數(shù)字圖書館中數(shù)字水印的法律問題研究

數(shù)字圖書館中數(shù)字水印的法律問題研究

1數(shù)字水印的合法性說到“粘合劑”，人們會想到紙上的粘合劑和紙上的粘合劑。這些傳統(tǒng)的“水印”是用來證明紙張或紙幣上內(nèi)容的合法性的。同樣,數(shù)字水印也是用以證明一個數(shù)字產(chǎn)品的擁有權(quán)、真實性,成為分辨真?zhèn)蔚囊环N手段。它們的不同之處在于,傳統(tǒng)的水印都是人眼可以看得見的,而數(shù)字水印卻大部分不為人眼所見,是深藏于數(shù)字化產(chǎn)品(圖片、音頻、視頻、文本等)之中的,即具有不易感知性,只能用計算機來識別、讀取。1.1數(shù)字作品知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的方式所謂數(shù)字水印,是嵌在數(shù)字作品中的數(shù)字信息,可以是圖像、文字、符號、數(shù)字等一切可以作為標(biāo)記、標(biāo)識的信息。水印的存在要以不破壞原數(shù)據(jù)的欣賞價值、使用價值為原則。數(shù)字水印可以分為:可感知的(perceptible)數(shù)字水印和不易感知的(imperceptible)數(shù)字水印?？筛兄暮筒灰赘兄臄?shù)字水印都可用來保護(hù)數(shù)字作品的知識產(chǎn)權(quán),但它們所用的方式是大不相同的。可感知的數(shù)字水印,主要用于當(dāng)場聲明對作品的所有權(quán)、著作權(quán)及來源,起到一個宣傳廣告或約束的作用。不易感知的數(shù)字水印可以用作一個拷貝的簽名,每個拷貝的水印可以是獨一無二的,以標(biāo)識拷貝擁有者(原創(chuàng)作者、授權(quán)使用者)的特征;也可以是多個拷貝擁有同一個水印,所標(biāo)識的往往是出版商或發(fā)行人的特征。不易感知的數(shù)字水印應(yīng)該具有“不易感知”性和隨機性。制作數(shù)字水印的主要目的是識別數(shù)字作品的原創(chuàng)作者、擁有者、授權(quán)使用人、發(fā)行人、作品版本等。水印信息只需能夠有效代表以上信息,因此信息量并不需要很大。目前已有的不易感知的水印技術(shù)大都能將其控制在100bit以內(nèi),對于動輒幾萬字節(jié)、幾十萬字節(jié)以上存儲量的數(shù)字作品來說,是極不容易被發(fā)現(xiàn)的。水印的隨機性是為了保證即使知道這個作品中含有數(shù)字水印,也很難發(fā)現(xiàn)它隱藏在什么地方。隨機性要靠不同的存放方法和隨機的存放位置來保證,并用密碼加密(包括公開密鑰、密秘密鑰)體系來加強。在數(shù)字圖書館中用于版權(quán)保護(hù)的數(shù)字水印主要是不易感知的數(shù)字水印。1.2印刷數(shù)字水的用途1.2.1強性數(shù)字水印“拷貝問題”是數(shù)字圖書館發(fā)展過程中面臨的重大難題。數(shù)字作品的技術(shù)特點決定了其版權(quán)極易受到侵害。通過在數(shù)字作品中加入數(shù)字水印,可以限制用戶對數(shù)字作品的使用,并且能夠通過驗證產(chǎn)品的所有權(quán)來揭露非法拷貝、傳播行為,為以法律的手段對其進(jìn)行制裁提供依據(jù),起到了保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)的作用。強健性數(shù)字水印主要應(yīng)用于這一領(lǐng)域。所謂強健性數(shù)字水印是指這種水印能經(jīng)受各種常規(guī)的編輯處理操作。1.2.2數(shù)字水印的應(yīng)用數(shù)字水印的另外一個用途是數(shù)字作品完整性保護(hù)。脆弱性數(shù)字水印主要應(yīng)用于這一領(lǐng)域。所謂脆弱性是相對于強健性而言的,脆弱性數(shù)字水印對信號的改變十分敏感,人們根據(jù)脆弱性數(shù)字水印的狀態(tài)就可以判斷作品是否被篡改過。2難有成規(guī)數(shù)字水印的產(chǎn)生算法是數(shù)字水印技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),而且沒有一定的成規(guī),總之是越難破譯、越堅固越好。目前已有的數(shù)字水印技術(shù)大都是利用空間域、頻率域,它們各有特點,抗攻擊能力也各不相同。2.1基于數(shù)據(jù)的數(shù)字水印算法早期的數(shù)字水印算法利用的是空間域。常用的空間域算法主要有以下幾類:這是一種典型的空間域數(shù)字水印算法。由于該算法是通過調(diào)整原始數(shù)據(jù)的最低幾位來隱藏信息,使一般用戶對于隱藏信息,在視覺和聽覺上很難察覺。雖然其有較大的信息隱藏量,但該算法因其基本原理限制,所隱藏的數(shù)字水印信息是極為脆弱的,無法經(jīng)受一些無損和有損的信號處理。該算法通過輕微調(diào)整文檔的結(jié)構(gòu)(包括垂直移動行距、水平調(diào)整字距、調(diào)整文字特性),從而在文檔中嵌入數(shù)字信息。該算法可以抵抗一些標(biāo)準(zhǔn)的文檔操作,如照相復(fù)制和掃描復(fù)制。這是Bander等人提出的一種基于統(tǒng)計的數(shù)字水印嵌入方案。Patchwork任意選擇N對圖像點,在增大一點亮度值的同時,相應(yīng)降低另一點的亮度值。通過這一調(diào)整過程完成水印的嵌入。該算法具有不易察覺性,并且對于有損壓縮編碼(JPEG)和一些惡意攻擊處理具有抵抗力。該算法是將數(shù)字信息隱藏于數(shù)字圖像的紋理部分。它對于濾波、壓縮和扭轉(zhuǎn)等操作具有抵抗能力,但僅適用于具有大量紋理區(qū)域的圖像,而且尚不能完全自動完成。圖像空間域水印的強健性很差。經(jīng)不住修剪(圖像編輯中的一種普通處理方法),但如果將水印信息做得很小,將水印的大量拷貝嵌入到數(shù)字作品中,就可以解決這個問題。這樣,除非將作品修剪到失去任何價值,否則休想將嵌入其中的水印都破壞掉。2.2高、低頻率水印的技術(shù)特點頻率域制作水印的算法是比較強健的方法,它是利用一個較強的信號可以掩蓋另一個較弱的信號這一頻率掩蓋現(xiàn)象,在頻域變換中嵌入水印。頻域水印制作中一個比較重要的問題是頻率的選擇。雖然任何一段頻率都是可以利用的,但在不同的頻段調(diào)制出的水印卻有著不同的特性。高頻中的水印在低通濾波和幾何處理方面顯得不夠堅固,但對于γ校正、對比度/亮度調(diào)節(jié)等則具有很好的堅固性。水印做在低頻不會提高噪聲水平,所以水印適于調(diào)制在較低的頻率中。低頻水印所表現(xiàn)出來的特性與高頻正好相反,它對低通濾波、有損壓縮等具有很強的堅固性,而對γ校正、對比度/亮度調(diào)節(jié)等處理則比較敏感。如果將高、低頻率水印的互補優(yōu)點結(jié)合起來,就可以得到堅固性非常高的水印技術(shù)。因為頻域中的水印在逆變換時會散布在整個圖像空間中,故不象空間域水印技術(shù)那樣易受修剪處理的影響。最好是用原作品中含有重要信息的那些頻率(即感覺最敏感的頻率),這樣水印就最不易被去除。為了給攻擊者增加去除水印的不可預(yù)測的難度,目前大多數(shù)水印制作方案都在加入、提取時采用了密鑰,只有掌握密鑰的人才能讀出水印。這就意味著即使有人知道水印的嵌入算法的全部細(xì)節(jié),只要他不知道密鑰,就不能將水印提出或破壞。3數(shù)字水印嵌入及讀取系統(tǒng)由于數(shù)字圖書館中需要加入數(shù)字水印信息的原始數(shù)字作品數(shù)量非常巨大,并且考慮到數(shù)字圖書館系統(tǒng)的安全,可以采用對用戶進(jìn)行服務(wù)器端的統(tǒng)一認(rèn)證,對水印的嵌入及讀取進(jìn)行客戶端分散處理的策略。數(shù)字水印的嵌入及讀取過程分別如圖1、圖2所示。圖1、圖2中各部分的含義如下:a.原始數(shù)字作品——需要加入數(shù)字水印的數(shù)字化作品。b.用戶ID——數(shù)字水印認(rèn)證中心發(fā)給數(shù)字水印應(yīng)用系統(tǒng)用戶的身份認(rèn)證號碼。只有擁有用戶ID號碼,才有權(quán)使用數(shù)字水印應(yīng)用系統(tǒng)。c.水印信息——數(shù)字水印中應(yīng)該包含的信息:作品原創(chuàng)者信息,包括原作者的姓名、創(chuàng)作作品的時間等;水印創(chuàng)建者信息,包括水印創(chuàng)建者的用戶ID等;版權(quán)保護(hù)聲明,包括對作品使用限制聲明和版權(quán)保護(hù)期限;一組屬性值,包括對作品的使用限制、水印強度、是否禁止拷貝等。d.數(shù)字水印嵌入及讀取系統(tǒng)——該系統(tǒng)完成對數(shù)字水印嵌入及讀取的具體操作。如圖1所示,當(dāng)數(shù)字水印嵌入系統(tǒng)接收到用戶的信息后,該系統(tǒng)立即通過數(shù)字圖書館網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)訪問數(shù)字水印認(rèn)證中心,對用戶的合法性進(jìn)行檢查。如果用戶為合法用戶,則數(shù)字水印嵌入系統(tǒng)根據(jù)用戶輸入的信息為數(shù)字作品加入數(shù)字水印,并且數(shù)字水印認(rèn)證中心對這些信息進(jìn)行保存。當(dāng)數(shù)字水印的創(chuàng)建者需要查看數(shù)字水印或?qū)ζ溥M(jìn)行修改時,則可使用數(shù)字水印讀取系統(tǒng),如圖2所示。當(dāng)數(shù)字作品的版權(quán)發(fā)生糾紛時,法律部門也可以通過數(shù)字水印認(rèn)證中心對數(shù)字作品的數(shù)字水印進(jìn)行取證。當(dāng)數(shù)字圖書館用戶需要使用某一數(shù)字作品并涉及到其版權(quán)問題時,可通過數(shù)字水印認(rèn)證中心與原創(chuàng)者進(jìn)行聯(lián)系?，F(xiàn)在,市場上已經(jīng)有許多數(shù)字水印應(yīng)用系統(tǒng)的成熟產(chǎn)品,如AdobeSystems公司的Adobephotoshop4.0及升級產(chǎn)品中就安裝了數(shù)字水印嵌入及讀取系統(tǒng),美國Digimarc公司的DigimarkImageBridgeWatermark也是一套成熟的數(shù)字水印應(yīng)用系統(tǒng)。由于數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)是開放型的,因此,對使用數(shù)字水印應(yīng)用系統(tǒng)的用戶進(jìn)行認(rèn)證是非常必要的。通過認(rèn)證,可以有效地防止惡意用戶對數(shù)字作品中的數(shù)字水印進(jìn)行非法修改和破壞。數(shù)字水印認(rèn)證中心對用戶的認(rèn)證過程如圖3所示:其中,數(shù)字水印認(rèn)證中心的角色暫由數(shù)字圖書館用戶管理部門來承擔(dān)。認(rèn)證中心在發(fā)給用戶ID時,必須對用戶ID進(jìn)行加密,以防止惡意攻擊者從通信線路上截獲用戶ID而對其進(jìn)行非法使用。由于數(shù)字水印應(yīng)用系統(tǒng)的用戶眾多,為了減輕對密鑰的管理工作,一般采用公鑰密碼體制,這種體制以RSA算法為代表。數(shù)字水印應(yīng)用系統(tǒng)的用戶大致可分為個人級用戶和企業(yè)級用戶兩類。其中,個人級用戶主要是數(shù)字作品的原作者,認(rèn)證中心為這類用戶授予的用戶ID只能對用戶自己的作品使用數(shù)字水印應(yīng)用系統(tǒng)。企業(yè)級用戶一般是指數(shù)字作品出版商或發(fā)行商,認(rèn)證中心發(fā)給這類用戶的用戶ID可以批量地對他們出版或發(fā)行的數(shù)字作品使用數(shù)字水印應(yīng)用系統(tǒng)。4防止用戶id轉(zhuǎn)適當(dāng)雖然數(shù)字水印認(rèn)證中心現(xiàn)在多由數(shù)字圖書館用戶管理中心充當(dāng),但今后的發(fā)展趨勢是建立統(tǒng)一的認(rèn)證中心。這樣將更加有利于用戶的管理和法律的實施。為了防止用戶將自己的用戶ID轉(zhuǎn)借給他人使用,應(yīng)將用戶ID與用戶的身份證號或信用卡號聯(lián)系在一起,由于用戶ID與用戶利益密切相關(guān),他就不會將用戶ID轉(zhuǎn)借給他人使用了。在選擇數(shù)字水印的強度時,并不是越強越好。強度越高,水印的可見度就越高。反之,強度越小,可見度就越小。因此,在選擇強度時,應(yīng)視實際使用情況而定,對于那些對作品外觀要求較高的場合,不宜選擇太高的水印強度。5數(shù)字水印技術(shù)的應(yīng)用數(shù)字水印作為一種新興的技術(shù),尚不完善,每個研究人員的介入角度各不相同,所以研究方法和設(shè)計策略也各不相同,但都是圍繞著實現(xiàn)數(shù)字水印的各種基本特性進(jìn)行設(shè)計。同時,隨著該技術(shù)的推廣和應(yīng)用的深入,一些其他領(lǐng)域的