tatouage numerique milena.doc

8/18/2019 tatouage numerique milena.doc

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UNIVERSITE TECHNIQUE FACULTE FRANCOPHONEde SOFIA de

GENIE ELECTRIQUE

1000 Sofia, Cité Universitaire, Bl2/12611 et INFORMATIQUE

Système de tatouage nume!"ue

I.INTRODUCTION

Depis la naissan!e "es #ran"es !ivilisations, les pro$l%&es "e transfert "e "onnées sé!risé ont

été ' l(or"re " )or. *ar e+e&ple, les !o&&ni!ations &ilitaires ont per&is a+ &éto"es "e

!r-pta#e "e se "évelopper. es &éto"es "e $ase !onsistaient ' re&pla!er !ae lettre "

&essa#e par n !iffre. )or"(i, "e+ al#orit&es, !ons "ans les années 130,

pré"o&inent "ans le "o&aine "e la !r-pto#rapie 45 le !o"e RS ' !lé p$lie7, 5 le !o"e D8S

' !lé privé7.

a pro$lé&atie a$or"ée "ans !e &é&oire !on!erne ne &éto"e "e sé!risation "ifférente "e

la !r-pto#rapie 4 il s(a#it " tatoa#e. Cette s!ien!e n(est pas novelle . Il - a 300 ans, elle

servait ' si#ner le travail "es fa$ri!ants "e papier, !(était le prin!ipe " 9li#rane, o: par

transparen!e, il était possi$le "e lire les initiales et l(e&$l%&e " fa$ri!ant. a #rille servant ' la

fa$ri!ation " papier possé"ait ne srépaisser, "e la for&e "e la si#natre. insi, lorse le

papier prenait sa for&e "é9nitive, avant le sé!a#e, !ette srépaisser lo!alisée "e la #rille

provoait la "i&intion "e l(épaisser " papier. pr%s sé!a#e, et par transparen!e, il était alors

possi$le "e lire la si#natre. D(o: l(ét-&olo#ie "e tatoa#e en an#lais 4 ;ater&aréro"ote I?&e si%!le avant @.C.7, n o&&e " no& "e >istiAs rasait le !rne "e ses es!laves

avant "(- tatoer sa &are 1. Une fois e lers !eve+ avaient repossé, !es &ares

in"élé$iles "evenaient invisi$les.D(n point "e ve te!nie, le tatoa#e sos la for&e e nos !onnaissons &aintenant

!on!erne les "o!&entas éle!tronies. Il !onstite ' !e titre n "o&aine "e re!er!e asseE

ré!ent. (intérFt !roissant e ss!ite !ette &éto"e est "G ' l(a&élioration et ' la fa!ilité "es

&o-ens "e !o&&ni!ations, et pls pré!isé&ent "es &o-ens "e transfert "e "onnées, en

parti!lier "(Internet et "es péripéries infor&atie

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#$Le tatouage de donn%es num%!"ues9n "e &ie+ !o&pren"re les en)e+, les avanta#es et les in!onvénients " tatoa#e, )e proposene ve "(ense&$le "es "ifférentes &éto"es "e sé!risation "(n "o!&ent. 8nsite, )e vais

"é9nir les en)e+ liés ' !es &éto"es "e sé!risation, en parti!lier !on!ernant les "o!&ent

n&érie .

e s!é&a #énéral "e prote!tion "(n "o!&ent est proposé sr la 9#re 1.1. Il est "é9ni "ans le

!a"re "e l(é!an#e "e "onnées sé!risé entre n in"ivi" no&&é li!e et n atre no&&é Bo$.

Drant la trans&ission, le "o!&ent pet Ftre inter!epté par Carlie. Il pet alors tenter "(e+traire

o "e &o"i9er l(infor&ation sé!risée. e "o!&ent est alors (attaé .

Canal "e trans&ission

Fig. 1.1 : Schéma général de communication protégé

Dans les li#nes sivantes )e vais &e revenir vers les pré"é!essers " tatoa#e por (on pisse

trover la séen!e i e+plie son apparen!e. a !r-ptolo#ie est la s!ien!e i per&et "e

proté#er "es "onnées. 8lle re#rope les "e+ &éto"es e+istantes "e prote!tion "e l(infor&ation 4

la Cr-pto#rapie et la Sté#ano#rapie. Ces "e+ &éto"es "iff%rent "ans les al#orit&es, leseffets et assi "ans la "rée "e prote!tion.

a !r-pto#rapie per&et "e proté#er ne infor&ation pen"ant sa trans&ission . 8lle a por effet

"e ren"re le "o!&ent illisi$le entre le &o&ent "e son !o"a#e et !eli "e son "é!o"a#e. e

!ontrHle "e !es opérations est ren" possi$le #r!e ' l(tilisation "e !lés. Sel le o les7

propriétaires7 " o "es7 !lés7 ara aront7 a!!%s ' l(infor&ation. 8lle est par e+e&ple tilisée

por la trans&ission "(or"re "e &anvre "ans le "o&aine &ilitaire. Une atre tilisation

!onne, appliée ' la télévision, est le !r-pta#e "e !ertains pro#ra&&es "e !aJne privée .

a sté#ano#rapie se "é9nit !o&&e l(art "e !a!er ne infor&ation "ans n spport. De+ t-pes

"(appro!es sont envisa#ea$les. a pre&i%re !onsiste ' !a!er l(infor&ation ' proté#er '

l(intérier "(n atre "o!&ent Ca&o=a#e "(infor&ations o Data >i"in#7 . e prin!iperesse&$le ' !eli "e la !r-pto#rapie, &ais la présen!e "e l(infor&ation n(est ainsi pas révélée.

8n effet, l(infor&ation est insérée o e+traite " spport ' l(ai"e "e !o"es !ontrHlés par "es !lés.

a se!on"e &éto"e "(tilisation "e la sté#ano#rapie est "(inté#rer ne si#natre "ans le

"o!&ent traité. Cette partie est appelée Tatoa#e o Kater&ar


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Fig. 1.2. Classification générale des méthodes de sécurisation

&$ C'ass!(!)at!on de d!((%ents te)*n!"ues du tatouage num%!"ueDans le ta$lea a "essos )e &ontre ne ve #lo$ale sr la !lassifi!ation "e tatoa#e

n&erie 4

3

Stéganographie

Camouage’

Tatouage

Cryptographie

Cryptologie

isible !n"isible

#obuste $ragile

Droit d’auteur Contr%le des &uthenti'cation !ntégrité


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Fig .1.3. Classification des différents techniques du tatouage numérique

On e+iste "es "ifférents té!nies selon le "o&ain "e l(appli!ation et le $t. 8t le tatoa#e en

pls poss%"e "es "ifférentes te!nies "e l(insertion et "e l(e+tra!tion "e fili#rane .

CLASSIFICATION CONTENUE

Inséré en "ifférents t-pes "e &é"ia Te+t, I&a#e, ?i"éo, "io

Ré!eptivité "e tatoa#e ?isi$le, Invisi$le

Résistan!e "e tatoa#e Ro$ste,Se&iL Mra#ile, Mra#ile

T-pe "(insértion "e tatoa#e Brit, Mor&at "(i&a#e

éto"es "e

transfor&ation

Do&ain spatial SB, Mn!tion aléatoire

Do&ain fréentiel Ta$le "e !onvérsion / Cir!lation spé!trale

Donnnées né!essaires por l(e+tra!tion *rivées Se&iL*rivées *$lies

Ma!ntenant +e ,a!s me )on)ente da,antage su '-as.e)t te)*n!"ue du tatouage$ /e .%sente dans 'e

.aaga.*e su!,ant 'es d!((%ents .aamètes "u! d%0n!ssent 'e tatouage$

(


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Fig.1.4. Schèma générale des processus de tatouage

1$ 2%0n!t!ons et a..'!)at!onses #ran"es opérations en tatoa#e sont l(insertion, la "éte!tion et la "é!ision/ vérifi!ation. Cesopérations sont rés&ées sr la 9#re 1.P. *lsiers para&%tres sont né!essaires ' la "é9nition

"(n ($on tatoa#e(. (i&portan!e "e !e+L!i "épen" avant tot "es appli!ations visées. 9n "e

!o&pren"re ' oi pet !orrespon"re n ($on tatoa#e(, )e propose "ans !e para#rape "e "é9nir

tot "(a$or" les "ifférentes !ara!téristies "(n tatoa#e. 8nsite, )(e+plierons les "ifférentes

appli!ations possi$les " tatoa#e.

1$#$ 2%(!n!t!onsQua'!t%s d-un tatouage

es perfor&an!es "(n tatoa#e sont appré!iées sos les !rit%res prin!ipa+ sivants 4

1. l(invisi$ilité,

2. la ro$stesse,

P. l(inversi$ilité,

Q. le ratio,

. la !o&ple+ité,

)


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6. les infor&ations né!essaires lors "e la "éte!tion.

(invisi$ilité

(invisi$ilité "(ne &are est sa !apa!ité ' Ftre "issi&lée sr n spport. Cette invisi$ilité se

tra"it assi par le respe!t "e la alité " "o!&ent. *ar e+e&ple, "ans le !as o: le spportserait ne i&a#e, !elleL!i ne "oit pas Ftre "é#ra"ée. Totefois, !o&&e nos le verrons, la notion

"e "é#ra"ation est "if9!ile ' for&aliser. Cette alité pet Ftre !ontrHlée par n !oi+ a"apté "e la

for!e "e &ara#e, #énérale&ent 9+ée lors "e l(insertion. Cette for!e représente n fa!ter

!ontrHlant l(a&plit"e "e la &o"i9!ation "e !ae !oef9!ient "e la représentation n&érie "e

l(infor&ation. 8n #énéral, pls !ette for!e est #ran"e et pls la &are est visi$le. Totefois, il

fat assi pren"re en !o&pte a &a+i&& le &o"%le visel &ain. I&a#inons ne i&a#e en

nivea "e #ris ave! ne lar#e Eone nifor&e. Si n pe "e $rit est a)oté, !e!i sera

i&&é"iate&ent visi$le "ans !ette Eone nifor&e. Il fat pltHt applier le tatoa#e "ans "es

Eones "e fort #ra"ient !ontor "e for&es, Eones forte&ent te+trées7 o: la &o"i9!ation est

&oins sensi$le.

Ro$stesse

@e sépare !ette r$rie en "e+ parties 4 la ro$stesse et la sé!rité. Ces "e+ !ara!téristies

sont sovent !onfon"es srtot "ans le !as " tatoa#e. Nos parlons "e ro$stesse por "é9nir

la résistan!e " tatoa#e fa!e ' "es transfor&ations "e l(i&a#e tatoée. Ces transfor&ations

pevent Ftre "e t-pe #éo&étrie rotation, Eoo&, "é!opa#e7. 8lles pevent &o"i9er !ertaines

!ara!téristies "e l(i&a#e isto#ra&&e "es !olers, satration7. Il pet assi s(a#ir "e tos les

t-pes "e "é#ra"ations fréentielles "e l(i&a#e !o&pression ave! pertes, 9ltres passe at o

passe $as, passa#e analo#ieLn&érieLanalo#ie, et!.7. Une &are est ro$ste si elle est

!apa$le "e résister a+ attaes. 8n #énéral, !ette ro$stesse est pls o &oins i&portante sivant

le !oi+ " fa!ter "(insertion tilisé. *ls la for!e "(insertion est #ran"e, pls la ro$stesse "e la

&are "evrait Ftre i&portante. a sé!rité !ara!térise la faon "ont le &ara#e va résister ' "esattaes &ali!ieses . Nos povons faire "es parall%les ave! la !r-ptanal-se. e pirate va

!er!er ' laver l(i&a#e "e faon intelli#ente. Il est sensé !onnaJtre l(al#orit&e et va, en

#énéral, !er!er la !lé i lit le tatoa#e. Cela "e&an"e sovent ne anal-se approfon"ie "e la

te!nie "e &ara#e e&plo-ée.

(inversi$ilité

(inversi$ilité est la !apa!ité "(n al#orit&e ' e+traire la &are "e faon ' restiter e+a!te&ent

l(i&a#e ori#inale. Cette opération pet Ftre tile par e+e&ple en in"e+ation. es infor&ations

insérées "ans le "o!&ent pevent Ftre &o"i9ées sans a)oter "e "é#ra"ations a spport o "e

!on=its "ans les "onnées insérées.

a !o&ple+itéa !o&ple+ité in"ie le no&$re et la natre "es instr!tions al#orit&ies né!essaires por

effe!ter l(insertion "e la &are ainsi e son e+tra!tion. Cette !o&ple+ité va $ien évi"e&ent

in"ier le te&ps "e !al!l né!essaire ' l(opération "e tatoa#e. D(n atre !Hté, nos !onstatons

ne !orrélation inverse entre la !o&ple+ité et la ro$stesse "e l(al#orit&e. Ce!i pet

pro$a$le&ent s(e+plier par le fait (n al#orit&e pls !o&ple+e pren" #énérale&ent en

!o&pte pls pré!isé&ent le !onte+te "es "onnées et !a&o=e "on! &ie+ la &are.

a !apa!ité o ratio

*


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e ratio "(n s-st%&e "e tatoa#e n&érie "ési#ne le rapport 4 no&$re "e "onnées '

"issi&ler sr taille " "o!&ent Hte . Dans le !as " tatoa#e, #énérale&ent "e 16 ' 6Q $its

sont sf9sants por assrer n servi!e "e "roit "(aters. *or "es appli!ations telle e

l(in"e+ation, l(al#orit&e "e &ara#e "evra Ftre !apa$le "(inté#rer a &essa#e ne &are

!ontenant $ea!op pls "(infor&ation. Dans !ertains !as, nos !er!erons "on! ' inté#rer ne&are "e #ran"e !apa!ité. De faon #énérale, pls le ratio est fai$le, pls la ro$stesse et

l(i&per!epti$ilité pevent Ftre élevées.

1$&$ A..'!)at!on

*lsiers appli!ations pevent tiliser les te!nies "e tatoa#e. *or !a!ne "(elles, les

!rit%res "e alité sont parti!liers. Nos présentons i!i les prin!ipales appli!ations 4

5 "roits "(aters, 5 traa$ilité 9n#erprintin# en an#lais7, 5 prote!tion !ontre les !opies,

5 atenti9!ation,

5 in"e+ation.

1$1$ Les Atta"ues

a sté#anal-se !on!erne l(ét"e "es attaes. Dans !e para#rape, )(e+plier les "ifférents t-pes

"(attaes (on !onnait et eles te!nies "(appli!ations "e !ellesL!i.

D(n point "e ve #énéral, il e+iste "e+ t-pes "(attaes 4

5 es traite&ents bienveillants o inno!ents. *ar e+e&ple, por "es i&a#es, les opérations "e

lissa#e et "e !o&pression n(ont por $t e "e !orri#er l(aspe!t "e l(i&a#e o "e la ren"re pls

fa!ile ' trans&ettre.

5 es traite&ents malveillants o attaes en an#lais, nos povons trover les ter&es "e

ostile o &ali!ios atta!


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Fig.1.6. Schèma des différents attaques

*or povoir i"entifier les para&%tres et varia$les "e tatoa#e, on a $esoin "e re#ar"er sr le

s!%&a "e &é!anis&e "(insértion et "e la ré!pération "e l(i&a#e.

,


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Fig.1.. Schèma de l!insértion et de détection de tatouage

Il e+iste plsiers t-pes "e s-st%&es "e tatoa#e. Ils sont !lassés par lers entrées et sorties4

• Tatouage .!,%4 es s-st%&es né!essitent a &oins li&a#e ori#inale. e s-st%&e "e t-pe 1

e+trait la fili#rane K "e l(i&a#e eventelle&ent "éfor&ée I( et il tilise l(i&a#e ori#inale !o&&e

ne in"i!ation por trover o: la fili#rane porait etre &ise !(estL'L"ire I(VIVW XK

e s-st%&e "e t-pe 2 né!essite é#ale&ent "(ne !opie "e la fili#rane insérée por l(e+tra!tion etsi&ple&ent la !onfir&ation YZes [ o Y Non [ si I( !ontient K !(estL'L"ire I(VIVWVK X

\0,1]. C(est le t-pe "e s!é&a pls sta$le !ar par elle passe n pe "(infor&ation .

• Tatouage sem!3.!,% 4 Ce t-pe "e s!é&a n(tilise pas l(i&a#e ori#inale voil' poroi il ne

répon" pas "es totes les estions . e tatoa#e privé et le se&iLprivé s(tilisent telles ne

preve "e la propriété "evant le Tri$nal et tel n !ontrol "e !opie "ans les appli!ations tel D?D

o: le le!ter "oit "éte!ter s(il pet représenter le !ontene o pas.

• Tatouage .u5'!) 4 Il ne !a!e ni l(i&a#e ori#inale I ni la fili#rane K. Ce t-pe "e s-st%&e e+trait

n 5 $its "e l(infor&ation par l(i&a#e tatoée !(estL'L"ire IVW XK.

8n effet l(al#orit&e tilisé !eE le tatoa#e p$li! est appli!a$le en tato#e privé pis(il peten &F&e te&ps a&éliorer la sta$ilité .

pr%s le re#rope&ent "es "ifférents s-st%&es , on pet i"éntifier les para&%tres etles varia$les 4

-


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L Montant de '-!n(omat!on !ns%%e 4 !(est n para&%tre i&portant !ar il e+er!e ne inflen!e sr

la ro$stesse .L R%s!stan)e de 'a (!'!gane !ns%%e 4 !(est la !oor"ination entre la alité et et la ro$stesse "

tatoa#e. a ro$stnesse a!re e+i#e ne inté#ration forte en tenant !o&pte e !^ a#&ente la

"é#ra"ation viselle "e l(i&a#e .L Ta!''e et natue de '-!mage 4 Bien e les tr%s petites i&a#es poss%"ent n valer $as

!o&&er!ial , la te!nie "e tatoa#e "oit Ftre !apa$le "e ré!perer la fili#rane "(elles. es

poto#rapes et les so!iétés ont "e #ran"es préo!!pations par rapport le vol "e ler travail et

plpart "(e+ !o&ptent en!ore sr les petites i&a#es, "es fili#ranes visi$les .

L In(omat!on se)ète 4Bien e le &ontant "e l(infor&ation se!r%te n(a pas "(i&pa!t "ire!t sr la

fi"élité viselle "e li&a#e o "e la ro$stesse " fili#rane, il )oe n rHle i&portant "ans la

sé!rité " s-st%&e. espa!e "e !lé, !(estL'L"ire la #a&&e "e totes les valers possi$les "e

linfor&ation se!r%te "evrait Ftre asseE #ran" por éli&iner les attaes par les re!er!e

e+astive.

6$ Te)*n!"ue de tatouage@e vais passer en reve eles te!nies $asies "e &ara#e . 8n prin!ipe la !lassifi!ation#énéral est entre "e+ !até#ories 5 le "o&ain spatial et le "o&ain fréentiel. a &éto"e pre&i%re ins%re

n fili#rane "ans le si#nal "e !over!le en "o&ain spatial. 8n #énéral l(avanta#e prin!ipal "e !ette

&éto"e est ne pérfor&an!e en !al!l infor&atie et $ien sGr les in!onvénints sont la sé!rité et la

ro$stesse inférieres . a se!on"e &éto"e ins%re n fili#ran "ans le "o&ain fréentiel "ans le si#nal "e

!over!le. Il transfor&e les "onnées ori#inales en "o&ain fréentiel . e fili#rane est inséré apr%s ne

"es trois transfor&ations4 "e Morier, "e "is!r%te !osins o "(on"ettes .

6$#$ Te)*n!"ue en doma!n s.at!a'

6$#$#$ Te)*n!"ue 5as!"uea faon pls si&ple "(insértion " fili#rane est l(a)ot "(n &o"%le "e $rit pse"o aléatoire

"ans l(intensité "(i&a#e . >a$itelle&ent le si#nal " $rit se &esre a+ no&$res entiers L1, 0,

17 &ais parfois il pren" "es valers "e ver#le flottante. *or (on pisse #arantir e le

fili#rane est "éte!té, le $rit est #énéré tel ne !lé &ais "e telle faon e la !orrelation entre les

!lés "ifférentes est fai$le . *or !réer l(i&a#e tatoée I;( +,-7 le &o"%le pse"o aléatoire est

&ltiplié par n petit fa!ter "e #ain < . D(n !Hté le rHle "e < est "e !ontrHler l(éner#ie "e

tatoa#e "(n atre !Hté < est a)oté en i&a#e "e l(Hte I +,-7 !o&&e représenté par léation

sivante4

" #! $%&'() "$%&'(*+,-$%&'( $1(

*or povoir "éte!ter le fili#rane, la !orrélation entre l(i&a#e I;( +,-7 et le &o"%le "e $rit

pse"o aléatoire K+ ,-7 est !al!lée. *en"ant le traite&ent et lorse la !lé est la &F&e e le

&o"%le "e $rit "(i&a#e tatoée, la !orrélation sera $ea!op pls élevée e la &o-enne. *ar

prin!ipe on fi+e n seil por (on pisse "été!ter le fili#ran. a !orrélation est "é!rite en

éation sivante4

R I-789:y;


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6$#$&$ Ma"uage su 'es 5!ts de .o!ds (a!5'es 8LS>;

Cette &éto"e est )ste ane!"otie. 8lle servira por !o&pren"re le &é!anis&e "e &ara#e '

!lef privée et e+pli!iter les pro$l%&es "e ro$stesse. I&a#inons e lon travaille sr ne i&a#een nivea+ "e #ris por les i&a#es en !olers, il sffit "e travailler sr la l&inan!e7, et e

lon ait sele&ent 26 nivea+ "e #ris possi$les "e 0 ' 27. On !onsi"%re entre 2 nivea+ "e

#ris !onsé!tifs l(il &ain ne fait pas la "ifféren!e en fait !ela "épen" "es nivea+ "e #ris o

lon se site, !ar l(il a ne sensi$ilité a+ #ra"ients "ifférente selon l(intensité "e #ris ' laelle

on se pla!e7. Si lon !onsi"%re le nivea "e #ris en $inaire, nos so&&es en présen!e "e _ $its. e

!an#e&ent " "ernier "e !es $its le $it "e poi"s fai$le7 ne !an#e le nivea "e #ris e "(ne

nité. On pren" ne i&a#e en "e+ !olers 1 $it7 et on la pla!e sr le plan " $it "e poi"s fai$le

"es pi+els "e l(i&a#e Hte.

? e !ette té!nie va Ftre "é!rite et téstée "ans les !apitres sivants, i!i )e vais présenter

sele&ent les !rit%res "es perfor&an!es "(n tatoa#e pré!isé&ent por elle, o: elle fai$le et o:

elle est préféra$le .

*assons en reve les !ara!téristies "e !e tatoa#e 4

L-!m.e)e.t!5!'!t% 4 Si a pre&ier a$or" elle pet se&$ler $onne, la &éto"e ne tient !o&pte

asi&ent "(a!n &o"%le "e la vision &aine. e &ara#e a lie "ans n(i&porte elle

ré#ion "e l(i&a#e. (environne&ent pro!e " pi+el e l(on traite est i#noré.

La o5ustesse 4 CelleL!i est tr%s fai$le. 8n effet, le tatoa#e ne résiste ' asi&ent a!ne

transfor&ation. a &oin"re !o&pression va !an#er les $its "e poi"s fai$les et ainsi

!o&pl%te&ent laver l(i&a#e. Il en est "e &F&e por tos les filtres. Cepen"ant, lestransfor&ations #éo&étries sont asseE $ien spportées. 8n effet, on pet retrover ne partie

"es "onnées apr%s "es rotations o "es re!a"ra#es.

La s%)u!t% 4 e prin!ipe "e Wer!


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6$&$ 2oma!n (%"uent!e'

es &éto"es présentées pré!é"e&&ent per&ettent en #énéral "e retrover le ;ater&ar< en

faisant la "ifféren!e entre l(i&a#e ori#inale et l(i&a#e tatoée. Cela ler !onfére n série+"ésavanta#e 4 ne personne i vo"rait attaer !es i&a#es et i se serait pro!rée ne i&a#e

ori#inale, o $ien plsiers personnes &ettant en !o&&n lers i&a#es tatoées pevent "étrire

le ;ater&ar


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LL HL

LH HH

Fig.1.6. n ni/eau de décomposition en utilisant 0-

6$&$1$ Te)*n!"ue 5as%e su 'a Tans(omat!on de Fou!e

e !on!ept "e transfor&ation "e Morier est in"ispensa$le por la !o&préension " traite&ent

" si#nal et ' fortiori " traite&ent "e li&a#e7. D no& "n &até&ati!ien Mranais, la

transfor&ation "e Morier repose sr le prin!ipe sivant 4 asi&ent totes les fon!tions sont

"é!o&posa$les en ne so&&e "e !osins et "e sins ' "es fréen!es "ifférentes. insi, lorselon représente ne fon!tion "ans n rep%re &plit"e/Te&ps, la transfor&ation "e Morier

per&et "e la voir "ans n rep%re &plit"e/Mréen!e. On voit "on! les !o&posantes en

fréen!e "n si#nal.

Il est i&portant "e savoir e lon pet repasser ' la fon!tion "ori#ine ' partir "ne transfor&ée

"e Morier en appliant ne transfor&ation "e Morier inverse. Notre intition nos "it e

lorse nos avons affaire ' n si#nal o: il - a $ea!op "e petits $rits alors les !o&posantes

en ates fréen!es vont Ftre i&portantes. Ce #enre "e propriétés per&et "applier "es filtres

sr les fon!tions. insi por a"o!ir ne i&a#e por enlever le $rit7 on applie n filtre passeL

$as !est n filtre i ne laisse passer e les $asses fréen!es, appelé assi $lr7. *or

!on!lre, il fat se ren"re !o&pte "e eles points i&portants4 a transfor&ée "e Morier "ne

fon!tion per&et "e voir le si#nal sos n atre )or. 8lle "onne "es infor&ations i ne sont pas

for!é&ent triviales sr la fon!tion. Il e+iste "e no&$reses atres transfor&ations, telles e la

transfor&ation en ` et!... Daillers la transfor&ation "e Morier poss%"e "es "ésavanta#es. 8n

effet, por la !al!ler, on int%#re la fon!tion sr tot le te&ps. On per" ainsi !o&pl%te&ent

linfor&ation te&porelle. Ce!i ne pose pas "e pro$l%&es por n si#nal stationnaire. ais !ela

"evient tr%s pro$lé&atie por n si#nal "ans leel la fréen!e varie tr%s forte&ent a !ors

" te&ps. *or éviter !e pro$l%&e, on a "éveloppé la Transfor&ation par on"elettes. e !al!l

n&érie "ne transfor&ation "e Morier pren" énor&é&ent "e te&ps, !e i la ren"ait tr%s pe

e+ploita$le ' !es "é$ts. Une atre faon "effe!ter !e !al!l ' été inventé et a per&is "e la

ren"re a!!essi$le en fait il ' sa#it réelle&ent "ne petite révoltion7 a !o&&n "es &ortels.

Cest !e e lon appelle la MMT Mast Morier Transfor&7.

6$&$6$ Te)*n!"ue 5as%e su tans(omat!on en Cos!nus 2!s)ète 82CT ?

2!s)ete Cos!ne Tans(om;

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e "o&aine fréentiel o$ten apr%s ne transfor&ation DCT poss%"e l(énor&e avanta#e "(Ftre

l(espa!e "e transfor&ation tilisée "ans "es nor&es "e !o&&ni!ation telle e @*8 por les

i&a#es fi+ées o *82 por les séen!es vi"éo. es s!é&a "e tatoa#e i tilisent le

"o&ain fréentiel !o&&e espa!e "(insertion pevent Ftre "(avanta#e ro$ste a+ opérations "es

!o&pressions pis(il tilise le &F&e espa!e i sert a !o"a#e "e l(i&a#e. D(atre part, #r!ea+ al#orit&es "e transfor&ation rapi"e le !al!l "e la transfor&ation "(ne i&a#e est "evene

pet !oGte+ . Cette &éto"e "e transfor&ation per&et "e séparer les $asses fréen!es "e ates

fréen!es !o&&e. (inté#rité "e l(infor&ation "e l(i&a#e se trove "ans les $asses fréen!es .

II$ Con)e.t!on de '-a'go!t*mee $t "e !e pro)et est ne présentation approfon"ie "(n "es &éto"es " tatoa#e n&érie,

!(est le &éto"e en tilisant le SB et son role #énéral en prote!tion "es i&a#es par rappor le

"roit "(ater . ? e les &ani%res ' tatoer ne i&a#es sont varia$les, )e vais présenter en pls

ne !o&paraison entre le SB et n atre notte&ent le &éto"e "e transfor&ation "is!r%te

!osins en pré!ient lers avanta#es et lers in!onvenients .

#$ La m%t*ode LS> 4 Least s!gn!(!)ant 5!t met*od$

a &éto"e " SB est l(ne "es pre&i%res te!nies i per&et "(en!o"er "es "onnées "ans

ne i&a#e "e &ani%re "is!r%te o invisi$le par n o$servater la&$"a. @e vais !o&&en!er ave!

ne tr%s si&ple e+pli!ation " te!nie tilisant SB.

#$#$ Qu-est )e "ue s!gn!(!e 'e 5!t de mo!nde !m.otan)e @

SB b east Si#nifi!ant Bit 4 $it "e &oin"re i&portan!e

Cae $it a n poi"s i !orrespon" ' sa position. Dans la notation la pls répan"e, le SB est

' "roite, et le SB ' #a!e.

8+e&ple4

a valer $inaire 1011 !orrespon" ' 1c2d 0c2 1c2g 1c2 / b _ 0 2 1 b 11 en $ase 10noté 1107. e SB, est le $it "e &oin"re valer, !est to)ors !eli asso!ié ' 2/ "on! i!i '

"roite7. e SB est ' latre e+tré&ité.

tre e+e&ple4

Si t es sr n &ot "e _ $its ave! SB ' "roite, la valer $inaire 00010010 a son SB pre&ier

!iffre en partant "e la #a!e7 i vat Eéro, et son SB pre&ier !iffre en partant "e la "roite7

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i vat assi Eéro.

#$&$ Comment )e m%t*ode .eut s-!ns)!e en tatouage num%!"ue

1.2.1. es pre&iers al#orit&es "e tatoa#e n&érie "es i&a#es ont été !ons por

opérer "ans le "o&ain spatial. Un al#orit&e "évéloppé "ans !e "o&ain !onsiste '

insérer la &are en &o"ifiant l(intensité l&inese "(n no&$re "onné "e pi+els

por le !as "es i&a#es ' nivea+ "e #ris. Cepen"ant , "ans le !as "es i&a#es !olers ,

ne o plsiers !o&posantes "(n espa!e !olori&étrie #B el!one vont Ftre

&o"ifieés. es &éto"es "e pls !ora&&ent tilisées "ans !e "o&aine sont 4 les $its

les &oins si#nifi!atifs SB7, la te!nie " Patchwork, le !o"a#e par $lo!s "e

te+tre et l(étale&ent " spe!tre .

#$&$&$ aniplation "es $its les &oins si#nifi!atifs

es al#orit&es "e tatoa#e n&érie "es i&a#es $asés sr la &aniplation "es $its

les &oins si#nifi!atifs SB7 est la pls an!ienne te!nie "ans le "o&aine spatial.

Cae pi+el "(ne i&a#e ' nive+ "e #ris pet Ftre représenté par n ve!ter $inaire

, ) $& 1 &2 &3 &4 & &6 & ( . a &are est insérée "ans le $it le &oins si#nifi!atif !(estL

'L"ire le $it 5 "e !ae pi+el. Cette te!nie a été présentée initiale&ent par Tana


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statistie "e "éte!ter si ne i&a#e tatoée " # a été falsifiée o non. Soit k la valer "

test "éfini par 4

D = R I7 : < 8:; ? R 7Ȋ : < 8:; $4(

orse kb 0, alors I; et Ȋ; sont i"enties et l(i&a#e Ȋ; n(est pas falsifiée. es résltats

e+péri&enta+ &ontrent e !et al#orit&e est ro$ste !ontre le filtra#e &é"ian et la

!o&pression @*8 .

Ré!e&&ent , *ar< ont présenté ne atre &éto"e "ans le "o&aine spatial. (i&a#e

ori#inale est "ivisée en $lo!s ie sont ensite per&tés aléatoire&ent en tilisant ne

!lé privée. a &are, i est ne i&a#e $inaire, est insérée "ans le $its SB $37 et le

"e+i%&e $it SB $67 "e !ae pi+el "e l(i&a#e ori#inale. (o$)e!tif prin!ipal "e

!et al#orit&e est "e "éte!ter et "e présenté les résltats e+péri&enta+ "e ro$stesse

!onre les attaes !lassies telle e la !o&pression, le filtra#e et les transfor&ations#éo&etries

!ase "e la fai$le ro$stesse "es s!é&as "e tatoa#e n&érie "es i&a#es $asés

sr l(insertion "e la &are "ans les $its SB, `e


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si


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a !on!eption #énérale e )e vais sivre en tilisant le &éto"e est !elle 4 8stL!e e )e pe+

!a!er ne i&a#e !oler en ate alité "ans ne "e+i%&e i&a#e ave! la &F&e alité sans

"istr!tion "es i&a#es m e $t est #r!e ' l(tilisation " $it a poi"s pls fai$le "e réaliser !et

i"ée . @e vais tiliser "es i&a#e en !oler et )e vais e+e!ter l(al#orit&e en atla$ 201.

#$1$#$ L-a'go!t*me d-!nset!on

Dans !ette se!tion )e vais "é!rire l(al#orit&e "(insertion e )e vais sivre.

On sele!tionne "es "e+ i&a#es, la pre&i%re va )oer la role "e l(i&a#e Hte et la

"e+i%&e va Ftre l(i&a#e !a!ée . 8n tilisant la fon!tion i&rea" en atla$ l(i&a#e va

Ftre presentée telle ne &atri!e en trois "i&ensions +, -, ` pareille&ent en R, , B7 .Cae élé&ent en !ette &atri!e poss%"e _ $its respe!tive&ent D3, D6, D, DQ, DP,

D2, D1, D0 . (i"ée est "e sto!


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&$ S$ Vo'os*yno,sK!y: S$ Pee!a: V$ I"u!se: and T$ Pun$ Atta)K mode''!ng 4 To7ads a

se)ond geneat!on 7atemaK!ng 5en)*maK$ In Po)$ S!gna' Po)ess!ng: ,o'ume #:

.ages ##? #: &#$

1$ P!n)!.edee)K*o((s: *tt.s4($7!K!.ed!a$og7!K!P!n)!.edee)K*o((s

6$ 2$ undu and 2$ HatJ!naKos$ A o5ust 2!g!ta' Image


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tas? @ input56AAA:ncode BA 1 nAAADecode BA 2n :nter your tas?B674 select tas?if isempty5tas?7tas?@14endif tas? @@ 1 reads tEo image 'lesF @ imread5input56 Gelcome to :ncodern :nter the 'rst image 'le nameB 6H6s6774y @ imread5input56 :nter the second image 'le nameB 6H6s6774 chec? compatibilitysF @ siIe5F74sy @ siIe5y74if 5sF517 J@ sy5177K5sF527J@sy5277F@imresiIe5FHL28sy517H28sy52774 endsy@28sy4 clearing !st 'les last tEo lsb bits N mo"ing !!nd 'les msb bits to lsb bits F1 @ bitand5FHuint,52)2774y1 @ bitshift5yHA(74y1=@ bitand5y1H1274y1=@ bitshift5y1=HA274 y1= has D* N D+y1 @ bitand5y1H374 O1 ;&S D(HD) clearing !! image6s msb bitsy=lsb1 @ bitshift5bitand5yH127HA274y=lsb2 @ bitand5yH374 inserting !!nd to !st 'leI@F14for P@1Bsy527 y "ariationfor i@1Bsy517 F "ariationfor ?@1B3 !!nd QuadrentI5iHPH?7 @ bitor5F15iHPH?7H y1=5iHPH?774 ! th QuadrentI5iRsy517HPRsy527H?7 @ bitor5F15iRsy517HPRsy527H?7H y15iHPH?774 ! st QuadrentI5iRsy517HPH?7 @ bitor5F15iRsy517HPH?7H y=lsb15iHPH?774 !!!rd QuadrentI5iHPRsy527H?7 @ bitor5F15iHPRsy527H?7H y=lsb25iHPH?774endendend display the 'rst image 'gure517

2.


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sa"ing 'lesa'=inut("$o you ant to sa'e the fi!e y*n y ","s");if isemty(sa')

sa'="y";end

if sa" @@ 6y6name1@input56:nter a name for the 'rst imageB 6H6s674name2@input56:nter a name for the second imageB 6H6s674if isempty5name17name1 @ 6!st=temp64endif isempty5name27name2 @ 6!!nd=temp64endname1 @ Lname1H6

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