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數(shù)字水印技術(shù)在多媒體信息安全中的應(yīng)用
劉彤( tong.liu@263.net ) 裘正定[1]
摘要：隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，對(duì)圖像、音頻、視頻等多媒體內(nèi)容的保護(hù)成為迫切需要的問題。數(shù)字水印技術(shù)作為版權(quán)保護(hù)和安全認(rèn)證的有力工具，已得到了廣泛的關(guān)注和發(fā)展。本文簡(jiǎn)要介紹了數(shù)字水印技術(shù)的原理，并基于該技術(shù)提出在WWW上的應(yīng)用的版權(quán)認(rèn)證方案。
關(guān)鍵詞：數(shù)字水印 多媒體信息安全 版權(quán)保護(hù) 認(rèn)證
1．引言
隨著信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，數(shù)字式多媒體信息（圖象、文本、音頻、視頻）的存儲(chǔ)、復(fù)制與傳播變得非常方便。人們不但可以通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和CD-ROM方便快捷地獲得多媒體信息，還可以得到與原始數(shù)據(jù)完全相同的復(fù)制品。但是由此引發(fā)的盜版問題和版權(quán)紛爭(zhēng)已成為日益嚴(yán)重的社會(huì)問題。據(jù)美國(guó)唱片行業(yè)協(xié)會(huì)（RIAA）估計(jì)，全世界每年因盜版而造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)50億美元。美國(guó)電影行業(yè)協(xié)會(huì)（MPAA）則估計(jì)，盜版使美國(guó)電影業(yè)的年收入減少了25億美元。因此，對(duì)多媒體內(nèi)容的版權(quán)保護(hù)已成為亟待解決的問題。
目前的版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)廣泛采用對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的訪問控制機(jī)制，它通過本地網(wǎng)或廣域網(wǎng)控制某些IP地址或
終端的連接，限制某些用戶的訪問權(quán)限，從而有效地防止非法用戶對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的訪問。但是如果用戶以合法賬號(hào)得到多媒體信息，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行非法復(fù)制和傳播，則安全訪問控制機(jī)制就無能為力了。
傳統(tǒng)的加密方法對(duì)多媒體內(nèi)容的保護(hù)和完整性認(rèn)證也具有一定的局限性。首先，加密方法只用在通信的信道中，一旦被解密，則信息就完全變成明文；另外，密碼學(xué)中的完整性認(rèn)證是通過數(shù)字簽名方式實(shí)現(xiàn)的，它并不是直接嵌到多媒體信息之中，因此無法察覺信息在經(jīng)過加密系統(tǒng)之后的再次傳播與內(nèi)容的改變。這樣，數(shù)字水印技術(shù)作為加密技術(shù)的補(bǔ)充，在多媒體信息的版權(quán)保護(hù)與完整性認(rèn)證方面得到了迅猛的發(fā)展。
2．?dāng)?shù)字水印技術(shù)的基本原理
數(shù)字水印技術(shù)是通過一定的算法將一些標(biāo)志性信息直接嵌到多媒體內(nèi)容當(dāng)中，但不影響原內(nèi)容的價(jià)值和使用，并且不能被人的知覺系統(tǒng)覺察或注意到。水印信息可以是作者的序列號(hào)、公司標(biāo)志、有特殊意義的文本等，可用來識(shí)別文件、圖像或音樂制品的來源、版本、原作者、擁有者、發(fā)行人、合法使用人對(duì)數(shù)字產(chǎn)品的擁有權(quán)。與加密技術(shù)不同，數(shù)字水印技術(shù)并不能阻止盜版活動(dòng)的發(fā)生，但它可以判別對(duì)象是否受到保護(hù)，監(jiān)視被保護(hù)數(shù)據(jù)的傳播、真?zhèn)舞b別和非法拷貝、解決版權(quán)糾紛并為法庭提供證據(jù)。為了給攻擊者增加去除水印的難度，目前大多數(shù)水印制作方案都采用密碼學(xué)中的加密(包括公開密鑰、私有密鑰)體系來加強(qiáng)，在水印的嵌入、提取時(shí)采用一種密鑰，甚至幾種密鑰聯(lián)合使用。水印的嵌入和提取方法如圖1，圖2
所示。
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