Bảo vệ bản quyền cơ sở dữ liệu bằng thủy vân ảnh số

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Phạm Thị Thu Hường

BẢO VỆ BẢN QUYỀN CƠ SỞ DỮ LIỆU

BẰNG THUỶ VÂN ẢNH SỐ

Chuyên ngành: Khoa học máy tính

Mã số: 60.48.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH KHOA HỌC MÁY TÍNH

NGƯỜI HƯỚNG DẤN KHOA HỌC: TS BÙI THẾ HỒNG

Thái nguyên - 2010

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

1

MỤC LỤC

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ THUỶ VÂN CSDL QUAN HỆ.......................... 1

1.1 Một số khái niệm cơ bản.......................................................................... 4

1.1.1 Thuỷ vân là gì ? ................................................................................ 6

1.1.2 Thuỷ vân cơ sơ dữ liệu quan hệ là gì ? .............................................. 7

1.1.3 Sự cần thiết của các kỹ thuật thuỷ vân CSDL quan hệ ..................... 8

1.2 Các yêu cầu cơ bản của thuỷ vân trên cơ sở dữ liệu quan hệ .................. 10

1.2.1 Khả năng có thể phát hiện (Detectability) ....................................... 11

1.2.2 Tính bền vững (Robustness) ........................................................... 11

1.2.3 Cập nhật phần tăng thêm (Incremental Updatability)...................... 12

1.2.4 Không dễ cảm nhận được (Imperceptibility)................................... 12

1.2.5 Hệ thống mù ( Blind System).......................................................... 12

1.3 Những tấn công trên hệ thuỷ vân cơ sở dữ liệu quan hệ ......................... 13

1.3.1 Cập nhật thông thường.................................................................... 13

1.3.2 Tấn công có chủ đích ...................................................................... 13

1.4 Các ứng dụng chủ yếu của thuỷ vân cơ sở dữ liệu quan hệ .................... 15

1.4.1 Bảo vệ bản quyền hoặc chứng minh quyền sở hữu.......................... 15

1.4.2 Nhận thực thông tin (Authentication).............................................. 15

1.5 Các kỹ thuật thủy vân cơ sở dữ liệu quan hệ .......................................... 16

Chương 2 THỦY VÂN SỬ DỤNG CÁC BIT LSB......................................... 17

2.1 Chuẩn bị thuật toán................................................................................ 17

2.1.1 Đặt vấn đề....................................................................................... 17

2.1.2 Các bít ít ý nghĩa nhất ..................................................................... 18

2.1.3 Mã chứng thực thông điệp .............................................................. 19

2.2 Các thuật toán........................................................................................ 19

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

2

2.2.1 Mô hình thuỷ vân............................................................................ 20

2.2.2 Thuật toán nhúng thuỷ vân.............................................................. 20

2.2.3 Thuật toán phát hiện thuỷ vân......................................................... 24

2.2.4 Một số lưu ý.................................................................................... 26

2.2.5 Các quan hệ không có các khóa chính............................................. 27

2.3 Phân tích đánh giá thuật toán ................................................................. 28

2.3.1 Xác suất nhị thức tích luỹ ............................................................... 28

2.3.2 Hàm ngưỡng ................................................................................... 29

Chương 3 THỦY VÂN SỬ DỤNG CÁC BIT Ý NGHĨA NHẤT.................... 31

4.1 Giới thiệu............................................................................................... 31

4.1.1 Mô hình thủy vân............................................................................ 32

4.1.2 Xác định bài toán............................................................................ 32

4.1.3 Lựa chọn các tập hợp con .............................................................. 33

4.2 Nhúng thủy vân .................................................................................... 34

4.2.1 Mã hoá bít đơn................................................................................ 34

4.3 Phát hiện thủy vân ................................................................................ 37

Chương 4 CÀI ĐẶT THỬ NGHIỆM .............................................................. 39

Kết luận........................................................................................................... 42

Tài liệu tham khảo........................................................................................... 43

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

1

Lời nói đầu

I. Lý do chọn đề tài

Bảo vệ bản quyền, nhận thực thông tin, nhận dạng các đặc trưng duy

nhất của dữ liệu quan hệ hiện đang là một nhu cầu cấp thiết và là thách thức

mới đối với các kỹ thuật thuỷ vân trên cơ sở dữ liệu quan hệ. Việc quản lý

bản quyền các dữ liệu quan hệ bằng thuỷ vân đã và đang trở thành một chủ đề

quan trọng trong các nghiên cứu về cơ sở dữ liệu. Thuỷ vân các dữ liệu quan

hệ có những thách thức kỹ thuật đáng kể và có các ứng dụng thực tế có ý

nghĩa xứng đáng được quan tâm thích đáng từ phía cộng đồng những người

nghiên cứu cơ sở dữ liệu.

Thực sự, qua nghiên cứu và thử nghiệm tôi thấy việc phát triển và cài

đặt các kỹ thuật thủy vân cơ sở dữ liệu rất phức tạp và rất khó để thỏa mãn

được những yêu cầu khắt khe của lĩnh vực bảo vệ bản quyền đối với loại dữ

liệu này. Những kết quả được trình bày trong báo cáo này là những tìm hiểu

và nghiên cứu bước đầu của tôi trong lĩnh vực mới này. Chắc chắn là trong

báo cáo này còn có nhiều khiếm khuyết. Tôi mong rằng sẽ nhận được những ý

kiến góp ý xác đáng giúp tôi có được kết quả tốt hơn.

Trong thời gian tới, tôi hy vọng sẽ có cơ hội tiếp tục thực hiện hướng

nghiên cứu mới này và có thể đạt được những kết quả sâu hơn và tốt hơn.

II. Mục đích nghiên cứu

 Tìm hiểu các kỹ thuật thuỷ vân bảo vệ bản quyền cơ sở dữ liệu quan hệ.

 Cài đặt thử nghiệm thủy vân trên cơ sở dữ liệu quan hệ dựa vào các bit

LSB và MSB.