Thủy văn cơ sở dữ liệu quan hệ

52(4): 56 - 59 Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 4 - 2009

1

THỦY VÂN CƠ SỞ DỮ LIỆU QUAN HỆ

Bùi Thế Hồng, Nguyễn Thị Thu Hằng (Viện Công nghệ Thông tin)

Lưu Thị Bích Hương (Đại học Sư Phạm Hà Nội 2)

Tóm tắt

Trong báo cáo này, chúng tôi trình bày một kết quả nghiên cứu về kỹ thuật thủy vân hiệu quả sử dụng

các bit ít ý nghĩa nhất (LSB) của một số giá trị thuộc tính và tiến hành thử nghiệm, đánh giá thuật toán đã

cài đặt đối với một số phép toán cập nhật và tấn công thông thường trên cơ sở dữ liệu. Các kết quả thử

nghiệm cho thấy, thuật toán thủy vân cơ sở dữ liệu dựa vào các LSB là bền vững đối với các tấn công

thêm và bớt các bộ nhưng không bền vững đối với các tấn công sửa đổi các giá trị thuộc tính.

I. Giới thiệu

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.

Trong báo cáo này, chúng tôi trình bày một kết

quả nghiên cứu về kỹ thuật thủy vân sử dụng các

bit ít ý nghĩa nhất (LSB) của một số giá trị thuộc

tính và tiến hành thử nghiệm, đánh giá thuật toán

đã cài đặt đối với một số tấn công thông thường

trên cơ sở dữ liệu.

II. Kỹ thuật thuỷ vân sử dụng các bít ít ý nghĩa

nhất

Các bít ít ý nghĩa nhất (LSB – Least

Significant Bits) ở đây là các bít ở bên phải nhất

của một chuỗi bít. Ví dụ, trong chuỗi bít 1110 thì

bít ít ý nghĩa nhất là 0, hoặc với số bít ít ý nghĩa

nhất là 3 thì số bít ít ý nghĩa nhất trong chuỗi bít

1000101 là 101.

Kỹ thuật LSB này chỉ đánh dấu các thuộc tính

kiểu số và giả thiết là các thuộc tính được đánh

dấu này có thể chấp nhận những thay đổi nhỏ ở

một số giá trị và những thay đổi nhỏ này không lộ

rõ. Tất cả các thuộc tính số của một quan hệ không

nhất thiết đều phải được đánh dấu. Người chủ của

dữ liệu này sẽ quyết định thuộc tính nào là phù

hợp cho việc đánh dấu.

Việc đánh dấu ở đây tức là chọn ra các bộ, các

thuộc tính và các giá trị tương ứng với các bộ, các

thuộc tínhđó. Sau đó, ta sẽ thay đổi các bít ít ý

nghĩa nhất của giá trị đó. Những thay đổi này sẽ

tạo thành thuỷ vân.

Ý tưởng cơ bản của kỹ thuật này là đảm bảo tại

một số vị trí bít của một số thuộc tính trong một số

bộ có chứa các giá trị nhất định. Các bộ, các thuộc

tính trong một bộ, các vị trí bít trong một thuộc

tính và các giá trị bít nhất định này đều phải được

xác định một cách chính xác và logic dưới sự kiểm

soát của một khoá bí mật K của chủ nhân quan hệ.

Mẫu bít này sẽ hình thành ra thuỷ vân. Chỉ duy

nhất chủ nhân của khoá bí mật mới có thể tìm lại

được thuỷ vân với xác suất cao.

1.Mô hình thuỷ vân

Giả sử có một quan hệ R với lược đồ R(P, A0 , .

. . , Av-1), trong đó P là thuộc tính khoá chính, A0 , .

. . , Av-1 là



thuộc tính đều có thể được chọn để

thuỷ vân. Chúng đều là các thuộc tính kiểu số và

các giá trị của chúng có tính chất là những thay đổi

ở



bít ít ý nghĩa nhất của chúng đều không cảm

nhận được. Ký hiệu r.Ai là giá trị của thuộc tính Ai

trong bộ

r  R .



là một tham số điều khiển xác định số các bộ

cần được đánh dấu,

  

. Người ta có thể cân

đối



với



để xác định mức độ của các sai số

được sinh ra trong các giá trị của một thuộc tính.

Nếu ít bộ hơn được đánh dấu thì có khả năng phải

đưa vào những thay đổi lớn hơn trong các giá trị

của các thuộc tính được đánh dấu.