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數(shù)字水印技術在多媒體信息安全中的應用
劉彤( tong.liu@263.net ) 裘正定[1]
摘要：隨著多媒體技術和網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展和廣泛應用，對圖像、音頻、視頻等多媒體內(nèi)容的保護成為迫切需要的問題。數(shù)字水印技術作為版權保護和安全認證的有力工具，已得到了廣泛的關注和發(fā)展。本文簡要介紹了數(shù)字水印技術的原理，并基于該技術提出在WWW上的應用的版權認證方案。
關鍵詞：數(shù)字水印 多媒體信息安全 版權保護 認證
1．引言
隨著信息技術和計算機網(wǎng)絡的飛速發(fā)展，數(shù)字式多媒體信息（圖象、文本、音頻、視頻）的存儲、復制與傳播變得非常方便。人們不但可以通過互聯(lián)網(wǎng)絡和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)完全相同的復制品。但是由此引發(fā)的盜版問題和版權紛爭已成為日益嚴重的社會問題。據(jù)美國唱片行業(yè)協(xié)會（RIAA）估計，全世界每年因盜版而造成的經(jīng)濟損失高達50億美元。美國電影行業(yè)協(xié)會（MPAA）則估計，盜版使美國電影業(yè)的年收入減少了25億美元。因此，對多媒體內(nèi)容的版權保護已成為亟待解決的問題。
目前的版權保護系統(tǒng)廣泛采用對網(wǎng)絡資源的訪問控制機制，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限，從而有效地防止非法用戶對計算機系統(tǒng)的訪問。但是如果用戶以合法賬號得到多媒體信息，再對數(shù)據(jù)進行非法復制和傳播，則安全訪問控制機制就無能為力了。
傳統(tǒng)的加密方法對多媒體內(nèi)容的保護和完整性認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，密碼學中的完整性認證是通過數(shù)字簽名方式實現(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)字水印技術作為加密技術的補充，在多媒體信息的版權保護與完整性認證方面得到了迅猛的發(fā)展。
2．數(shù)字水印技術的基本原理
數(shù)字水印技術是通過一定的算法將一些標志性信息直接嵌到多媒體內(nèi)容當中，但不影響原內(nèi)容的價值和使用，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、公司標志、有特殊意義的文本等，可用來識別文件、圖像或音樂制品的來源、版本、原作者、擁有者、發(fā)行人、合法使用人對數(shù)字產(chǎn)品的擁有權。與加密技術不同，數(shù)字水印技術并不能阻止盜版活動的發(fā)生，但它可以判別對象是否受到保護，監(jiān)視被保護數(shù)據(jù)的傳播、真?zhèn)舞b別和非法拷貝、解決版權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中的加密(包括公開密鑰、私有密鑰)體系來加強，在水印的嵌入、提取時采用一種密鑰，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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