Ψηφιακό υδατόσημο

Το ψηφιακό υδατόσημο (digital watermark)(ή αλλιώς ψηφιακό υδατογράφημα) είναι χαρακτηριστική πληροφορία αναγνώρισης ενός ηλεκτρονικού αρχείου/προγράμματος, που τοποθετείται εμβόλιμα στα κυρίως δεδομένα του για την πιστοποίηση της ιδιοκτησίας του. Αποτελεί μια μέθοδο προστασίας για το δημιουργό του αρχείου/προγράμματος. Χρησιμοποιείται από εταιρίες ανάπτυξης λογισμικού, αλλά και από δημιουργούς όπως σκηνοθέτες, συγγραφείς, επαγγελματίες φωτογράφους και μουσικοσυνθέτες.
Η ψηφιακή υδατογράφηση είναι η διαδικασία κατά την οποία δημιουργείται το ψηφιακό υδατογράφημα, ή αλλιώς, υδατόσημο.Πρόκειται για ένα ψηφιακό σήμα που έχει ενσωματωθεί μέσα σε ένα αρχείο ήχου, βίντεο ή εικόνας.Το σήμα είναι παρόν σε κάθε αναλλοίωτο αντίγραφο του αρχικού αρχείου και έτσι μπορεί να διαδραματίσει το ρόλο της ψηφιακής υπογραφής στο αρχείο.Το ψηφιακό υδατογράφημα είναι κοινό για όλα τα αυθεντικά αντίγραφα του έργου έτσι ώστε να αναγνωρίζεται ο δημιουργός. Όπως και οι παραδοσιακά υδατογραφήματα, τα ψηφιακά είναι αντιληπτά μόνο υπό ορισμένες προϋποθέσεις, δηλαδή μετά τη χρήση κάποιου αλγορίθμου.Εάν ένα ψηφιακό υδατογράφημα παραμορφώνει το σήμα του φορέα του, δηλαδή του αρχείου στο οποίο έχει εισαχθεί ,κατά τρόπο ώστε να καθίσταται αντιληπτό, δεν έχει καμία χρήση.Παραδοσιακά υδατογραφήματα μπορούν να εφαρμοστούν σε μέσα ενημέρωσης όπως είναι οι εικόνες ή βίντεο, ενώ στην ψηφιακή υδατογράφηση, το σήμα μπορεί να ενσωματωθεί σε  ήχο, εικόνα, βίντεο, κείμενο ή 3D μοντέλο. Ένα αρχείο μπορεί να φέρει πολλά διαφορετικά υδατογραφήματα ταυτόχρονα. Οι απαιτούμενες ιδιότητες ενός ψηφιακού υδατογραφήματος  εξαρτώνται από την υπόθεση στην οποία εφαρμόζεται. Για τη προστασία των αρχείων πολυμέσων με πληροφορίες πνευματικών δικαιωμάτων, ένα ψηφιακό υδατογράφημα πρέπει να είναι αρκετά ανθεκτικό σε τροποποιήσεις που μπορούν να εφαρμοστούν στο αρχείο.Αντίθετα  εάν ο μόνος στόχος είναι να διασφαλίζεται η ακεραιότητα του αρχείου (π.χ: αποφυγή καταστροφής), θα εφαρμοστεί ένα πιο εύθραυστο υδατογράφημα.
Τόσο η στεγανογραφία όσο και η ψηφιακή υδατογράφηση χρησιμοποιούν τεχνικές στεγανογραφίας για να ενσωματώσουν το κρυφό υδατογράφημα στα αρχεία.
Δεδομένου ότι ένα ψηφιακό αντίγραφο δεδομένων είναι η ίδιο με την αρχικό,η ψηφιακή υδατογράφηση είναι ένα παθητικό εργαλείο προστασίας. Απλά σηματοδοτεί τα δεδομένα,αλλά δεν ελέγχει την πρόσβαση σε αυτά.
Μία εφαρμογή της ψηφιακής υδατογράφησης είναι η ανίχνευση της πηγής . Ένα νέο υδατογράφημα ενσωματώνεται σε ένα ψηφιακό αρχείο σε κάθε σημείο διανομής. Εάν βρεθεί αργότερα ένα αντίγραφο του έργου χωρίς εξουσιοδοτημένη αναπαραγωγή, τότε μπορεί να ανακτηθεί το υδατογράφημα από το αντίγραφο και η πηγή της διανομής είναι γνωστή. Αυτή η τεχνική φέρεται να έχει χρησιμοποιηθεί για να ανιχνεύσει την πηγή σε περιπτώσεις παράνομης αντιγραφής ταινιών καθώς γίνεται καταγραφή του κατόχου των πνευματικών δικαιωμάτων, του διανομέα, της αλυσίδας διανομής, τον προσδιορισμό του αγοραστή του αρχείου.

Ιστορία

Ο όρος «ψηφιακό υδατογράφημα» επινοήθηκε για πρώτη φορά το 1992 από τον Andrew Tirkel και Charles Osborne. 
Τα υδατογραφήματα ήταν σήματα αναγνώρισης που παράγονται κατά τη διαδικασία επεξεργασίας του χαρτιού. Τα πρώτα υδατογραφήματα εμφανίστηκαν στην Ιταλία κατά τον 13ο αιώνα, αλλά η χρήση τους διαδόθηκε ταχύτατα σε όλη την Ευρώπη. Είχαν χρησιμοποιηθεί ως μέσο για την αναγνώριση του χαρτοποιού ή της συντεχνίας που κατασκεύασε το χαρτί. Τα σήματα δημιουργούνταν από ένα ραμμένο σύρμα πάνω στο καλούπι του χαρτιού. Υδατογραφήματα συνεχίζουν να χρησιμοποιούνται μέχρι και σήμερα ως σήματα του κατασκευαστή και για την πρόληψη της πλαστογραφίας.

Νομικά Προβλήματα

Η πνευματική ιδιοκτησία, αναφέρεται σε ό,τι έχει σχέση με το μυαλό και τη πνευματική διαδικασία όπως δημιουργία, σκέψη, λόγος, ιδέα, γνώση.Στη σημερινή εποχή με την έξαρση της τεχνολογίας και την εξάπλωση του Διαδικτύου, συχνά το ατομικό πνευματικό δικαίωμα  καταργείται, καθώς η δημοσίευση έχει καταστεί η νέα τάση στη βιομηχανία. Ο όρος «Πνευματική ιδιοκτησία στο Διαδίκτυο» αναφέρεται στα απόλυτα και αποκλειστικά δικαιώματα που έχει ο  δημιουργός στο έργο του, όταν αυτό εκτίθεται ή αλλιώς, δημοσιοποιείται στο κυβερνοχώρο για ενημέρωση του κοινού και όχι για κάθε είδους αναπαραγωγή, χωρίς την άδεια του δημιουργού. Αναφέρεται σε έργα τόσο ψηφιακής μορφής όπως δημοσιεύσεις, άρθρα, βιβλία, θεατρικά σενάρια, πίνακες ζωγραφικής, φωτογραφίες, λογισμικού, αναπαραγωγή ταινιών και βίντεο καθώς και μουσικής. Απαρτίζεται από δύο δικαιώματα.Το περιουσιακό ,το οποίο πρόκειται για το δικαίωμα εκμετάλλευσης του έργου και το ηθικό ,που διασφαλίζει τη προστασία του προσωπικού δεσμού του δημιουργού του προς το έργο του.Συχνά αυτά τα πνευματικά δικαιώματα καταπατώνται, με αποτέλεσμα να χρειάζονται πολύπλοκα συστήματα βάσεων διαχείρισης δεδομένων που στηρίζονται στη ψηφιακή υδατογράφηση. Το εύχρηστο περιβάλλον του Διαδικτύου, επιτρέπει τη δημιουργία αντιγράφων του ψηφιακού περιεχομένου, γεγονός που οδηγεί στο πρόβλημα της παράνομης κατάχρησης των ψηφιακών έργων.Οι νέοι νόμοι δεν είναι πλέον επαρκείς για να σταματήσουν τη πειρατεία στο Διαδίκτυο και θεωρούνται αναποτελεσματικοί και μη πειστικοί.Έτσι εγείρεται το νομικό πρόβλημα της παραβίασης της πνευματικής ιδιοκτησίας.

Χαρακτηριστικά Υδατογραφήματος

Ένα ψηφιακό υδατογράφημα καλείται ισχυρό σε σχέση με μετασχηματισμούς αν η ενσωματωμένη σε αυτό πληροφορία μπορεί να ανιχνευθεί αξιόπιστα μετά από οποιοδήποτε αριθμό των μετασχηματισμών. Για παράδειγμα , τυπικοί μετασχηματισμοί μιας εικόνας είναι η συμπίεση,  η περιστροφή  και η  περικοπή.Συγκεκριμένα για τα αρχεία βίντεο, συχνά στον παραπάνω κατάλογο μετασχηματισμών προστίθενται οι χρονικές τροποποιήσεις. Ένα ψηφιακό υδατογράφημα καλείται ανεπαίσθητο αν η υπάρχουσα ψηφιοποίηση ενός αρχείου φέρει παρόμοια σήματα με το σήμα του υδατογραφήματος.
Οι τεχνικές ψηφιακής υδατογράφησης μπορούν να ταξινομηθούν με διάφορους τρόπους.

Εφαρμογή στη Μουσική Μέσω Διαδικτύου

Υπάρχουν αρκετά σημαντικά ηλεκτρονικά καταστήματα, τα οποία προστατεύουν τα πνευματικά δικαιώματα των καλλιτεχνών . Τα σημαντικότερα είναι τα εξής:

Apple iTunes Store

Το 2009 το Apple iTunes Store το σύστημα υδατογράφησης Fairplay διένειμε μουσική μέσω Διαδικτύου.Η Apple δεν εξουσιοδότησε άλλες εταιρείες να χρησιμοποιήσουν το δικό της σύστημα προστασίας υδατογράφησης και έτσι μόνο συσκευές της Apple μπορούσαν να αναπαράγουν τραγούδια, φυσικά με κάποιο κόστος.Στο τέλος του 2009 όλη η μουσική του iTunes απαλλάχθηκε από την προστασία.

Fairplay

Το σύστημα Fairplay χρησιμοποιείται ευρέως από iPhone, iPod, iPad ,  iTunes και AppleTV. Τα προστατευόμενα από το Fairplay αρχεία είναι κανονικά αρχεία MP4 με μία κρυπτογραφημένη ηχητική ροή.Κάθε φορά που ένας πελάτης χρησιμοποιεί λόγου χάρη το iTunes για να αγοράσει ένα τραγούδι, τότε ένα νέο κλειδί χρήστη δημιουργείται και χρησιμοποιείται για να κρυπτογραφήσει το κύριο κλειδί. ’Ετσι υπάρχει μία βιβλιοθήκη στην οποία αποθηκεύονται όλα τα κλειδιά αγοράς και σε ποιο αρχείο αντιστοιχούν, τα οποία θα χρησιμοποιηθούν για την εύρεση της κλοπής σε τυχόν παραβίαση της πνευματικής ιδιοκτησίας.

Εφαρμογή στις ταινίες

Τις τελευταίες δεκαετίες έχουν γίνει πολλές προσπάθειες για τη προστασία των πνευματικών δικαιωμάτων στις ταινίες.Οι σημαντικότερες από αυτές είναι:

Content Scrambling System(CSS)

To Content Scrambling System (σύστημα κωδικοποιήσεως περιεχομένου) είναι ένα σύστημα ψηφιακής διαχείρισης πνευματικών δικαιωμάτων.Δημιουργήθηκε το 1996 από έναν αλγόριθμο 40-bit όμως το 1999 παραβιάζεται από τον Jon Lech Johancen και αποτυγχάνει.

Protected Media Path

Πρόκειται για ένα σύστημα ψηφιακής διαχείρισης πνευματικών δικαιωμάτων του Windows Vista.Προσπαθεί να αποτρέψει την αναπαραγωγή προστατευόμενου αρχείου όταν παράλληλα εκτελούνται μη επαληθευμένης προελεύσεως προγράμματα, έτσι ώστε να μην υπάρχει πρόσβαση στο προστατευμένο περιεχόμενο.Επιπρόσθετα, μπορεί να κρυπτογραφήσει την πληροφορία που στέλνεται προς την οθόνη ή την κάρτα γραφικών ώστε να κάνει πιο δύσκολη τη μη εξουσιοδοτημένη εγγραφή.

Advanced Access Content System(AACS)

Το προηγμένο σύστημα πρόσβασης περιεχομένου είναι ένα πρότυπο για τη διανομή περιεχομένου και το ψηφιακό έλεγχο των δικαιωμάτων με στόχο να απαγορεύσει την πρόσβαση και την αντιγραφή των DVD δίσκων.Το AACS εφοδιάζει κάθε DVD συσκευή με ένα διαφορετικό πλήθος κλειδιών, τα οποία χρησιμοποιούνται στο σχήμα εκπομπής κρυπτογραφήσεων.Αυτό επιτρέπει την ανάκληση μιας συγκεκριμένης συσκευής ή καλύτερα, των κλειδιών που σχετίζονται με τη συσκευή.Έτσι αν κάποια κλειδιά γνωστοποιηθούν, αυτά δεν περιλαμβάνονται στα μελλοντικά περιεχόμενα και έτσι αυτές οι συσκευές  δε μπορούν να αναπαράγουν άλλες.

Εφαρμογή στα e-books

Τα ψηφιακά βιβλία τα οποία διαβάζονται σε έναν υπολογιστή ή έναν αναγνώστη ψηφιακών βιβλίων, χρησιμοποιούν ένα σύστημα ψηφιακής διαχείρισης πνευματικών δικαιωμάτων για τον περιορισμό της αντιγραφής , εκτύπωσης και τη διανομή των βιβλίων.Τα βιβλία αυτά είναι συνήθως  συμβατά με περιορισμένο αριθμό συσκευών ανάγνωσης.Από πλευράς λογισμικού δύο είναι τα κύρια προγράμματα που χρησιμοποιούνται σε υπολογιστή.Το Adobe Reader και το Microsoft Reader.

Adobe Reader

Το πρόγραμμα Adobe Reader χρησιμοποιεί το σύστημα ψηφιακής διαχείρισης πνευματικών δικαιωμάτων.Μόλις ο χρήστης ανοίξει ένα αρχείο μέσω Adobe Reader, είναι δυνατό να δει τη δήλωση δικαιωμάτων, η οποία αναφέρει ρητά τις επιτρεπόμενες ενέργειες για αυτό το αρχείο.Για παράδειγμα, σε ένα μη προστατευόμενο αρχείο, επιτρέπεται η εκτύπωση, αντιγραφή και όλες οι άλλες βασικές λειτουργίες.Σε ένα προστατευόμενο βιβλίο ο χρήστης δε μπορεί να αντιγράψει ή να εκτυπώσει το αρχείο.

Microsoft Reader

Ο Microsoft Reader έχει δικό του σύστημα ψηφιακής διαχείρισης πνευματικών δικαιωμάτων.Υπάρχουν τρεις διαβαθμίσεις όσον αφορά τις ενέργειες που επιτρέπονται στα βιβλία.Αυτές είναι οι: sealed, inscribed και owner exclusive.Τα βιβλία που έχουν το χαρακτηρισμό  sealed έχουν τους λιγότερους περιορισμούς.Στο δεύτερο στάδιο διαβάθμισης ανήκουν τα βιβλία με χαρακτηρισμό inscribed και στο τρίτο αυτά με χαρακτηρισμό owner exclusive.Μετά την αγορά και το κατέβασμα του ψηφιακού βιβλίου, ο Microsoft Reader εισάγει στο βιβλίο μία ψηφιακή ετικέτα ταυτότητας(ID Tag).Με αυτό τον τρόπο αποθαρρύνεται η διανομή και αναπαραγωγή του βιβλίου, καθώς είναι εύκολο να εντοπιστεί ο αρχικός ιδιοκτήτης του.

Αξιολόγηση

Το Διαδίκτυο λειτουργεί ως μια μεγάλη δυνατότητα διάδοσης των έργων και των πληροφοριών, αλλά συγχρόνως και ως απειλή για την πνευματική ιδιοκτησία. Η ψηφιακή τεχνολογία και η δυνατότητα της προστασίας του περιεχομένου δημιούργησαν νέα ρεύματα ως προς την αποκλειστικότητα των έργων από τους δημιουργούς .Τα  ψηφιακά συστήματα υδατογράφησης μπορούν να παρέχουν λεπτομερείς πληροφορίες για τους τελικούς χρήστες, όμως αρκετές φορές αποτυγχάνουν. Τα νομικά προβλήματα που τίθενται είναι αρκετά, όπως η δυσχέρεια προστασίας του ηθικού δικαιώματος,η δημιουργία αντιγράφων με βάση το αρχικό, η σύγκρουση με τους κανόνες για τις συμβάσεις και άδειες εκμετάλλευσης και πολλά άλλα.Σημαντικό είναι να υπάρξουν τρόποι αποφυγής της εκμετάλλευσης έργου άλλου δημιουργού, πριν την παραβίαση.

Πηγή

Χρήστος Λαλάς, Το Μικρό Λεξικό του Internet, Αθήνα: Δίαυλος, 2002, ISBN 960-531-138-0