數字指紋

數字指紋

數字指紋是將不同的標誌性識別代碼——指紋,利用數字水印技術嵌入到數字媒體中,然後將嵌入了指紋的數字媒體分發給用戶。發行商發現盜版行為後,就能通過提取盜版產品中的指紋,確定非法複製的來源,對盜版者進行起訴,從而起到著作權保護的作用。作為信息隱藏的一個重要分支,數字指紋主要用於著作權保護,其研究具有重要的意義。

基本信息

簡介

數字指紋數字指紋

通常來講,數字指紋(Digital Fingerprinting)是指與用戶和某次購買過程有關的信息。當發行商發現被非法分發行為時,可以根據該信息對進行非法分發的用戶實現跟蹤。比如,多媒體指紋是指將用戶指紋密碼以不可見的方式嵌入多媒體(圖像、語音、視頻)。當某個用戶將其拷貝非法的傳播到外界,著作權所有者就可以通過提取拷貝中的指紋來追蹤非法用戶。

數字指紋技術在不遠的將來將成為一種主導技術。導致數字指紋安全技術得以發展的原因,是科技的進步正在減少這項技術的生產成本。

組成

數字指紋體制主要由兩部分構成:

一部分是用於向拷貝中嵌入指紋並對帶指紋拷貝進行分發的拷貝分發體制;另一部分是實現對非法分發者進行跟蹤並審判的跟蹤體制。

往往上述兩部分通過發行商、用戶(還可能有登記中心、審判者等實體)之間的一系列協定實現,因此數字指紋體制也可以分為算法和協定兩部分:

算法包括指紋的編碼和解碼、指紋的嵌入和提取以及拷貝的分發策略等內容;協定部分則規定了各實體之間如何進行互動以實現具有各種特點的拷貝分發和跟蹤體制(如實現用戶的匿名性等)。

編碼

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由於數字指紋方案要對抗用戶的合謀攻擊,通常發行商會對用戶的指紋進行編碼,以增加該指紋方案的合謀容忍能力,這種編碼稱為合謀容忍編碼。若一個數字指紋體制能夠抵抗合謀攻擊,則稱該方案是合謀安全的(collusion Secure)。指紋的合謀容忍編碼通常包括兩個部分:指紋的編碼算法(生成帶有用戶指紋的拷貝)和跟蹤算法(如何對非法用戶進行跟蹤)。

指紋編碼方案是指在一定假設下,將獲得的與用戶有關的信息按照一定的規則進行編碼,生成具有一定抗攻擊能力的碼字的過程。跟蹤方案則是指當發行商獲得盜版拷貝時,運用一定的解碼規則判斷非法分發的過程。

好的指紋編碼和跟蹤算法是發行商能正確追蹤到非法分發者的關鍵因素。每一個指紋編碼方案都有相應的跟蹤體制。從跟蹤成功的機率來講,指紋編碼方案可以分為確定性跟蹤和機率性跟蹤方案。從碼字的分布而言,可以分為連續指紋方案和離散指紋方案。

協定

數字水印技術研究主要關注一個算法在數字媒體中如何嵌入一串信息並能夠完整地檢測恢復。這一信息可以是發行商的名稱,也可以是任意的有特定意義的比特串。然而,僅有水印嵌入檢測算法是不足以實現著作權的保護,這時,需要一個完整的保護協定來規範商家和購買者之間的交易行為。既要保護商家的著作權不受侵害,也要保護購買者的合法權益,於是,人們提出了數字指紋執行協定的概念。

數字指紋協定有比較大的適應性,在一定的前提下可以套用於各種類型的數字媒體。其基本思想是在分發給每個軟體產品購買者的產品拷貝中加入唯一的數字指紋,當產品生產者發現侵權行為後,通過提取指紋信息來跟蹤產品非法拷貝的源頭對盜版者進行指控,從而達到著作權保護和威懾的作用。

隱患

數字指紋是一把雙刃劍,在為用戶帶來極大便利的同時,由於其儲存的信息是極度私人化的,這也為某些犯罪組織侵犯用戶隱私、盜竊用戶數據提供了新的絕佳入口。

研究進展

2013年7月,美國國防部先進研究項目局(DAPRA)正在研發一種可智慧型識別用戶身份的“數字指紋”,它由用戶的打位元組奏、習慣性重擊和輕敲的按鍵等個人特點所組成。對長期使用電腦的用戶來說,敲擊鍵盤的風格因人而異,而且已經固定,這項新技術就是試圖通過記錄、分析用戶使用鍵盤時手指肌肉的活動完成對其身份識別的任務。

科學家能測量出用戶習慣性停留在各個按鍵上的時間,即停留時間(dwelltime),以及用戶在兩個按鍵間轉換所需的時間。截至2013年7月,“數字指紋”已獲得許可,將在多家歐洲銀行的手機套用中投入使用。

了解指紋技術與指紋套用

指紋,也稱為手印,有廣義狹義之分。狹義的指紋是指人的手指第一節手掌麵皮膚上的乳突線花紋;廣義的指紋則包括指頭紋、指節紋和掌紋。指紋與指印在字面上有區別,即指紋是指手指第一節手掌麵皮膚上的乳突線花紋,指印則是這個乳突線花紋留下的印痕,但是在司法實踐中,約定俗成,指紋與指印的概念是通用的。

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