Đang tải... (xem toàn văn)
Báo cáo môn MẬT MÃ VÀ AN TOÀN DỮ LIỆU CHỮ KÝ SỐ TRÊN ÂM THANH SỐ Nội Dung Đặc trưng của dữ liệu âm thanh Xử lý tín hiệu số Đại diện tài liệu và hàm băm Chữ ký số Mã nguồn và chương trình thử nghiệm Âm thanh số là kết quả của quá trình biến đổi từ sóng âm thanh thành tín hiệu số. Sóng âm thanh là sóng cơ học có dạng hình sin tuần hoàn liên tục, âm thanh số là những xung điện rời rạc, mô phỏng gần giống với âm thanh thực tế. Mô phỏng âm thanh số có các đặc trưng: + Bit rate + Sample + Sample rate
MẬT MÃ VÀ AN TOÀN DỮ LIỆU CHỮ KÝ SỐ TRÊN ÂM THANH SỐ • Giảng viên: PGS.TS. Trịnh Nhật Tiến • Học viên: Bùi Trung Hiếu Nội Dung Đặc trưng của dữ liệu âm thanh Xử lý tín hiệu số Đại diện tài liệu và hàm băm Chữ ký số Mã nguồn và chương trình thử nghiệm 2 Chữ ký số trên âm thanh số Đặc trưng của dữ liệu âm thanh Âm thanh số là kết quả của quá trình biến đổi từ sóng âm thanh thành tín hiệu số. Sóng âm thanh là sóng cơ học có dạng hình sin tuần hoàn liên tục, âm thanh số là những xung điện rời rạc, mô phỏng gần giống với âm thanh thực tế. Mô phỏng âm thanh số có các đặc trưng: + Bit rate + Sample + Sample rate 3 Chữ ký số trên âm thanh số Đặc trưng của dữ liệu âm thanh Mô phỏng âm thanh số có các đặc trưng (tiếp) + Bit Depth + Kênh âm thanh (channel) + Âm thanh lossy, lossless và uncompressed + Các dạng bit rate CBR/ABR/VBR + Âm thanh Stereo, joint stereo, và dual channel 4 Chữ ký số trên âm thanh số Đặc trưng của dữ liệu âm thanh Bit Rate: là thông số thu gọn, đại diện cho dung lượng (tính theo bit) của âm thanh số trên 1 giây, đơn vị Kbps (Kilobits per second). Sample: gọi là mẫu, chỉ một điểm đơn lẻ trong chuỗi âm thanh số, là đơn vị nhỏ nhất của dữ liệu biểu diễn tín hiệu âm thanh tại một khoảng thời gian nhất định. Sample rate: là số mẫu trong một khoảng thời gian nhất định (thường là 1 giây) của âm thanh số. 5 Chữ ký số trên âm thanh số Đặc trưng của dữ liệu âm thanh Bit Depth: Để lưu lại dưới dạng số, mỗi mẫu được biểu diễn bằng một lượng bit dữ liệu nhất định. Bit Depth càng lớn, âm thanh càng sắc nét, trung thực. Kênh âm thanh (Channel): sử dụng các thuật toán để tách tín hiệu số thành nhiều kênh sao cho khi nghe bằng hệ thống loa thích hợp, sẽ có cảm giác như khi nghe âm thanh trong thực tế. 6 Chữ ký số trên âm thanh số Đặc trưng của dữ liệu âm thanh Âm thanh lossy, lossless và uncompressed + Âm thanh uncompressed là loại âm thanh không áp dụng kỹ thuật nén nào, được sử dụng dưới định dạng WAV hoặc PCM. + Âm thanh lossless là loại âm thanh sử dụng phương pháp loại bỏ những dữ liệu không liên quan tồn tại trong file gốc để thu được một file nhỏ hơn nhưng vẫn giữ được chất lượng như ban đầu. Thường định dạng AC3, AAC, DTS, MPEG-1/2/3 7 Chữ ký số trên âm thanh số Đặc trưng của dữ liệu âm thanh + Âm thanh lossy là loại âm thanh thu được khi sử dụng những phần mềm encode âm thanh phổ biến hiện nay để chuyển đổi các định dạng âm thanh, là loại âm thanh bị giảm chất lượng vì quá trình lossy encode không giữ nguyên những phần cần thiết trong âm thanh gốc. 8 Chữ ký số trên âm thanh số Đặc trưng của dữ liệu âm thanh Các dạng bit rate CBR/ABR/VBR CBR – Constant bit rate là hằng số bit rate của một dòng âm thanh, không thay đổi tại bất kỳ điểm nào. ABR – Average bit rate: dòng có thể sử dụng bit rate thay đổi cho mỗi frame, nhưng giá trị trung bình của toàn bộ dòng âm thanh là cố định. VBR – Variable bit rate: dòng âm thanh có thể sử dụng bit rate thay đổi cho mỗi frame và tùy biến để đạt được cho mỗi frame, không xác định được giá trị trung bình. 9 Chữ ký số trên âm thanh số Đặc trưng của dữ liệu âm thanh Âm thanh Stereo, joint stereo, và dual channel Dual channel tích hợp bởi 2 kênh môn, mỗi kênh sẽ được encode với một nửa của toàn bộ bit rate. Stereo tích hợp bởi 2 kênh âm thanh độc lập với nhau. Bit rate cung cấp giữa 2 kênh âm thanh thay đổi phù hợp với lượng thông tin được chứa trong mỗi kênh. Joint Stereo cũng tích hợp 2 kênh âm thanh nhưng có một bước tiến xa hơn là có thể sử dụng được những mẫu chung thường xuất hiện ở cả 2 kênh. Do đó độ nén sẽ tốt hơn so với stereo bình thường. 10 Chữ ký số trên âm thanh số [...]... thông điệp (ví dụ RSA), chữ ký không thể khôi phục thông điệp (ví dụ Elgamal) Chữ ký không thể phủ nhận (ví dụ chữ ký không phủ định Chaum – Van Antverpen), chữ ký một lần (Lamport) Chữ ký theo ứng dụng đặc trưng: chữ ký mù, chữ ký nhóm, chữ ký bội, chữ ký mù nhóm, chữ ký mù bội Chữ ký số trên âm thanh số Chữ ký số 25 Chữ ký RSA - Tạo cặp khóa (bí mật, công khai) – a, b Chọn bí mật số nguyên tố lớn p,... Kiểm tra chữ ký Với e1 = x * δ -1 mod q, e2 = γ * δ -1 mod q e1 e2 Verk’’ (x, γ, δ) = đúng (α * h mod p) mod q = γ Chữ ký số trên âm thanh số Ứng dụng chữ ký số trên âm thanh số 30 Bảo vệ bản quyền tập tin âm thanh Xác định được nguồn gốc của tập tin âm thanh Chữ ký số trên âm thanh số Mã nguồn chương trình và thử nghiệm 31 Xây dựng lớp BigInteger Xây dựng phương thức chính của chữ ký điện... sinh lý học và thính âm học Chữ ký số trên âm thanh số Đại diện tài liệu và Hàm băm 19 Một số vấn đề với chữ ký số Ký số thực hiện trên từng bit tài liệu, nên độ dài của chữ ký số ít nhất cũng bằng độ dài của tài liệu Với sơ đồ chữ ký an toàn, thì tốc độ ký lại chậm vì dùng nhiều phép tính số học phức tạp như số mũ modulo Nhiều bản tin đầu vào khác nhau, sử dụng hệ mã hóa hay sơ đồ ký số có thể giống... bit Chữ ký số trên âm thanh số Chữ ký số 23 Chữ ký số để chứng thực nguồn gốc hay xác định hiệu lực pháp lý của một tài liệu điện tử Sơ đồ là bộ 5 (P, A, K, S, V), trong đó: P: tập hữu hạn các văn bản có thể A: tập hữu hạn các chữ ký có thể K: tập hữu hạn các chữ ký có thể S: tập các thuật toán ký V: tập các thuật toán kiểm thử Chữ ký số trên âm thanh số Chữ ký số 24 Phân loai chữ ký Chữ ký có... bản mã hay chữ ký giống nhau Chữ ký số trên âm thanh số Đại diện tài liệu và Hàm băm 20 Cách giải quyết các vấn đề trên Chặt bản tin thành nhiều đoạn nhỏ, sau đó ký lên các đoạn đó độc lập nhau Nhưng kết quả sau khi ký, nội dung của thông điệp có thể bị xáo trộn với nhau, hoặc bị một số đoạn bị mất mát thông tin Dùng ham băm để tạo đài diều cho tài liệu, rồi ký lên đại diện này Chữ ký số trên âm thanh. .. âm thanh số Hàm băm 21 Hàm băm là thuật toán không dùng khóa để mã hóa bản tin và cho kết quả là một giá trị cố định Đặc tính Với một tài liệu đầu vào, chỉ thu được giá trị băm duy nhất Khi thay đổi nội dung bản tin đầu vào thì giá trị băm cũng thay đổi Ứng dụng là ký lên đại diện tài liệu, giảm thời gian ký và thời gian truyền chữ ký và bộ nhớ lưu giữ chữ ký Chữ ký số trên âm thanh số Hàm băm... n Tính bí mật ϕ(n) = (p-1).(q-1) Chọn khóa công khai Khóa bí mật a là phần tử nghịch đảo của b theo b < ϕ(n), nguyên tố cùng nhau với ϕ(n) mod ϕ(n) a*b ≡ 1 (mod ϕ(n)) a - Ký số: Chữ ký trên x thuộc P là y=Sigk(x)=x (mod n), y thuộc A b - Kiểm tra chữ ký: Verk(x,y) = đúng x ≡ y (mod n) Chữ ký số trên âm thanh số Chữ ký số 26 Chữ ký Elgamal - Tạo cặp khóa (bí mật, công khai) – a, b Chọn số nguyên... Z* P) t α Tính α = g , chọn khóa bí mật a Є Z*P, tính khóa công khai h = α mod p Đặt P = Z* , A = Z* x Z* , K= {(p, q, α , a, h)/ a Є Z* , q q q P α h ≡ α mod p} Chữ ký số trên âm thanh số Chữ ký số 29 Chữ ký DSS Với mỗi khóa (p, q, α , a, h), k’ = a bí mật, k’’ = (p, q, α , h) công khai - Ký số Dùng 2 khóa ký: khóa a và khóa ngẫu nhiên bí mật r Є Z* q Chữ ký trên x Є Z*P là Sigk’ (x, r) = (γ,... Z*P – ZP-1 Chọn khóa bí mật a Є Z*P Tính khóa công khai a h = g mod p a Định nghĩa tập khóa: K = {(p, g, a, h): h = g mob p} Chữ ký số trên âm thanh số Chữ ký số 27 Chữ ký Elgamal Các giá trị p, g, h được công khai, phải giữ bí mật a - Ký số Dùng 2 khóa ký: khóa a và khóa ngẫu nhiên bí mật r Є Z* P-1 (Vì r Є Z*P-1, nên nguyên tố cùng p-1, do đó tồn tại -1 r mod (p-1)) Chữ ký trên x Є P là y = Sigk... chuẩn Chữ ký số trên âm thanh số Xử lý tín hiệu số 12 Phân loại tín hiệu: Tùy theo từng tiêu chuẩn mà có nhiều cách phân loại khác nhau: + Dạng sóng: tín hiệu sin, vuông, tam giác, xung… + Tần số: hạ tần, cao tần (HF), âm tần (AF), siêu cao tần (VHF)… + Sự liên tục: tín hiệu liên tục, tín hiệu rời rạc + Tính xác định: tín hiệu xác định, tín hiệu ngẫu nhiên Chữ ký số trên âm thanh số Xử lý tín hiệu số . tục, âm thanh số là những xung điện rời rạc, mô phỏng gần giống với âm thanh thực tế. Mô phỏng âm thanh số có các đặc trưng: + Bit rate + Sample + Sample rate 3 Chữ ký số trên âm thanh số Đặc. như khi nghe âm thanh trong thực tế. 6 Chữ ký số trên âm thanh số Đặc trưng của dữ liệu âm thanh Âm thanh lossy, lossless và uncompressed + Âm thanh uncompressed là loại âm thanh không áp dụng. trên âm thanh số Đặc trưng của dữ liệu âm thanh + Âm thanh lossy là loại âm thanh thu được khi sử dụng những phần mềm encode âm thanh phổ biến hiện nay để chuyển đổi các định dạng âm thanh, là