Цифрові водяні знаки в зображеннях

Борис Борисенко, експерт

ЦИФРОВИЙ водяний знак (ЦВЗ) - це спеціальна мітка, вбудована в цифровий контент (званий контейнером) з метою захисту авторських прав і підтвердження цілісності самого документа. ЦВЗ можна вбудовувати в електронні документи будь-якого типу. Поряд з різними зображеннями (фотографіями, малюнками, відсканованими паперовими документами і т.д.) зустрічаються і аудіозаписи, що несуть в собі ЦВЗ, і відео (наприклад, DVD-диски). ЦВЗ активно використовуються при розміщенні унікальних фотографій, відео, аудиотреков в електронному вигляді в глобальній мережі Інтернет.

Класифікація

Основні відмінності цифрових водяних знаків від звичайних (паперових) полягають в тому, що, по-перше, ЦВЗ невидимі (існує всього декілька випадків застосування видимих ​​ЦВЗ), а по-друге, завдання зловмисника полягає не в найбільш точної імітації водяного знака, а, навпаки, в повному його знищення.

Вимога невидимості необхідно, перш за все, для того щоб зловмисник не зміг виявити ЦВЗ візуально (так як в цьому випадку його завдання спрощується). Щоб краще протистояти атакам, ЦВЗ слід розподілити по всьому цифровому контейнеру. Якщо мова йде, скажімо, про зображення (фотографії), основними атаками (методами знищення) на ЦВЗ є: масштабування, вирізання будь-яких ділянок зображення, поворот на довільний кут, конвертація в інший графічний формат, друк і подальше сканування тощо . Цифровий водяний знак повинен успішно протистояти цим атакам. Сенс в цьому є, якщо, звичайно, після такого перетворення картинка схожа на вихідний варіант.

Цифрові водяні знаки бувають трьох видів: робаст-ні, або стійкі (мається на увазі, що такі ЦВЗ повинні бути стійкі до будь-яких впливів на них); тендітні (змінюються або руйнуються при незначній модифікації контейнера); полухрупкіе (стійкі по відношенню до одних впливів і нестійкі по відношенню до інших). Стійкі ЦВЗ використовуються, коли автор хоче, щоб ідентифікаційний код, логотип компанії і т.п. збереглися при максимальних викривлення контейнера. Тендітні ЦВЗ, поряд з електронним цифровим підписом, застосовуються для перевірки цілісності електронних документів. Алгоритми вбудовування тендітних ЦВЗ відрізняються від інших особливою чутливістю до будь-яких спотворень і ефективні при вирішенні завдання контролю цілісності і захисту від фальсифікації. У разі полухрупкіх ЦВЗ зображення, наприклад, може бути переведено в інший формат або стисло, але вирізати або вставити в нього фрагмент можна; для аудіотрека можна змінити звучання частот, але не можна прибрати голос виконавця.

Як захищати?

Які ж дії треба зробити, щоб захистити цифровим водяним знаком, наприклад, деяку фотографію перш, ніж викласти її на сайт в Інтернеті? Для початку потрібна спеціальна програма, що працює з ЦВЗ 1 . Кількість таких програм постійно збільшується, при цьому серед них є як платні і умовно безкоштовні, так і безкоштовні взагалі. За допомогою програми вбудовується ЦВЗ і фотографію можна спокійно викладати в мережі.

Довести свої авторські права в разі потреби або ж просто переконатися в наявності ЦВЗ можна буде, скориставшись цією програмою або будь-якої іншої, що підтримує функцію WaterMarking. Тут же висвітиться ідентифікатор і дата створення знімка. Хоча слід зауважити, що, як правило, цифровий водяний знак, вбудований в зображення деякої програмою, не завжди можна виявити за допомогою іншого програмного продукту. Це пояснюється тим, що кожна програма є реалізацією того чи іншого методу або методів внесення ЦВЗ. І якщо програми реалізують різні методи або навіть різні алгоритми одного методу, то показувати в якості ЦВЗ вони будуть різну інформацію.

Більшість великих підтримують свій імідж компаній, що працюють в сфері ЦВЗ, пропонують попередньо пройти реєстрацію на своєму офіційному сайті. При цьому користувач отримує унікальний ідентифікаційний номер і пароль. Використання ж спеціальних електронних роботів, які відстежують наявність будь-якого цифрового водяного знаку в матеріалах, що містяться в Інтернеті, не завжди виявляється дієвим. Так, у випадку з цифровими зображеннями зловмисник може викласти на сайт чужу картинку, розрізану на частини, що представляють самостійні зображення. Якщо ці частини скласти разом (як у мозаїці), людина буде бачити одне початкове зображення, а робот-кілька зображень. Одна частина ЦВЗ може перебувати в одній картинці, а інша-в сусідній, і робот просто не побачить водяний знак.

західне право

Що стосується правового аспекту даного питання, то за кордоном ситуація виглядає набагато простіше. Так, наприклад, в США з остаточно 1998 р діє Закон про захист авторських прав на цифрові документи DMCA (Digital Millennium Copyright Act). Позитивна сторона цього закону обумовлюється тим, що права власників електронних документів аніскільки не ущемляються в порівнянні з правами авторів "матеріальних" творів. Так, прихильники цього закону (головним чином могутні компанії-власники авторських прав) розглядають DMCA як необхідність. Для них цифровому столітті - не просто час величезних можливостей, але також і час нових і перш неймовірних загроз їхньому бізнесу. У цю нову еру твори музичної індустрії і кінематографа, на створення і просування яких витрачаються мільйони доларів, раптом стають уразливими перед випадковими комп'ютерними користувачами, здатними робити досконалі цифрові копії цих творів і поширювати їх потім через Інтернет, тим самим "залазячи в кишеню" власників прав на цю продукцію. В Європі аналогічна по суті Директива про авторські права EUCD (European Union Copyright Directive) була прийнята в 2001 р Крім того, існує можливість отримати патент на програмні продукти, призначені для захисту авторських прав. Так, наприклад, один з лідерів ринку програм ЦВЗ, компанія Digimarc, перший свій патент отримала в 1992 р, а на даний момент їй видано 300 патентів і понад 500 заявок знаходиться на розгляді.

Російське законодавство

У Росії, на жаль, поки немає компаній, які працюють з технологіями вбудовування цифрових водяних знаків, хоча деякі і мають непрямий стосунок до даного процесу. А в законодавстві, яке, на відміну від електронного цифрового підпису, навіть не передбачає відповідних Держстандартів, з цього питання значиться, що право на авторство належить автору вже в силу створення твору, і автор не зобов'язаний його ні реєструвати, ні фіксувати якимось іншим способом.

Стало бути, для того щоб заявити про свої права на твір, необхідно додати до нього знак копірайту. Наприклад, ®Boris Borisenko, 2007. У разі ж електронних документів це не завжди дієво. Так, наприклад, всю фотографію подібними підписи не покроешь (в цьому випадку не буде видно змісту самої фотографії). А якщо вставити тільки де-небудь внизу або збоку, то підпис легко видаляється (вирізається), і ми маємо як і раніше актуальну картинку, але вже без інформації про авторські права. Тут як раз і з'являється сенс у використанні ЦВЗ. Стосовно до російського законодавства схема ЦВЗ може виглядати так, як показано на рис. 1. У зображення-оригінал за допомогою однієї зі спеціальних програм вбудована інформація про авторські права. Розмір файлу змінився (зменшення розміру явище нормальне в силу особливостей стиснення формату JPEG), візуально ж зміни непомітні.

Хочеться відзначити, що в Росії технологія ЦВЗ поки слабо розвинена, незважаючи на очевидну і все зростаючу необхідність її використання. При цьому якісь кроки в цьому напрямі хотілося б бачити не тільки з боку розробників спеціального програмного забезпечення, але і з боку наших законодавців.

1 Про подібних програмах можна буде прочитати в № 6-2007 журналу "Information Security / Інформаційна безпека".