【文章內(nèi)容簡介】 實(shí)際應(yīng)用中必然會遭到各種各樣的攻擊 。 盜版帶來的巨大利潤與對新技術(shù)的好奇都會成為攻擊版權(quán)保護(hù)水印的動機(jī) 。 目前在數(shù)字水印的研究中 ， 難以解決的是以下幾種攻擊 ： 1） 二次水印攻擊 真正安全的數(shù)字水印技術(shù)應(yīng)該是公開算法的 ， 其安全性僅依賴于產(chǎn)生水印的密鑰 。 但公開算法也會導(dǎo)致技術(shù)的失控 ， 并不是所有的人都有能力破解別人的水印 ，但每一個能讀懂水印算法的人都可以在已經(jīng)隱藏了水印的數(shù)字作品中加入自己的水印 ， 從而導(dǎo)致權(quán)利管理信息標(biāo)示的混亂 。 解決二次水印問題需要綜合運(yùn)用多種數(shù)字水印技術(shù) ， 這一直是數(shù)字水印技術(shù)研究的焦點(diǎn)之一 。 2） 拼接攻擊 網(wǎng)頁資源的盜用者可以將盜取的數(shù)字圖像或聲音分割成若干小文件 ， 而后在網(wǎng)頁上拼接起來 ， 這樣并不影響視覺和聽覺效果 ， 但卻對大多數(shù)數(shù)字水印算法構(gòu)成了威脅 。 抗拼接攻擊的數(shù)字水印在編碼時(shí)一定存在冗余數(shù)據(jù) ，而冗余數(shù)據(jù)過多又會影響水印的信息量 。 如何解決這一矛盾 ， 也是研究者需要考慮的 。 3） 多圖平均攻擊 如果攻擊者通過合法途徑得到了含有水印的同一數(shù)字作品的多個拷貝 ， 則他可以對這些復(fù)制品進(jìn)行平均操作 ， 利用水印的隨機(jī)性去除水印 。 解決多圖平均攻擊的途徑是采用 “ 基于內(nèi)容 ” 的數(shù)字水印 ， 使數(shù)字水印與媒體數(shù)據(jù)有一定程度的相關(guān) ，這種與內(nèi)容相關(guān)的隱藏信息可以抗多圖平均攻擊 。 迄今為止 ， 在數(shù)字水印的商業(yè)應(yīng)用方面 ， 較為普遍的領(lǐng)域恐怕還是靜止圖像 。 這里 ， 除了 Fraun hofer CRCG推出的 Syscop軟件以外 ， 還有多家公司或研究所推出了用于靜止圖像的版權(quán)管理軟件 ， 如Digimarc公司的 Picture Marc， HiSh water Signum公司的 FBI Pro及 NEC的 Tiger Marc Image Data Blade等等 。 在音頻領(lǐng)域 ， 由于音樂作品的因特網(wǎng)流通的出現(xiàn) ，數(shù)字水印的應(yīng)用估計(jì)也會日益增多 。 日本電信電話(NTT)及神戶制鋼所即將正式推出的服務(wù)項(xiàng)目就是一個很好的例子 。 八、數(shù)字水印技術(shù)的應(yīng)用示例 DVD的拷貝防止應(yīng)該說是一個更為引入注目的領(lǐng)域 。 這里 ， 盡管尚未最終確定數(shù)字水印技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn) ， 但由 NEC及IBM提出的 、 基于數(shù)字水印的拷貝防止系統(tǒng) (圖 )比較典型地反映了它在視頻數(shù)據(jù)方面的應(yīng)用 。 拷貝管理信息 (CCI)是以水印的形式被作者嵌入視頻數(shù)據(jù)的 。 當(dāng)影像被解碼以后 ， CCI被數(shù)字水印檢測器所檢出 ，并被傳送到模擬防止系統(tǒng) (APS)， 后者進(jìn)行拷貝防止處理 。 從上述例子可見 ， 數(shù)字水印的應(yīng)用多半是為了進(jìn)一步加強(qiáng)非法拷貝防止技術(shù) 。 可以相信 ， 隨著多媒體信息的網(wǎng)絡(luò)流通的普及 ， 數(shù)字水印技術(shù)也將進(jìn)一步與 IEEE 1394的拷貝防止技術(shù)結(jié)合起來予以使用 。 也許正是由于這種趨勢 ， 上述三大行業(yè)最近已經(jīng)同意 ， 拷貝防止顧問委員會將不僅最終決定數(shù)字水印技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn) ， 而且還將決定下列技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)： IEEE 1394的拷貝防止技術(shù) 、 軟件篡改的自檢技術(shù)及模擬 RGB輸出的保護(hù)技術(shù)等等 。 公司的數(shù)字水印技術(shù) AlpVision 公司研究的是在其 LabelIt 軟件中 ，能夠在任何掃描的圖片中隱藏若干字符的技術(shù) 。 這些字符標(biāo)記可以作為原始文件出處的證明 ， 也就是說 ，任何電子圖片 ， 無論是用于 Word 文檔 、 出版物 ， 還是電子郵件或者網(wǎng)頁 ， 都可以借助于隱藏的標(biāo)記知道它的原始出處 。 因此 ， 它可以作為版權(quán)保護(hù)的有力工具 。 該標(biāo)記隱藏在掃描的圖片中 ， 即使文件的格式被改變 ， 或者圖片被剪裁 、 放縮 、 旋轉(zhuǎn)等 ， 字符標(biāo)記都不會消失 ， 而且完全不可見 ！ 九、現(xiàn)有典型數(shù)字水印產(chǎn)品 PhotoCheck 軟件則提供了一種簡單有效的方法來防止證件被偽造 。 它是將表示使用者身份的文字或序列號嵌入到特定的圖片中 ， 如使用者的照片 ， 該圖片可以是 bmp 格式或 jpeg 格式等 ， 然后將該圖片打印到卡片上 。 檢測時(shí)只需要用掃描儀得到該圖片 ， 即可由軟件判斷該卡片的真?zhèn)?。 該產(chǎn)品的功能還可以擴(kuò)展 。 例如 ， 可以將隱藏信息嵌到卡片的磁條或集成電路芯片中 。 AlpVision 的 SafePaper 是專為打印文檔設(shè)計(jì)的安全產(chǎn)品 。 它將水印信息隱藏到紙的背面 ，以此來證明該文檔的真?zhèn)?。 它要求文檔必須是單面打印 ， 打印分辨率在 600dpi 以上 。 檢測時(shí) ， 需要 SafePaper 軟件和分辨率為 600dpi 的 24bits 掃描儀 。 SafePaper 可用于證明一份文件是否為指定的公司或組織所打印 ， 如醫(yī)療處方 、 法律文書 、 契約等 ， 還可以將一些重要的或秘密的信息 ，如商標(biāo) 、 專利 、 名字 、 金額等 ， 隱藏到數(shù)字水印中 。 Signum 公司商標(biāo)保護(hù)和防偽印刷 的數(shù)字水印技術(shù) 在商標(biāo)不斷增多的今天 ， 保持名譽(yù)是十分重要的事情 。然而 ， 關(guān)于偽造名牌產(chǎn)品商標(biāo)的交易問題也是十分嚴(yán)重的 ，據(jù)資料顯示 ， 其每年的交易金額可以達(dá)到大約 500 億美元 。 由于偽造者把精力花費(fèi)在對假冒商品的包裝上 ， 而不是考慮如何改進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量 ， 所以保護(hù)產(chǎn)品的包裝就成了勢在必行的問題 。 Signum 公司的 VeriData 軟件的一個特殊版本 ， 稱為 iPak ， 它將不可見的水印加入到打印出的包裝和商標(biāo)上 ，以阻止商標(biāo)盜版 。 VeriData iPak 軟件可以在 Windows 95/98/ME /NT ， 支持 TIFFRGB 、 CMYK 和灰度圖像 。 它的主要特點(diǎn)在于： ◆ VeriData iPak 通過對圖像進(jìn)行最小的改變 ， 并在不增加額外的產(chǎn)品成本的情況下 ， 就可以使包裝印刷商不斷地更新防偽信息； ◆ VeriData iPak 與其他提供最高級保護(hù)的安全設(shè)備完全兼容； ◆ VeriData iPak 隱藏的數(shù)字水印可以由非專業(yè)人士利用一般的掃描設(shè)備進(jìn)行檢測； ◆ VeriData iPak 可在不同包裝中嵌入不同的數(shù)字水印 ， 以提供安全審查追蹤檢測； ◆ 商標(biāo)擁有者可以授權(quán)允許特定的人讀取隱藏的數(shù)字水印信息 。 Signum 公司聯(lián)合安全印刷產(chǎn)業(yè)開發(fā)了一種特殊的 VeriData 工具 ， 稱為 iSec ， 可以為有價(jià)值的或重要的文檔提供隱蔽的安全特性來阻止偽造 、 盜版和未授權(quán)的更改 。 VeriData iSec 工具可以用于保護(hù)大范圍的安全文檔 ，包括銀行支票 、 護(hù)照 、 債券 、 身份證 、 塑料卡片 、 郵票 、駕照 、 證書 、 票據(jù) 、 報(bào)表和包裝等 。 VeriData iSec 軟件使用先進(jìn)的數(shù)字水印算法在圖片中嵌入不可感知的信息 ，可有效地阻止偽造行為 。 Signum 技術(shù)的獨(dú)特隱蔽特性在于： 隱蔽性和不可感知性 所有嵌入文檔中的數(shù)據(jù)對人眼來說 ， 都是不可見的 ， 而通過 VeriData 的軟件工具 ， 可以方便地進(jìn)行檢測； 機(jī)器可讀性 所有的嵌入數(shù)據(jù)都可以由相關(guān)的計(jì)算機(jī)裝置進(jìn)行自動處理； 用戶可用性 文件中嵌入數(shù)據(jù)的數(shù)量和類型都可由客戶或代理商特別指定 ， 如身份證號碼 、 社會保險(xiǎn)號碼 、 護(hù)照號碼 、 數(shù)據(jù)期號等； 完全安全性 只有授權(quán)的安全打印機(jī)才允許使用 Signum 的安全身份證軟件 ， 并對單個用戶限制密鑰 ， 這樣 ， 水印就不會對外面的客戶泄露； 易檢測性 已授權(quán)的用戶可以很容易地掃描文檔并對圖像中隱藏的任何水印完成檢測； 完整性 對圖像所進(jìn)行的任何未授權(quán)的改變 ， 無論多么細(xì)小 ， 都可以被獨(dú)一無二的檢測技術(shù)檢測出來 。 我國在數(shù)字水印印刷防偽領(lǐng)域的技術(shù)研究 數(shù)字水印開辟了一條嶄新的信息安全途徑 ， 它的不可感知的隱蔽性和抵抗各種攻擊的能力 ， 可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字產(chǎn)品的完整性保護(hù)和篡改鑒定 ， 還可用于數(shù)字防偽 。 數(shù)字水印必將成為數(shù)字作品的版權(quán)保護(hù)和真?zhèn)握J(rèn)證的核心技術(shù)措施之一 ， 并在電子商務(wù)交易中發(fā)揮不可替代的作用 。 在市場經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天 ， 這對于企業(yè)形象和經(jīng)濟(jì)利益存在嚴(yán)重?fù)p害危險(xiǎn)的企業(yè)和數(shù)字產(chǎn)品侵權(quán)的創(chuàng)作者來說 ， 無疑是一個良好的解決方案 。 數(shù)字水印及其應(yīng)用技術(shù)不僅提供了突破性的信息安全防護(hù)方式 ， 而且在數(shù)字防偽中占據(jù)著重要的地位 ， 這對維護(hù)國家經(jīng)濟(jì)秩序是大有益處的 。 ? 數(shù)字版權(quán)保護(hù)技術(shù) 一、數(shù)字版權(quán)保護(hù)技術(shù)概述、產(chǎn)生與發(fā)展 數(shù)字版權(quán)保護(hù)技術(shù) (Digital Rights Management ，DRM) 就是以一定的計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)對數(shù)字內(nèi)容的保護(hù)，包括電子書 (eBook) 、視頻、音頻、圖片等數(shù)字內(nèi)容。 在數(shù)字圖書館中最早采用的著作權(quán)技術(shù)保護(hù)措施是基于用戶認(rèn)證的傳統(tǒng)訪問管理方式，針對的是一種封閉系統(tǒng)中所有用戶已知的情況，主要是利用一種服務(wù)器端的參考監(jiān)控器進(jìn)行用戶的認(rèn)證和授權(quán)。包括強(qiáng)制訪問控制（ MAC）、自主訪問控制（ DAC）、基于角色的訪問控制（ RBAC）幾類，但是它們在面對當(dāng)前的數(shù)字環(huán)境時(shí)顯得力不從心。 原因之一是傳統(tǒng)訪問控制是對封閉系統(tǒng)環(huán)境中的數(shù)字資源進(jìn)行訪問控制，它不能在數(shù)字信息被訪問并傳播到其它系統(tǒng)時(shí)持久地保護(hù)數(shù)字信息。另外，傳統(tǒng)的訪問控制僅僅處理預(yù)先知道用戶的情況，這對于目前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境也是不夠的。 信任管理的引入解決了開放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中未知用戶的授權(quán)問題。信任管理去掉了傳統(tǒng)訪問管理中的已知用戶約束，允許基于未知用戶的憑證控制他們對數(shù)字信息的訪問。然而，信任管理仍然不能對已經(jīng)傳播的數(shù)字對象進(jìn)行使用控制。傳統(tǒng)的訪問控制和信任管理都主要關(guān)注敏感信息保護(hù)，忽略了現(xiàn)在直接面向用戶的 B2C系統(tǒng)。 DRM技術(shù)的出現(xiàn)就是為了克服上述不足，在高度分布、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的開放數(shù)字環(huán)境中對數(shù)字內(nèi)容生產(chǎn)、傳播、銷售、使用的整個生命周期所有過程提供持久的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)。在 2021年 1月，美國麻省理工學(xué)院在《 Technology Review》 雜志上將 DRM技術(shù)評選為改變未來世界的 10大創(chuàng)新技術(shù)之一。 早在上個世紀(jì) 90年代隨著因特網(wǎng)的普及，人們就意識到在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行數(shù)字內(nèi)容分發(fā)存在運(yùn)用技術(shù)手段進(jìn)行知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的必要。在學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域，Dartmouth大學(xué)的 John 1995年的碩士論文中提出一種針對網(wǎng)絡(luò)化交互多媒體的一種版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)，在 1997年的博士論文中提出針對網(wǎng)絡(luò)版權(quán)管理的增強(qiáng)屬性 。 斯坦福計(jì)算機(jī)系的 R scheisen在 1997年的博士論文中提出 FIRM（一種互操作權(quán)限管理框架） 斯坦福數(shù)字圖書館項(xiàng)目開發(fā)的基礎(chǔ)設(shè)施原型 Infobus的協(xié)議之一，用來將因特網(wǎng)協(xié)議擴(kuò)展為更高層的信息管理協(xié)議； Gee Mason大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院的 Jaehong Park在 2021年的博士論文中提出一種統(tǒng)一的使用控制框架，從理論上探討各種權(quán)限管理方式的統(tǒng)一建模問題。在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，美國的 InterTrust是最早進(jìn)行 DRM技術(shù)研究和開發(fā)的公司，現(xiàn)在具有一整套解決方案；其它如微軟、 Adobe、 RealNetworks等都提出了較為成熟的投入實(shí)際應(yīng)用的方案。 關(guān)于 DRM技術(shù)的研究和開發(fā)起源于國外，國內(nèi)很快也開始涉足這個領(lǐng)域，中科院計(jì)算所的莊超、沙瀛、白碩等對 Inter內(nèi)容的安全分發(fā)與版權(quán)保護(hù)問題進(jìn)行了較為深入的研究，并作了一定的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，其基本思路與目前應(yīng)用中的成熟 DRM系統(tǒng)是一致的；華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)系的胡志遠(yuǎn)等進(jìn)行了關(guān)于安全容器的數(shù)字信息版權(quán)保護(hù)機(jī)制的相關(guān)研究，得出了一些類似的結(jié)論。方正、超星、書生等商業(yè)公司開發(fā)了基于 DRM技術(shù)的成熟系統(tǒng)并已經(jīng)投入應(yīng)用。 二、 DRM 技術(shù)綜述 數(shù)字版權(quán)保護(hù)方法主要有兩類，一類是采用數(shù)字水印技術(shù)，另一類是以數(shù)據(jù)加密和防拷貝為核心的 DRM 技術(shù)。 數(shù)字水印 (Digital Watermark) 技術(shù)是在數(shù)字內(nèi)容中嵌入隱蔽的標(biāo)記，這種標(biāo)記通常是不可見的，只有通過專用的檢測工具才能提取。數(shù)字水印可以用于圖片、音樂和電影的版權(quán)保護(hù)，在基本不損害原作品質(zhì)量的情況下，把著作權(quán)相關(guān)的信息，隱藏在圖片、音樂或電影中，而產(chǎn)生的變化通過人的視覺或聽覺是發(fā)現(xiàn)不了的。但是，目前市場上的數(shù)字水印產(chǎn)品在應(yīng)用方面還不成熟，容易被破壞或破解，而且數(shù)字水印方法，只能在發(fā)現(xiàn)盜版后用于取證或追蹤，不能在事前防止盜版。 以 數(shù)據(jù)加密和防拷貝為核心的 DRM技術(shù) ，是把數(shù)字內(nèi)容進(jìn)行加密，只有授權(quán)用戶才能得到解密的密鑰，而且密鑰是與用戶的硬件信息綁定的。加密技術(shù)加上硬件綁定技術(shù)，防止了非法拷貝，這種技術(shù)能有效地達(dá)到版權(quán)保護(hù)的目的，當(dāng)前，國內(nèi)外大部分計(jì)算機(jī)公司和研究機(jī)構(gòu)的 DRM 技術(shù)采用這種方