Content protection with bitstream watermarking at decryption stage.pdf В наши дни абсолютное большинство информации хранится, передаётся и обрабатывается в цифровой форме. Это даёт возможность унифицировать часть этапов работы с данными, но вместе с тем порождает вопросы защиты авторских прав. Наиболее остро проблемы защиты от неограниченного нелегального копирования встали перед производителями произведений искусства, распространяемых в цифровой форме. В их числе, среди прочих, находятся и поставщики цифрового видео. Поставщик видеоматериала может устанавливать получателям правила доступа к распространяемым данным. Они могут быть разными, но первичным является запрет на самостоятельное перераспространение полученного материала легальными клиентами. Кроме того, необходимо ограничение возможности доступа сторонних лиц к каналам связи между сервером распространения и клиентами. Для этого применяют шифрование распространяемых данных. Основным подходом к решению проблемы нелегального копирования является юридическое ограничение такой возможности и добавление в каждую распространяемую копию скрытого идентификатора, позволяющего однозначно определить источник утечки. Такой скрытый идентификатор называют цифровым водяным знаком. Встраивание водяных знаков может осуществляться на различных этапах видеокодирования [1], в том числе и в закодированное видео. При распространении цифрового видео возможно использование различных подходов к внедрению водяных знаков: - использование доверенного декодера [2], работающего на стороне клиента. Водяной знак встраивается после декодирования цифрового видео до его передачи пользователю; - предварительная подготовка множества копий с внедрёнными водяными знаками; - внедрение водяного знака на этапе передачи. Другим подходом, исследуемым в данной работе, является использование криптосистемы, позволяющей для данного ключа зашифрования и набора некоторых компонент цифрового видео, индивидуальных для каждого клиента, строить такой ключ расшифрования, при расшифровании на котором значения этих компонент инвертируются относительно их значений в исходном открытом тексте, а значения всех остальных его компонент сохраняются совпадающими с их значениями в исходном открытом тексте. Номера инвертируемых компонент выбираются такими, что изменение значений этих компонент не приводит к заметному искажению видеоматериала. Для каждого из клиентов подготавливается уникальный ключ расшифрования, известный только производителю видеоматериала. Передаваемая мультимедиа информация единожды шифруется и доставляется конкретному потребителю вместе с программой расшифрования по «зашитому» в ней ключу расшифрования, сгенерированному для этого клиента. Клиент осуществляет расшифрование полученного шифртек-ста, в процессе которого в материал автоматически вносятся изменения, идентифицирующие получателя. Требуемые шифрование и расшифрование можно выполнить, например, на базе поточного шифра с фильтрующим генератором ключевого потока. Ключом в нём является тройка (F1(x), F2(x), iv), где F1(x) -фильтрующая функция; F2(x) -используемый в регистре с линейной обратной связью (LFSR) полином; iv - начальное заполнение (состояние) регистра. Процедура построения ключа расшифрования (F1 (x), F2 (x), iv') для данного ключа зашифрования (F1(x), F2(x), iv) и позиции k, при расшифровании на котором получится изменённый в k-й позиции открытый текст, может выглядеть следующим образом: 1) Отсчитываем k первых тактов работы LFSR, изначально заполненного iv, с полиномом обратной связи F2(x). 2) Фиксируем в LFSR текущее состояние a = a1a2... an и образуем моном xa = = xai xa2 ... xan. Здесь n - длина регистра. 3) F2(x) = F2(x), iv' = iv, F[(x) = F1(x) + xa. Для обоснования работоспособности метода осуществлена его практическая реализация для формата видеокодирования MPEG-2 Video. Для внедрения водяных знаков в закодированное в этом формате видео использован метод «Low Complexity Watermarks for MPEG Compressed Video» из [3].

Скачать электронную версию публикации