp,w...

Có thể hình dung cách thức giấu thông tin theo kiểu đính
kèm như sau:
File ảnh
gốc

File A
được
giấu

Header của Fỉle
Hanh.jpg

Header của Fỉle
Hanh.doc

Khi đính kèm một fìle A vào sau một fìle ảnh thì Header và kích cỡ của ảnh là
không thay đổi, size của fĩle đính kèm A là không giới hạn. Dựa vào cách đọc và xác
định fìle của máy tính, để mở fĩle ảnh gốc thì máy tính sẽ tự động dò kiểu dữ liệu của
file ảnh gốc trên các header có định dạng JPG chứ nó không quan tâm đến các định dạng
khác kèm theo như là các định dạng của các file được đính kèm. Nếu máy tính tìm được
trên các header của các file có định dạng là JPG thì nó sẽ chỉ mở fĩle đó.

SVTH: Đinh Thị Hồng Hạnh

6


Khoá luận tổt nghiệp

Khoa sư phạm kỹ thuật

a. Vi dụ về một phương pháp giấu kiểu đính kèm

-> Giấu kiểu đính kèm là sử dụng phương pháp mã hóa các lệnh sao chép và dấu
nhắc lệnh trong Dos bằng cách sử dụng một chuyển đổi /b để chuyển hầu hết các loại
tập tin vào một hình ảnh. Phương pháp này rất đơn giản và chỉ mất ít hơn 30 giây. Có
thể hình dung phương pháp này như sau:
Cần giấu các tập tin filel.doc, file2.exe, file3.bmp trong một ảnh có tên là
anh.jpg. Đưa chúng vào trong một thư mục mới, được khởi tạo trên ổ c và nén lại bằng
một phần mềm nén Winrar hoặc bất cứ một phần mềm nén nào khác.
hanh.jpg
608 x 474 JPEG Image

t
i

123.zar
WinRAR archive 2j876KB

4

+

hanh_123.jpg
608 x 471

JPEG
Image
♦ Cách làm như sau:

1. Click Start\Run...\ cmd sau đó ấn OK để mở cửa sổ dòng lệnh.

Type the name ũf a program, folder, document, or
Internet resource, and VVnÒovvs wil open itfbr you.
Open:

O
K

SVTH: Đinh Thị Hồng Hạnh

Cancel

Browse,..

7


Khoá luận tổt nghỉệp

Khoa sư phạm kỹ thuật

2. Trong cửa sổ lệnh gõ cd\ để chuyển đường dẫn đến nơi chứa hai tập tin này.
CA c: \WIN DO ws\ System ỉ 2 \c md ửxe

i<c> Copiíi’iffht 1985-2001 Hiorosoft Corp. C:\Docuroents
and Settings\CaJhya>cđ\

3. Đánh dòng lệnh sau: Copy /b hanh.jpg + 123.rar 123 hanh.jpg
C.Í C:\WINDOWSlsystem32Vcmd.exe

T
Ị

Mịci'osoft Mindọụs XP [Uei^sion 5.1.2600] (C) Copyi'icfhfc 1985-2001 Micr-osoít Corp.
G:'sDocuments and SettingsXAdrriinisti*atoi*>cd\
C:\XIopy /h lvanJi.jpg * i23.»*ai' i23_li»n!h.jpg

w

u

4. Nhấn Enter, cửa sổ lệnh sẽ tạo một tập tin có tên là 123_hanh.jpg trong
ổc.
C:\WINDOW5isystem32\cmd.exe

Mici'osoft Uind0M& XP EUepsỉon 5.1.2600] <C!> Copyright Ì98S-2001 MicrcsoÊt Corp.

M-H*ỉ

3

C:\Docunients and Settings\fìdininisti“atop>cd['*»

C:\>Copy /b Iianh.jpg + 123.rar 123Jhanh«jpgr
})anli.jpgr
123. jpsr
I File<s> copied.

Mi

Á

Kết quả trong ố C:

123 hanh.jpg
608~x474 JPEG ỉmage

Khi mở file 123_hanh.jpg thì ảnh được hiện ỉên chính là ảnh hanh.jpg, đó là
ảnh được dùng để “nguỵ ừang”giấu thông tin.
♦ Phuc hồi
■ Để truy xuất vào dữ liệu bên ữong tập tin nén 123.rar, ta chi cần đổi đuôi
123_hanh.jpg thành 123_hanh.rar, khi đó các tập tin giấu sẽ được mở.

SVTH: Đinh Thị Hồng Hạnh

8


Khoá luận tổt nghiệp

Khoa sư phạm kỹ thuật

■ Sự chuyển đổi 7b’ chính là những bản sao nhị phân.
■ Kiểu giấu thông tin này có thể ẩn được hầu hết các loại tệp như rar, swf, mp3,
txt, exe yy... chỉ trong một hình ảnh. Các tập tin ảnh có thể là jpg, png, bmp, hoặc
gif.

*

ưu điểm:

-

Phương pháp này có thể ẩn bất cứ kiểu tệp nào trong một hình ảnh.

-

Không mất thời gian, không tốn sức.

-

Ảnh được giấu có thể gửi qua mail

-

Không giới hạn tập tin, kích thước (size) các file giấu

*

Nhược điểm:

-

Dễ bị phát hiện khi có thêm công cụ hỗ trợ.

-

Không an toàn cho việc giấu thông tin quan trọng.

1.2.3

Giấu kiểu chèn bít

Mỗi điểm ảnh thường được mã hoá trên B bít. Neu B = 8 thì mức xám của điểm

ảnh sẽ có giá trị từ 0 đến 255 (ảnh này còn được gọi là ảnh đa cấp xám). Neu B = 1 đó
là ảnh nhị phân chỉ với hai màu đen và trắng ứng với giá trị 0 và 1. Trong các bít mã hoá
này người ta chia ra làm hai loại: bít bậc thấp và bít bậc cao. Với bít bậc cao thì độ bảo

toàn thông tin là cao hơn so với bít bậc thấp do bít bậc cao có nhiều mức xám mà mắt
người chỉ phân biệt được khoảng 40 mức.
Giấu kiểu chèn bít dựa trên đặc điểm về các điểm ảnh trong đó cần quan tâm
đến mức xám của điểm ảnh.
Với ảnh màu được biểu diễn bằng 24 bit tương ứng với 16,7 triệu mức xám mỗi
mức xám được biểu thị bằng một giá trị số. Anh đa cấp xám thường được biểu diễn
bằng 8 bit, như vậy nó sẽ có 256 mức xám. Dựa trên đặc điểm mắt người chỉ có thể
phân biệt được được khoảng 40 mức xám khác nhau vì vậy mà các mức xám còn lại sẽ
được lợi dụng để giấu thông tin vào trong đó bằng các phép biến đổi, hay cụ thể là
bằng phép chèn các bít thông tin vào đó. Vì không một ai có thể phân biệt được sự
khác nhau giữa hai mức xám có giá trị 212 và 213 hoặc mức xám có giá trị 50 và 51.
Tuy nhiên khi giấu thông tin kiểu chèn bít thì thông tin
đem giấu phải có kích cỡ (size) nhỏ hơn hoặc bằng kích cỡ
của ảnh gốc(ảnh được giấu).
* Vi dụ:

SVTH: Đinh Thị Hồng Hạnh

9

Khoá luận tổt nghỉệp

Khoa sư phạm kỹ thuật

Hình a. Cho thấy một ô màu có thông sổ màu (Red, Green, Blue) là 50
■rririHi
irrirm

\r
Cuslom COIOÍỈ:

■rrrrrrr
irrrrrrr

1 Huẹ: 3
1 Hộ

reen: 151J
Blue: 51 1 1

ColorlSolid

Deíine Custorn Colors >

/Red: 151 \

Add (o Custom Co

,

k/

Hình b. Cho thấy một ô màu có thông sổ màu (Red, Green, Blue) là 51

Basic colors:

irnriHE
irrirm
IIIIIIII

Hình c. Cho thấy
ỏ màu vói các
thông màu (Red,
Green, Blue) là
65

SVTH: Đinh Thị Hồng Hạnh

Iiiiiri
luston colois:

■rrrrrrr

10


1.2.4

Một sấ công cụ gỉấu thông tín hiện có

é. Phần mềm Our Secret
*

Chức nàng:
Giấu thông tin trong một fĩle vào một fĩle khác
Our Secret dùng thuật số 256 bit mã ho á, nén cao nhất, khả năng tự thiết lập

mật mã. Những íĩles được nén này chứa những íĩles ẩn giấu hoàn toàn đầy đủ và y hệt
như íĩle chính gốc.
Giao diện phần mềm Our Secret

*

ưu điểm: Dễ dùng, thông tin được giấu an toàn, khó bị người khác phát hiện.

+ Cách giấu và mở file giấu
- Giấu flle
• Bước 1: Select a carrỉer f!Ie ( Chọn ra một fĩle để chuyên chở)
Click vào nút phải, để chọn fíle trong Windows Explorer.
• Bước 2: Add\ Remove a íile or message (Thêm vào hoặc lấy đi 1 ílle
hay thông tin)


x|

Add Instant Message
Subịect:
Text

ịTũ

Dearest Rachd;
ỉt is very important for me to expiess lũ /QU how much „ỤQU really me an to me. I wish
I could do this in person while

hQldmgyou in my aiíĩis and gazing into.your eyes But smce
miles QÍ emptiness, this enpression must CQíĩie in the

we aie physically sepaĩated bjj

íorm of letters such
as this.
Rachel I kncMi it is diPíicult íoryou, as it is for me, to be separated for so lũng.
Life sesms tũ be fulỉ of írials ũf íhĩs tựpe which test our inner

'1

iJ________I

Trong bước 2 ta có thể chọn íĩle có sẵn trong
máy tính hay tạo một thông tin mới muốn cất giấu.
Có thể một hay nhiều ílles, nhiều thông tin cùng
một lúc.
-

Click nút Add, một hộp thoại hiện ra cho bạn
chọn File hay New message.

-

Thêm vào Fi!es: Chọn Exỉsted File ấn Next
và chọn file định giấu, fĩle đó sẽ xuất hiện.

-

Thêm vào Message: Chọn New message,
click tiếp vào Next -> hộp thoạỉ Add instant
message xuất hiện. Điền mục (Subject) và
text (chứa những gì bạn muốn giấu). Click
vào OK khi điền xong. Nếu muốn loại bỏ
nhấn Remove.

•

Bước 3: Xác định mật khẩu cho thư mục
giấu và đánh lại mật khẩu trong
khung Conlỉrm the Password. Cuối
cùng ấn vào nút Hide để bắt đầu quá
trình giấu. Khi giấu hoàn tất, hãy
lưu lại kết quả.

Mở file giấu (Unhide file):
• Bước 1: Xác định file chuyên chở (carrier
-

file). ấn nút bên phải của giao
diện, chọn íĩle chuyên chở.


•

Bước 2: Nhập mật mã trong hộp thoại text
và click vào nút Unhide để
khởi động lại quá trình mở lại file
giấu. Khi qua trình hoàn tất, tên fĩle
sẽ được giấu đi trong bảng.

•

Bước 3: Click đúp vào fĩle giấu, file giấu sẽ
được hiển thị và lưu lại.

Lưu v: Đe gửi thông tin mật cho người khác thì
ừong máy tính của người đó
cần có chương trình phần mềm Our Secret V
à mật khẩu để mở File giấu.


é. Chương trình steganography
*

Chức năng:

-

Nhúng các thông tin mật cần gửỉ vào trong một tấm ảnh số. Gỉao
diện chính câa chương trình

+ Các giấu và mở file giấu:
-

Tại giao diện chính click chuột vào Menu Fíle > Load bitmap .... Rồi chọn một
tấm ảnh bất kỳ (. bmp) làm ảnh gốc.

-

Sau đó lại ấn tiếp vào menu Fỉie > Add data fỉle để chèn các thông tin mật có
định dạng (. Txt, .doc, .xls, .exe) vào.

-

Tất cả các íĩle mật sau khỉ được chọn sẽ hiện thành một bảng danh sách bên
phải của giao diện chính.

-

Tiếp theo click chuột vào Menu File\ Save bỉtmap... để lưu lại nội dung mật bên
ừong íĩle ảnh sấ.

-

Để mở thông tin mật bên trong File ảnh số, kích hoạt lại chương trình rồi ấn
Menu File\ Load bitmap \ Extract file... và xác định đường dẫn để trích xuất
thông tin ra.


1.3 Lựa chọn gỉảỉ pháp
-

Ngày nay có rất nhiều phần mềm, công cụ tin học để giấu thông tin. Với hai

kiểu giấu thông tin đã nêu ở trên em sử dụng kiểu giấu chèn bit để giấu ảnh văn
bản trong ảnh và giấu ảnh trong ảnh vì giấu kiểu chèn bít là rất an toàn cho
thông tin.

-

Ảnh dùng để giấu thông tin có nhiều loại ảnh như ảnh màu, ảnh đa cấp xám, ảnh

nhị phân, VY.. .Với ảnh màu mức giá trị để biểu diễn mức xám là rất lớn
(khoảng 16,7 triệu màu) nếu dùng để giấu thông tin sẽ là tốt vì độ an toàn thông
tin là rất cao(do được biểu diễn bằng bit bậc cao). Tuy nhiên khi làm việc với
ảnh màu số mức xám để sử dụng giấu thông tin là quá nhiều không thể dùng hết
dẫn đến hao phí bộ nhớ của máy tính lớn, mất nhiều thời gian, w... Vì vậy với
đề tài này giới hạn bài toán chỉ làm việc trên ảnh đa cấp xám.
Chương II: KỸ THUẬT GIẤU VĂN BẢN VÀ GIẤU ẢNH TRONG ẢNH

2.1 Giấu văn bản trong ảnh

Khải niêm:
-

Giấu văn bản trong ảnh là ẩn giấu đi các ảnh văn bản (text) vào bên
trong một bức ảnh sao cho người xem không phát hiện được.

-

Văn bản có thể là mật khẩu, một bức thư, hay một lời nhắn bí mật mà
ta không muốn cho người khác đọc được.

2.1.1

Ví dụ bằng hình ảnh

Hình 1: Anh B là ảnh gốc(dùng để giấu văn bản)


HELLO CUT

HELLO CUT

HELLO CUT

HELLO CUT

HELLO CUT

HELLO CUT

Hình 2: Anh A là ảnh nhị phân chứa văn bản
cần giấu (gồm bit 0 và 1)

Hình 3: Ảnh Đích là ảnh đã giấu ảnh A trong ảnh B (Giấu chưa tốt)
Đây là ảnh đã được giấu thông tin từ ảnh A vào ảnh B theo kiểu giấu chèn
bít nhưng giấu chưa tốt do bít được chèn là một giá trị lớn mắt người có thể nhận
ra được.
Nếu A[i, j] = 1 thì Dich[i, j] = B[i, j] + A[i, j] + 20


Hình 4: Hình ảnh văn bản đã được giấu trong ảnh gốc

Ảnh được giấu thông tin từ hình 2 vào hình 1 theo kiểu chèn bít với bít được
chèn mang giá trị nhỏ 0 hoặc 1 mắt người không thể phân biệt được giữa Đích và
Đích +1.

2.1.2

Dich = Dich + 1 (nếu giấu = 1)
ứng dụng

Giấu văn bản trong ảnh đã mang lại rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống
như:
- Giấu thông tin mật, tin tức có giá trị, thông tin quan trọng.
- Giấu mật khẩu (Password), mã pin, yy...

Con người có thể an tâm giấu thông mà không lo lắng về việc mất cắp hay
bị người khác lén đọc trộm yy...

2.1.3

Hạn chế

a. Hạn chế về độ dài của văn bản giấu
Kích thước của văn bản giấu phải nhỏ hơn hoặc bằng kích thước của ảnh
gốc vì nếu văn bản có kích thước lớn hơn ảnh, dữ liệu trong văn bản sẽ bị tràn ra ngoài

ảnh như vậy thông tin sẽ bị lộ, việc giấu và khôi phục thông tin sẽ khó khăn hom.
Điều này được mô tả bằng hình vẽ như sau:


- Giả sử ta có một ảnh A chứa văn bản cần giấu sau:

Van Ban
- Ảnh B dùng để giấu văn bản sau:

♦ Đặc điểm:
Ảnh A có chiều rộng gấp 2 lần ảnh B và có chiều cao bằng nhau. Khi giấu A
vào B kết quả c là:

Ban
Nhìn vào ảnh

c

ta thấy thông tin được giấu bị tràn ra ngoài, điều này sẽ

gây lộ thông tin và sau khi khôi phục thông tin sẽ bị mất mát thông tin.
Ngược lại nếu ảnh B được giấu trong ảnh A ta sẽ được ảnh C’ như sau:

Van Ban
Chỉ có thể giấu ảnh văn bản trong ảnh với kích thước của ảnh giấu phải
nhỏ hơn hoặc bằng kích thước của ảnh gốc.

b. Độ sai của ảnh sau khi giấu
■ Neu ảnh giấu Text là ảnh nhị phân (chỉ có bit 0 và 1) đem cộng 1 vào ảnh gốc

thì giá trị của các điểm ảnh gốc gần như không thay đổi khi đó độ sai của ảnh


~0.
■ Neu ảnh giấu Text là ảnh đa cấp xám (256 mức) đem cộng thêm n vào ảnh giấu:

■ Với 0 < n < 5 ảnh được giấu là tốt, độ an toàn cao, khó phát hiện.
■ Với n > 5 ảnh giấu không tốt, mắt người có thể phát hiện thông tin giấu.

2.1.4

Thuật toán giấu

Ảnh đa cấp xám thực chất cũng là ảnh đen trắng nhưng được chia thành
nhiều mức. Khi biểu diễn ảnh này trên máy tính cần 8 bit bằng 1 byte ứng với giá
trị từ 0 đến 255 cho mỗi điểm sáng trên đó. (Ví dụ 0 ứng với màu đen, 255 ứng với
màu trắng, các điểm còn lại là hơi đen, hơi trắng, xám,w...). Mắt người chỉ phân
biệt được khoảng 40 mức xám.
Nhìn vào hình 1 và hình 2 ở mục ví dụ trên ta có nhận xét ảnh gốc và ảnh
cần giấu có kích thước là bằng nhau vì như vậy sẽ tránh được tràn thông tin giấu dẫn đến

mất mát hoặc lộ thông tin.

*l1 Công việc giấu ảnh văn bản vào ảnh đa cấp xám được làm như sau:
♦ Trường hợp giấu tốt:
- Ví dụ điểm ảnh được cắt có giá trị là 150, còn tại ảnh đen trắng đem giấu có giá trị

là 1, khi ta đem cộng 2 điểm vào nhau nó sẽ có giá trị là 150+1=151. Giữa
giá tri 150 và 151 mắt người không thể phân biệt
được. Tiếp theo ta cộng lần lượt các điểm tương ứng của hai ảnh trên ta sẽ
được kết quả như hình 4.
- Vì ảnh đen trắng chỉ mang 2 giá trị là 0 và 1 nên khi ta chồng ảnh giấu lên
1 Thuật toán giấu được mô phỏng bằng Sơ đồ khối sau trong đó:
- Text.jpg là ảnh chứa văn bản cần giấu. Ảnh này có kiểu là Binary
- Giau.jpg là ảnh đa cấp xám được dùng để giấu ảnh văn bản.
- Dich.jpg là ảnh Đích sau khi đã giấu ảnh ảnh văn bản (ảnh đa cấp xám).

- Chieucao(text): Chiều cao của ảnh chứa văn bản cần giấu
- Chieurong(text): Chiều rộng của ảnh chứa văn bản cần giấu
- i, j : là toạ độ các điểm ảnh trong ma trận ảnh


ảnh gốc, giá trị của các điểm ảnh trong ảnh Đích chỉ tăng tối đa thêm 1 so
với các điểm ảnh gốc. Như yậy ảnh gốc gần như là không thay đổi sau khi
đã được giấu thông tin.
Dỉch[ỉ, j] = Giau[i,j] + Goc[i, j]
Dich: Là ảnh sau khi đã giấu ảnh giấu vào ảnh gốc.

♦ Trường hợp giấu không tốt
- Mức độ giấu tốt hay không giấu tốt là do người giấu chèn giá trị. Ở

hình

3 trong ví dụ trên ta nhận thấy ảnh Đích sau khi giấu ảnh văn bản text thì các dòng
văn bản vẫn nổi lên trên và mắt thường có thể phân nhìn thấy dễ dàng.
- Khác với trường họp “giấu tốt” là giá trị các điểm ảnh giấu được cộng trực tiếp

vào giá trị các điểm ảnh gốc thì ở “giấu không tốt” giá trị các điểm ảnh
trong ảnh giấu nếu là 1 sẽ được cộng thêm một giá trị khác là 20 hoặc một
giá trị bất kỳ sau đó mới đem cộng vào các điểm ảnh trong ảnh gốc. Như
vậy độ chênh lệch giữa các điểm ảnh gốc và ảnh Đích là lớn dẫn đến mắt
người có thể phân biệt dễ dàng giữa 2 điểm ảnh tương ứng, và thông tin
giấu sẽ bị lộ.


Begi
n

Doc
anh
Text.jpg
Doc
anh giau.jpg

i= 1
en
d

j =1

i = i+l

Dich(i j) =
giau(ij) + text(ij)


Kết quả: Ảnh
Đich là ảnh đa
cấp xám


2.1.5 Thuật toán phục hôi hi

Begin

D
o

c
a
n
h

i = i
+ l

g
i
a
u
.
j
p
g
D
o
c
a
n
h
d
i
c
h
.
j
p
g

j =1


j < to chieurong(giau.jpg)

Text(ij) =
dich(ij) goc(ij)

j=j+l

Kết quả của thuật toán phục hồi
ảnh: ảnh Text là ảnh nhị phân


2.2 Giấu ảnh đa cấp xám trong trong ảnh đa cấp xám
♦ Khái niêm
Giấu ảnh trong ảnh là giấu một ảnh bên trong một hình ảnh khác mà người xem không
phát hiện ra ảnh được giấu đó.

Ví dụ bằng hình ảnh

2.2.2
-

Thuật toán giấu

Điều kiện để giấu ảnh đa cấp xám trong ảnh đa cấp xám là kích thước của ảnh gốc
phải có chiều rộng gấp 8 lần ảnh giấu, chiều cao là bằng nhau.

-

Mỗi điểm sáng ở ảnh giấu (A) đem mã hóa thành các bít nhị phân rồi cộng vào các

điểm ảnh của ảnh gốc (B). Ảnh A khi chuyển sang nhị phân mỗi điểm ảnh sẽ được
biểu diễn bằng 8 bit, ảnh B là ảnh đa cấp xám nên mỗi điểm ảnh sẽ được biểu diễn
bằng 1 byte. Đem 8 bit của 1 điểm ảnh A cộng vào 8 byte của 8 điểm ảnh B. Cộng
chồng lần lượt các điểm ảnh A vào các điểm ảnh B cho đến hết. Vì ảnh A là ảnh
nhị phân nên khi cộng với các điểm ảnh của ảnh B các giá trị điểm ảnh trong B chỉ
tăng tối đa là 1 như yậy mắt người khôngthể phân biệt được sự chênh

lệch đó -> Thông tin sẽ được giấu an toàn.