Προστασία Πολυμεσικού Περιεχομένου Μοσχονάς Κων/νος ΕΑΠ ΓΤΠ61
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Αναγκαιότητα Λύσεις Digital Rights Management Μέσα Προστασίας Κρυπτογραφία Ψηφιακή Υπογραφή Υδατογράφημα Αντίλογος Συμπεράσματα 2
Εισαγωγή Αναγκαιότητα - Λύσεις Η αυξημένη πρόσβαση και η δυνατότητα εύκολης και σε μεγάλης κλίμακας αντιγραφής ψηφιακού περιεχομένου, με χρήση των νέων τεχνολογιών αυξάνει την ανάγκη για : Προστασία πνευματικής ιδιοκτησίας των ψηφιακών δεδομένων και τη διασφάλιση της ακεραιότητάς κατά τη μετάδοση τους. Λύσεις : Digital Rights Management (DRM), κρυπτογραφία, ηλεκτρονικές υπογραφές και υδατογραφήματα. 3
DRM Digital Rights Management Ένα σύνολο από τεχνικές και τεχνολογίες που επιτρέπουν την ασφαλή ανταλλαγή πολυμεσικών αντικειμένων με πνευματική ιδιοκτησία (μουσική, video, κείμενο κ.λ.π) σε ψηφιακή μορφή μέσω του διαδικτύου ή άλλων ηλεκτρονικών μέσων. Γνωστές εφαρμογές του DRM : CSS : προστασία ταινιών DVD Σύστημα προστασίας CD μουσικής On line καταστήματα πώλησης μουσικής π.χ. i- tunes, napster κ.λ.π Προστασία Ηλεκτρονικών βιβλίων (e-book) 4
DRM ιακομιστής Περιεχομένου Αρχιτεκτονική Βάση εδομένων Περιεχομένου Metadata Περιεχομένου DRM (Content) Packager Πελάτης Encryption Metadata Περιεχομένου ιακομιστής Αδειών Χρήσης ικαιώματα Χρηστών Ελεγκτής DRM Εφαρμογή Αναπαραγωγής Κλειδιά Κωδικοποίησης Ταυτότητες Χρηστών DRM License Generator Encryption ικαιώματα Χρηστών 5
Κρυπτογραφία Κρυπτογράφηση Κρυπτογραφία είναι η τεχνική εκείνη που ασχολείται με την προστασία της πληροφορίας μέσω κωδικοποίησης, καθιστώντας τη ακατανόητη χωρίς τη χρήση ειδικού κλειδιού. 6
Κρυπτογραφία Κρυπτογραφία - Αρχαιότητα Ο πρώτος γνωστός αλγόριθμος κρυπτογράφησης ήταν του Καίσαρα, όπου στα μηνύματά του αντικαθιστούσε κάθε γράμμα με ένα άλλο, ολισθαίνονταςπροςταδεξιάμεβάση ένα κλειδί A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z A B C Ανγιαπαράδειγμαέπρεπενασταλείηλέξηsecret, με βάση τον αλγόριθμο αυτό και με κλειδί=3 θα γινόταν secret vhjuhx Όποιος λάμβανε αυτό το μήνυμα θα έπρεπε να γνωρίζει τον αλγόριθμο που κωδικοποιήθηκε και το κλειδί του. Σήμερα ο αλγόριθμος αυτός θα έσπαγε σε ελάχιστο χρόνο. 7
Κρυπτογραφία Μέθοδοι Κρυπτογράφησης Συμμετρική Κρυπτογράφηση Το ίδιο κλειδί χρησιμοποιείται τόσο για την κρυπτογράφηση του μηνύματος όσο και για την αποκρυπτογράφησή του. Απαραίτητη προϋπόθεση είναι η ύπαρξη ενός ασφαλούς καναλιού για την ανταλλαγή του κλειδιού. Γνωστοί αλγόριθμοι : DES, AES Αρχικό Κείμενο Κωδικοποίηση Κωδικοποιημένο Κείμενο Αποκωδικοποίηση Τελικό Κείμενο 8
Κρυπτογραφία Μέθοδοι Κρυπτογράφησης Ασύμμετρη Κρυπτογράφηση Ο κάθε χρήστης διαθέτει δύο κλειδιά, ένα δημόσιο και ένα ιδιωτικό. Ο αποστολέας κρυπτογραφεί το μήνυμα με το δημόσιο κλειδί του παραλήπτη (πρέπει να το γνωρίζει!). Ο παραλήπτης το αποκρυπτογραφεί με το ιδιωτικό του κλειδί Το δημόσιο κλειδί δε μπορεί να αποκρυπτογραφήσει το μήνυμα Παρέχει μεγαλύτερη ασφάλεια από τη συμμετρική μέθοδο είναι όμως πιο αργή. ημόσιο Κλειδί Ιδιωτικό Κλειδί Αρχικό Κείμενο Κωδικοποίηση Κωδικοποιημένο Κείμενο Αποκωδικοποίηση Τελικό Κείμενο 9
Κρυπτογραφία Κρυπτογραφία και Πολυμέσα Οι αλγόριθμοι κρυπτογράφησης των πολυμέσων άρχισαννααναπτύσσονταισταμέσατου1990. Υπάρχει δυσκολία κωδικοποίησης γιατί τα αρχεία πολυμέσων έχουν μεγάλο μέγεθος και η κωδικοποίηση πραγματικού χρόνου απαιτεί υψηλές ταχύτητες. Μια μέθοδος που εφαρμόζεται συχνά είναι η επιλεκτική κρυπτογράφηση, όπου μετά από συμπίεση των προς μετάδοση δεδομένων, γίνεται επιλογή των τμημάτων που θα κωδικοποιηθούν. 10
Ψηφιακή Υπογραφή Ψηφιακή Υπογραφή Ο ορισμός της υπάρχει στο Νόμο 2672/1999, ενώ η νομική εξομοίωσή της με την ιδιόχειρη υπογραφή υπάρχει στο Π. 150/2001. Πρέπει να πληροί τους εξής όρους : συνδέεται μονοσήμαντα με τον υπογράφοντα δημιουργείται με μέσα τα οποία ο υπογράφων μπορεί να διατηρήσει υπό τον αποκλειστικό του έλεγχο και συνδέεται με τα δεδομένα στα οποία αναφέρεται κατά τρόπο, ώστε να μπορεί να εντοπισθεί οποιαδήποτε μεταγενέστερη αλλοίωση των εν λόγω δεδομένων. 11
Ψηφιακή Υπογραφή ημιουργία Αποστολέας Παραλήπτης ημιουργία Μηνύματος Εφαρμόζεται η hash συνάρτηση και παράγεται η σύνοψη του μηνύματος Σύνοψη Συνάρτηση Κατακερματισμού 17268HO Το μήνυμα με την ψηφιακή υπογραφή στέλνεται στον παραλήπτη Κρυπτογράφηση Ψηφιακή Υπογραφή 12
Ψηφιακή Υπογραφή Επαλήθευση Αποστολέας Παραλήπτης Ο παραλήπτης αποσπά από το μήνυμα την ψηφιακή υπογραφή Εφαρμόζεται η hash συνάρτηση και παράγεται η σύνοψη του μηνύματος Συνάρτηση Κατακερματισμού Αποκρυπτογραφεί την ψηφιακή υπογραφή με το δημόσιο κλειδί του αποστολέα Παραγόμενη σύνοψη μηνύματος Σύνοψη 17268HO 17268HO 13
Ψηφιακή Υπογραφή Εφαρμογή στα Φ.Ε.Κ 14
Ψηφιακή Υπογραφή Φ.Ε.Κ που δεν έχει τροποποιηθεί Η υπογραφή είναι έγκυρη Ποιος υπέγραψε το Φ.Ε.Κ Η Ημερομηνία που υπογράφηκε το ΦΕΚ Το έγγραφο δεν έχει τροποποιηθεί 15
Ψηφιακή Υπογραφή Φ.Ε.Κ που έχει τροποποιηθεί Η υπογραφή είναι άκυρη Ποιος υπέγραψε το Φ.Ε.Κ Η Ημερομηνία που υπογράφηκε το ΦΕΚ Το έγγραφο έχει τροποποιηθεί από τη στιγμή που υπογράφηκε 16
Ψηφιακή Υπογραφή Ψηφιακό Υδατογράφημα Ανάγκη : Ενσωμάτωση Πληροφοριών σε Ψηφιακά εδομένα για διασφάλιση πνευματικής ιδιοκτησίας, προσδιορισμό νόμιμου χρήστη κ.λ.π Λύσεις : Μπορούν να τοποθετηθούν στην κεφαλίδα των αρχείων ή να κωδικοποιηθούν, σε εμφανές σημείο στις εικόνες. Προβλήματα : Αν αλλάξει ο τύπος του αρχείου θα χαθούν και οι πληροφορίες. Η προσθήκη πληροφοριών στις εικόνες μπορεί να έχει αρνητικό αισθητικό αποτέλεσμα ή να μπορεί να αφαιρεθεί εύκολα. (από http://www.cs.cmu.edu/~chuck/lennapg/) 17
Ψηφιακό Υδατογράφημα Αρχιτεκτονική Συστήματος Υδατογράφησης Παγκόσμιο ίκτυο Αναγνώριση - Εξαγωγή Επιθέσεις 18
Ψηφιακό Υδατογράφημα Ορατά Υδατογραφήματα Το ορατό υδατογράφημα αφορά στην ενσωμάτωση μιας ορατής εικόνας (συνήθως το λογότυπο της δικαιούχου εταιρίας), με τέτοιο τρόπο ώστε να φαίνεται ευκρινώς αλλά να μην αλλοιώνει το περιεχόμενο του προστατευόμενου αρχείου. Φυσικά, το υδατογράφημα στοχεύει εξ ορισμού στο να αποτρέψει κάθε προσπάθεια απομάκρυνσης ή αντικατάστασής του από οποιονδήποτε επιχειρήσει να οικειοποιηθεί το προστατευόμενο αρχείο, κατά συνέπεια θα πρέπει να τοποθετείται κατάλληλα, ώστε η απομάκρυνσή του να οδηγεί π.χ. στην καταστροφή του αρχείου. Εικόνα από παράσταση του Κ.Θ.Β.Ε http://www.ntng.gr/ 19
Ψηφιακό Υδατογράφημα Αόρατα Υδατογραφήματα Το αόρατο υδατογράφημα αποτελεί δυαδική πληροφορία που ενσωματώνεται στην αρχική, αλλά παραμένει αόρατη και δεν την αλλοιώνει εμφανώς. Ο εντοπισμός της εφαρμογής αόρατου υδατογραφήματος σε ένα αρχείο γίνεται αλγοριθμικά, μέσω ειδικού συστήματος ανίχνευσης υδατογραφημάτων. Υδατογραφήματα που καταστρέφονται - αλλοιώνονται όταν πραγματοποιείται ψηφιακή επεξεργασία μιας εικόνας Υδατογραφήματα που είναι ανθεκτικά σε διαφόρων μορφών αλλοιώσεις της αρχικής εικόνας όπως κοπή, φιλτράρισμα, συμπίεση ή αντικατάσταση μερών της. Αρχική Εικόνα Υδατογράφημα Τελική Εικόνα 20
Ψηφιακό Υδατογράφημα Ιδιότητες Ανθεκτικότητα: Να είναι ανιχνεύσιμο μετά από κάποια επεξεργασία (υστερόβουλη είτε τυχαία) της πληροφορίας, όπως φιλτράρισμα, αποκοπή, περιστροφή, συμπίεση κλπ. Χωρητικότητα: Να ενσωματώνεται το υδατογράφημα σε όσο δυνατό μεγαλύτερη έκταση της αρχικής πληροφορίας. Αντιστρεψιμότητα: Να είναι εφικτή η αποκατάσταση της αρχικής πληροφορίας, δεδομένου του υδατογραφήματος. Μη αντιληπτότητα: Να μην υπάρχει αλλοίωση της αρχικής πληροφορίας μετά την εισαγωγή του υδατογραφήματος. Για παράδειγμα, το αποτέλεσμα της ενσωμάτωσης ενός αόρατου υδατογραφήματος σε μια εικόνα δεν είναι αντιληπτό χωρίς μεγέθυνσή της και αντιπαραβολή της με την αρχική, αφού η διαφορά συνίσταται σε μικρές αποκλίσεις των τιμών φωτεινότητας ορισμένων εικονοστοιχείων 21
Ψηφιακό Υδατογράφημα Εφαρμογές Εφαρμογή Σκοπός Υδατογραφήματος Σενάρια Χρήσης Προστασία δικαιωμάτων πνευματικής ιδιοκτησίας ιασφάλιση περιεχομένου Μεταβιβάζει τις πληροφορίες για τα δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας Εξασφαλίζει ότι το αρχικό περιεχόμενο πολυμέσων δεν έχει αλλάξει, ή/και βοηθά στον καθορισμό του τύπου και τη θέση της αλλαγής Προστασία Πνευματικής Ιδιοκτησίας Προστασία Αντιγραφής Fingerprinting Επικύρωση Έλεγχος Ακεραιότητας Πληροφορίες δευτερευόντων καναλιών (Side-Channel) Χρησιμοποιείται για να φέρει πρόσθετες πληροφορίες. Σύστημα Παρακολούθησης Εκπομπής 22
Ψηφιακό Υδατογράφημα Προστασία Αντιγραφής Υδατογράφημα Εξουσιοδοτημένη ιανομή ημιουργία Περιεχομένου Συμβατές Συσκευές Μη Εξουσιοδοτημένη ιανομή 23
Ψηφιακό Υδατογράφημα Fingerprinting Πολυμεσικό Υλικό Ταυτότητα Πελάτη : Alice Fingerprinted Copy Digital Fingerpint 11000110 Ενσωμάτωση Παράνομη διανομή Εξαγωγή Fingerprint 11000110 Εύρεση χρήστη παράνομης διανομής Alice Ύποπτο Αντίγραφο Βάση εδομένων Χρηστών 24
Ψηφιακό Υδατογράφημα Σύστημα παρακολούθησης εκπομπής Υδατογράφημα ημιουργία Περιεχομένου Σύστημα Παρακολούθησης Εκπομπής Αναμετάδοση ημιουργία Αναφορών Έλεγχος Υδατογραφήματος 25
Αντίλογος Υπερπροστασία ή ωρεάν ιάθεση Η πρωτοβουλία για ασφαλή από την Πειρατεία Ψηφιακή Μουσική (SDMI) πεθαίνει της λόγω της πολυπλοκότητάς της. Έσπασε ο αλγόριθμος κρυπτογράφησης των κινητών τηλεφώνων (Α5/1). Το κρυπτογραφικό σύστημα CSS σπάει σε ένα μήνα. Παράτηςμηνύσειςκαιταδικαστήριααπό τις κινηματογραφικές εταιρείες το πρόγραμμα DeCSS κυκλοφορεί ακόμα και τυπωμένο σε μπλούζες. 26
Συμπέρασμα Η ελεύθερη πρόσβαση σε ένα πνευματικό έργο αυξάνει την οικονομική αξία και πρέπει να ενθαρρύνεται αντί να εμποδίζεται. Παραδείγματα : Το συγκρότημα Grateful Dead παρότρυνε τους θαυμαστές του να ηχογραφούν τις συναυλίες τους και να διακινούν ελεύθερα το περιεχόμενο. Όλα τα άλμπουμ τους έγιναν πλατινένια. Το συγκρότημα Radiohead κυκλοφόρησε τον Οκτώβριο του 2007 σε ηλεκτρονική μορφή (mp3) μέσα από την ιστοσελίδα του το άλμπουμ In Rainbows. Το cd που κυκλοφόρησε τον επόμενο χρόνο έγινε χρυσό. Ο συγγραφέας Paulo Coelho προσφέρει μέσα από το blog του ένα μεγάλο μέρος των βιβλίων του σε μορφή pdf. Οι πωλήσεις του έχουν αυξηθεί. 27
Σας ευχαριστώ
Βιβλιογραφία Μανδραβέλης, Π. 2009, ημιουργία χωρίς ιδιοκτησία, Καθημερινή, 25 Οκτωβρίου, σ. 32 Μαυρικάκης, Ι. 2003, Χρήση Ψηφιακών Υδατογραφημάτων με εφαρμογές στην προστασία της εικόνας, [online], διαθέσιμο από http://en.openarchives.gr/view/242130 Πατλάκας, Ι. 2008, DRM Digital Rights Management, [online], διαθέσιμο από http://students.ceid.upatras.gr/~patlakas/ceid/socialaspects.pdf Arnold, M., Schmucker, M. & Wolthusen, S. 2003, Techniques and Applications of Digital Watermarking and Content Protection, Artech House, London Furht, B., Muharemagic, E. & Socek, D. 2005, Multimedia Encryption and Watermarking, Springer, Florida USA 29