Giải pháp khuếch tán thủy ấn trong bảo mật thông tin bản quyền sản phẩm số

Bài viết đề xuất phương pháp bảo mật thông tin bản quyền bằng phương pháp khuếch tán thủy ấn trước khi nhúng vào sản phẩm số. Sau khi được nhúng vào sản phẩm, thông tin bản quyền sẽ được khuếch tán trên toàn bộ sản phẩm và có tính bảo mật cao.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giải pháp khuếch tán thủy ấn trong bảo mật thông tin bản quyền sản phẩm sốNghiên cứu khoa học công nghệ GIẢI PHÁP KHUẾCH TÁN THỦY ẤN TRONG BẢO MẬT THÔNG TIN BẢN QUYỀN SẢN PHẨM SỐ Lê Danh Tài1*, Tạ Minh Thanh2 Tóm tắt: Trong bài báo này, chúng tôi đề xuất phương pháp bảo mật thông tin bản quyền bằng phương pháp khuếch tán thủy ấn trước khi nhúng vào sản phẩm số. Sau khi được nhúng vào sản phẩm, thông tin bản quyền sẽ được khuếch tán trên toàn bộ sản phẩm và có tính bảo mật cao. Phương pháp này được ứng dụng trong hệ thống phân phối sản phẩm trực tuyến với mục đích bảo vệ bản quyền sản phẩm và hạn chế phân phối bất hợp pháp các sản phẩm bản quyền trên mạng. Chúng tôi tiến hành thử nghiệm thuật toán đề xuất trên ảnh nén JPEG để chứng minh tính khả thi trên thực tế.Từ khóa: Thủy ấn, Bảo vệ bản quyền, Trải phổ, Khuếch tán thủy vân. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, kỹ thuật bảo vệ bản quyền sản phẩm số[1] đang được sử dụng phổbiến là kỹ thuật thủy ấn [2]. Kỹ thuật thủy ấn được phân loại thành hai loại chủ yếusau: kỹ thuật thủy ấn áp dụng trên miền giá trị và kỹ thuật thủy ấn áp dụng trênmiền tần số. Kỹ thuật thủy ấn trên miền giá trị là kỹ thuật được thực hiện đơn giảnbằng các phương pháp thay đổi giá trị của thành phần dữ liệu (điểm ảnh, âm thanh,frame, ...); thời gian xử lý thủy ấn nhanh. Tuy nhiên, do giá trị của các thành phầndữ liệu bị thay đổi nên các giá trị này không bền vững với các kỹ thuật nén hay cáckỹ thuật chỉnh sửa ảnh, âm thanh, ... Chính vì thế, các thông tin thủy ấn được giấuvào trong sản phẩm số không được bền vững và dễ bị phát hiện. Bên cạnh đó, kỹthuật thủy ấn trên miền tần số là kỹ thuật thay đổi các giá trị trên miền tần số saukhi biến đổi dữ liệu. Chính vì vậy, kỹ thuật này giúp thông tin thủy ấn được tồn tạibền vững trước các kỹ thuật nén hay các kỹ thuật chỉnh sửa, biến đổi. Hầu hết các kỹ thuật thủy ấn hiện nay chú trọng đến vấn đề kỹ thuật giấu tinbền vững trong miền giá trị và trong miền tần số. Các kỹ thuật này đánh giá cácphương pháp tấn công thông tin bản quyền và đưa ra các giải pháp để duy trì đượcphần lớn thông tin bản quyền trong sản phẩm số. Trên một quan điểm khác, bàibáo không trọng tâm đến các kỹ thuật giấu tin trong các sản phẩm số, chúng tôi đềcập đến các kỹ thuật bảo mật thông tin bản quyền trước khi được đưa vào giấu tintrong sản phẩm số. Khi đã có được các biện pháp bảo đảm an toàn cho thông tinbản quyền thì nó có thể sử dụng trong tất cả các phương pháp thủy ấn mà dù thôngtin bản quyền có bị trích rút bởi một người thứ ba thì thông tin này cũng được bảomật hoàn toàn. Trong các kỹ thuật thủy ấn, chúng tôi đặc biệt quan tâm đến kỹ thuật trải phổtrong bảo mật thông tin bản quyền nhúng vào sản phẩm số. Trong ứng dụng kỹthuật trải phổ, thông tin đầu vào thủy ấn sẽ được khuếch tán bởi một chuỗi giảngẫu nhiên (pseudo-random); Sau khi được khuếch tán, các dữ liệu đặc trưng sẽđược chọn để nhúng thông tin bản quyền [3-7], [9]. Sau khi xử lý nhúng thông tinbản quyền, chuỗi giả ngẫu nhiên lại được sử dụng để thực hiện biến đổi ngượckhuếch tán để tạo ra dữ liệu đầu ra là dữ liệu đã được nhúng xong thông tin thủyấn. Như vậy, theo nguyên lý trải phổ, thông tin bản quyền sẽ được giấu vào sảnphẩm số với phương thức là phân tán đều trên toàn bộ sản phẩm, dẫn đến thông tinTạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 54, 04 - 2018 133 Công nghệ thông tin & Cơ sở toán học cho tin họcbản quyền được bảo mật khi nhúng vào sản phẩm số. Theo phương thức giấu tintrải phổ như trên, nếu không biết được chuỗi giả ngẫu nhiên là khóa trích thông tinthì sẽ không thể trích được chính xác thông tin bản quyền đã được nhúng vào sảnphẩm số. Trong bài báo này, chúng tôi đề xuất phương pháp bảo mật thông tin bản quyềnbằng kỹ thuật trải phổ trước khi nhúng vào sản phẩm số. Sau khi nhúng vào sảnphẩm số, thông tin bản quyền sẽ được trải đều, phân bố rộng trên toàn bộ bề mặtsản phẩm và có tính bảo mật cao. Tiếp đến, bài báo sử dụng kỹ thuật trải phổ nàyứng dụng vào hệ thống phân phối sản phẩm số để kiểm chứng tính ứng dụng thựctiễn của thuật toán. Trước hết, trong phần 2, bài báo trình bày thuật toán trải phổ cơ bản và môhình nhúng thủy ấn nhiều lớp. Trong phần 3, bài báo nêu ý tưởng ứng dụng kỹthuật đề xuất vào hệ thống DRM (Digital Rights Management) trong phân phối vàquản lý sản phẩm số. Cuối cùng, các kết quả thí nghiệm trên ảnh nén JPEG sẽ làmsáng tỏ hiệu quả của thuật toán trong áp dụng thực tế. 2. KỸ THUẬT TRẢI PHỔ THỦY ẤN Trải phổ được biết đến trong kỹ thuật thông tin liên lạc như một phương thứctruyền tin. Đặc điểm của hệ thống truyền thông trải phổ là độ rộng phổ của tín hiệubị trải ra, lớn hơn nhiều lần so với tốc độ bit của thông tin cần truyền. Độ dư thừacủa băng thông được sử dụng nh ...