Năm 2002, Bryan Sparks từng bị đưa ra toà vị tội tàng trữ ảnh khiêu dâm trẻ vị thành niên trong ổ cứng. Mặc dù vậy, hắn đã được tuyên bố... trắng án vì chẳng ai có thể nói chắc những hình ảnh đó là có thật hay do kỹ thuật số dàn dựng! 

Không phải tấm ảnh dàn dựng nào cũng dễ nhận biết như thế này.

Những vụ án kiểu như của Sparks đã thôi thúc các nhà nghiên cứu miệt mài phát triển một phần mềm cho phép phân biệt đâu là ảnh số chụp thực, còn đâu là ảnh làm giả bằng kỹ thuật số.  "Chúng tôi cố gắng mang lại một thước đo bảo đảm cho nhiếp ảnh thời đại số.'' - Hany Farid, giáo sư khoa học máy tính tại Đại học Dartmouth, người đi đầu trong lĩnh vực này cho biết.  

Sự dàn dựng giả mạo không chỉ giới hạn trong những tấm hình đồi truỵ về trẻ vị thành niên. Quân đội Mỹ sử dụng nhiều hình ảnh chụp từ vệ tinh và máy bay không người lái để giúp binh lính hình dung cũng như có cảm giác về chiến trường. Các nhân viên hành pháp lại thường sử dụng camera kỹ thuật số để chụp lại hiện trường vụ án. Các toà soạn tạp chí và báo in thì ngày một dựa dẫm vào những bức hình số làm giả "dễ như bóc kẹo". 

Trong ba năm qua, GS Farid và các sinh viên của mình đã trở thành những chuyên gia thực sự về... làm giả ảnh, biến hàng trăm hình ảnh dàn dựng trông y như thật. Số đăng ký ô-tô bị thay đổi, một cái ghế đẩu kê trên sàn nhà kẻ ô đen trắng bỗng chốc có thêm một kẻ bầu bạn. Vết lõm trên ô-tô nhanh chóng biến mất chỉ sau vài cái click chuột...

Thường thì những kẻ thành thạo sẽ "chế biến'' bức ảnh theo những cách mà mắt thường không thể phát hiện được, song GS Farid cho rằng thuật toán của ông có thể xác định được chúng và... phát ra âm thanh báo động.

Lấy thí dụ, khi hai hình ảnh được ghép với nhau, giống như hình một con cá mập tấn công một chiếc máy bay trực thăng được truyền bá rộng rãi trên mạng Internet mấy năm qua chẳng hạn, một hoặc thậm chí là cả hai ảnh gốc đều được co nhỏ rồi phóng to hoặc xoay chuyển nhiều lần để làm cho các chi tiết ăn khớp với nhau. Một thí dụ khác: Chọn một tấm hình 10 pixel x 10 pixel, tức là tổng cộng 100 pixel. Căng nó ra thành 10 pixel x 20 pixel rồi những phần mềm biên tập ảnh như Adobe Photoshop sẽ dàn đều số pixel gốc tới mọi vị trí trên bức ảnh mới. 100 pixel lúc này sẽ "như tờ giấy trắng'', vô giá trị. Photoshop lại lấp đầy chỗ trống theo công thức: Nếu điểm ảnh A có màu xanh da trời, điểm ảnh C màu đỏ thì điểm ảnh trắng B sẽ được trộn màu thành ra tía. Phương pháp "bình quân'' này sẽ bị lôi ra ánh sáng chỉ sau vài bước phân tích hình ảnh. 

Mặc dù vậy, kỹ thuật phát hiện này chỉ áp dụng được cho những bức hình có chất lượng cao, như những file ảnh TIFF không nén và chứa đủ lượng dữ liệu cần thiết. Nhưng hiện nay, dạng ảnh được sử dụng phổ biến nhất trên mạng lại là ảnh nén JPEG với chất lượng hình ảnh trung bình. Sự tương liên giữa các pixel cũng vì thế mà khó nhìn ra hơn.

Phát hiện đồ giả bằng... chụp tròng mắt

Tròng mắt người chụp cũng được camera ghi lại làm dấu hiệu xác thực

Jessica Fridrich, giáo sư về máy tính và điện tử tại Đại học New York lại tiếp cận vấn đề từ một hướng khác. Bà cố gắng xác định xem ai là tác giả ban đầu của bức ảnh số. Giống như đường rãnh nòng súng để lại dấu vết riêng trên viên đạn mà nó bắn ra, một chiếc máy ảnh số cũng để lại những dấu ấn tương tự để người ta nhận biết ra nó.

Các model máy ảnh ngày nay có bộ cảm biến lên tới vài triệu pixel. Trong mỗi camera, một số nhỏ điểm ảnh hoặc bị quá sáng hoặc bị đốt cháy hoàn toàn. Khi chụp hình, sự thiếu hoàn hảo này sẽ để lại một dấu vết "không thể trộn lẫn'', giống như vân tay ở người vậy.

Tiếp theo, GS Fridrich nghiên cứu đến tròng mắt, một dấu hiệu nhận dạng khác của người chụp. Với tiền trợ cấp từ Không quân Hoa Kỳ, bà đã thiết kế một chiếc máy ảnh đặc biệt có thể chụp cùng lúc hai tấm ảnh: một thông qua ống kính của máy, còn tấm kia nhỏ hơn sẽ chụp... tròng mắt. Hình ảnh về tròng mắt cùng với thời gian và địa điểm chụp ảnh sẽ được nén lại, mã hoá và giấu bên trong bức hình lớn hơn vừa chụp. Nếu những thông tin mã hoá này bị mất đi hoặc bị xáo trộn, hiển nhiên bức ảnh sẽ không còn đáng tin cậy nữa. "Nó thiết lập một mối liên kết giữa người chụp, chiếc máy ảnh sử dụng với bản thân hình ảnh, ba yếu tố cho đến nay vẫn bị tách rời riêng rẽ.'' - GS Jessica nói.

Một số hãng máy ảnh và phần mềm cũng bước đầu nghiên cứu cách lồng vào ảnh các thông tin xác thực nói trên. Tuy nhiên, khi bình luận về công trình của GS Jessica Fridrich, GS Farid cho rằng chúng chưa đủ độ bảo mật. Và ông nhắc lại sự kiện năm 2000, khi phương pháp đánh dấu các file nhạc số của nhiều hãng đĩa lớn bị một nhóm các nhà khoa học bẻ gẫy chẳng chút khó khăn!

Theo J. Scott Carr, chủ tịch Digimarc Watermarking Solutions, một trong những hãng nhúng dữ liệu hàng đầu thì tình hình đã có nhiều thay đổi trong vòng bốn năm qua, với những bước tiến to lớn. Mặc dù vậy, về lâu dài, chính các nhà khoa học cũng phải thừa nhận rằng chẳng có phương pháp chống giả mạo nào là vĩnh viễn cả. "Chúng ta không thể chấm dứt nạn làm giả ảnh. Chúng ta chỉ có thể gây khó khăn cho việc đó mà thôi!" - GS Farid khẳng định.

Cầm Thi (Theo The New York Times)