7.5. Маркирование телевизионных программ цифровыми водяными знаками
С задачей ограничения доступа тесно связана задача установления и охраны авторских прав. Для этой цели в системах цифрового телевизионного и звукового вещания применяют специальные метки (маркеры) авторского материала и скомпонованных программ, так называемые цифровые водяные знаки (DigitalWatermark,DW– ЦВЗ). Управление доступом и маркирование ЦВЗ являются двумя комплиментарными методами защиты информации. Цифровые методы ограничения доступа, в частности, частая смена ключей, позволяют передать содержание исключительно подписчикам службы. Но при этом все равно остается задача удостовериться, что содержание не было нарушенным [75].
ЦВЗ – это нестираемый скрытый кодили метка, который незаметным образом вводится в аудиовизуальные сигналы программы и позволяет проверить оригинальность материала или предоставляет средства для транспортировки скрытой информации. Право выделения ЦВЗ и отображения предоставляется только тем, у кого есть ключ для их выделения, контроля и использования с целью идентификации содержания, установленияаутентичности (подлинности), обнаружения копий, контроля трафика и т.п.
Маркирование ЦВЗнапоминает процесс присвоения программе в ходе ее производства некоторого ярлыка, который подтверждает права собственности на нее и т.п. Без специальных технических средств ЦВЗ является невидимым, никоим образом не нарушающим программу (в худшем случае он просто добавляет небольшой шум к видимому содержанию программы) и не может быть подделан [76].
Для ввода ЦВЗ в сигнал и для обнаружения его в сигнале требуется специальная кодовая комбинация, несущая информацию о параметрах ввода, – ключ ЦВЗ. Непреднамеренные искажения сигнала вместе с введенным ЦВЗ при обработке и при передаче по каналу или преднамеренные пиратские попытки взлома и подавления ЦВЗ ведут к снижению надежности его обнаружения и выделения. Для осуществления процесса детектирования ЦВЗ ключ должен быть передан на детектор защищенным образом. При детектировании выносится двоичное решение – присутствует или нет ЦВЗ в сигнале. Для увеличения объема информации, относящейся к ЦВЗ, в его составе могут передаваться некоторые данные, называемые полезной нагрузкой. Тогда при детектировании из ЦВЗ извлекается и полезная нагрузка. Естественно, всегда есть компромисс между объемом (скоростью) передачи полезной нагрузки и надежностью (скрытностью) ЦВЗ. Секретные ключи ЦВЗ могут выполнять роль идентификационного номера владельца информации или ее получателя. Ввиду ограниченной пропускной способности канала полезной нагрузки она в большинстве случаев играет роль указателя на запись в базе данных, содержащую подробные сведения [15].
Таким образом, при вводе и передаче ЦВЗ следует учитывать три главных параметра:
уровень заметности (видимости или слышимости) ЦВЗ;
уровень надежности (устойчивости и ложной тревоги);
скорость передачи данных полезной нагрузки.
Потребность введения ЦВЗ может возникнуть в различных точках тракта вещания. В настоящее время принято выделять три характерные точки маркирования (W1-W2-W3), которые показаны на функциональной схеме сети вещания на рис. 7.5.
Рис. 7.5.Схема точек ввода цифровых водяных знаков
ЦВЗ W1(универсальный указатель базы данных прав собственности) идентифицирует некоторую работу (услугу, программу) в момент ее создания, например, используя маркирование непосредственно в видеокамере. ЦВЗW1 указывает на запись в базе данных, которая хранит описание этой работы. Для этих целей предлагается универсальная структураW1 в виде комбинации длиной 64 бита, разделенных на три поля.
Первое поле длиной 8 бит отводится для идентификации международной организации, которая стандартизирует описание содержания базы данных. Максимально может быть отмечено 255 организаций, битовая последовательность из 8 единиц зарезервирована на будущее. Второе поле длиной 15 бит предназначено для идентификации местного агентства, уполномоченного международной организацией распределять указатели W1. Максимально может быть отмечено 32768 местных агентств.
Третье поле длиной 41 бит – это собственно идентификационный номер. Таким образом, каждое местное агентство может идентифицировать 2199 миллиардов выполненных работ.
ЦВЗ W2 служит для защиты в тракте первичного распределения программ. Этот тракт представляет собой систему с одним выходом (на него поступает сигнал с введенным ЦВЗW1) и множеством выходов. На каждом из выходов с целью его идентификации вводится ЦВЗW2 длиной 64 бита, содержащий идентификационные номера поставщика и получателя программы, а также краткие сведения о вещателе, получающем программу для дальнейшего распределения.
ЦВЗ W3 используется для контроля возможного пиратского копирования программ, получаемых подписчиком, и вводится непосредственно в телевизоре конечного пользователя.
Совмещение управления доступом и маркирования ЦВЗ ведет к комплексной схеме защиты, удовлетворяющей концепции открытых сетей, а именно к отсутствию доступа к незашифрованному или не помеченному содержанию программы в любой точке тракта передачи. Обязательное условие – процесс маркирования ЦВЗ должен быть тесно связан с системой дешифрирования, а обе операции объединены так, чтобы избежать съема информации в точке, где содержание дешифруется, но еще не маркируется.