Введение
1. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ПРОЦЕССЕ
КАТАЛОГИЗАЦИИ МЕДИАДАННЫХ С ПОМОЩЬЮ ВОДЯНЫХ ЗНАКОВ 7
1.1. Общие положения 7
1.2. Применение цифровых водяных знаков 11
1.3. Защита авторских прав для цифровых изображений и видеоматериалов 13
1.3.1. Правовые основы 13
1.3.2. Способы защиты авторских прав 15
1.3.3. Исследование влияния применения цифровых водяных знаков на защиту
цифровых медиаданных 18
1.4. Анализ научно-технической литературы 22
2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ВСТРАИВАНИЯ ЦИФРОВЫХ ВОДЯНЫХ
ЗНАКОВ В МЕДИАДАННЫЕ 24
2.1 Основные понятия и определения стеганографии 24
2.2 Скрытие информации в медиаданных 29
2.3 Анализ методов атаки на стегосистемы 29
2.4. Выводы по главе
3. РЕАЛИЗАЦИЯ ВСТРАИВАНИЯ ЦИФРОВЫХ ВОДЯНЫХ ЗНАКОВ В
МЕДИАДАННЫЕ 41
3.1 Метод Langelaar 41
3.2 Метод встраивания в коэффициенты дискретного косинусного
преобразования 46
3.3 Метод встраивания в вейвлет-коэффициенты 50
3.4. Выводы по главе
4. ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 56
4.1. Планирование эксперимента 56
4.2 Подготовка исходных данных и проведение экспериментов.
4.3. Выводы по главе 59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 64
В связи с резким увеличением информационного обмена и способов передачи информации возросла необходимость защиты медиаконтента от несанкционированного использования. Наглядным примером служат данные МРАА, согласно которым убытки киноиндустрии Соединенных Штатов Америки за 2015 год составили полтора миллиарда долларов. Современные средства защиты информации позволяют сократить расходы, связанные с нарушением авторских прав. Одним из видов защиты информации является встраивание цифровых водяных знаков в медиаданные. В данном случае под медиаданными предполагаются не только фотографии, защищенные авторским правом, но и многочисленные документы, представленные в графическом виде. Встраивание водяных знаков в них позволяет защитить их от подделки, несанкционированного изменения и подмены. Они способствуют многократному усилению защищенности документооборота организации при использовании стеганографии совместно с криптографическими средствами, например, электронной цифровой подписью, использующей ассимметричное шифрование.
Скрытые цифровые встраиваемые данные представляют собой специальные метки, внедряемые в файл, в цифровое изображение или сигнал, в целях контроля наличия прав на их использование, и разделяются на два типа — видимые и невидимые. Видимые метки довольно легко уничтожить или подменить. Для этого могут быть использованы простейшие графические или текстовые редакторы. Невидимые представляют собой встраиваемые в компьютерные файлы вставки, которые не воспринимаются человеческим глазом и не могут быть замечены, поэтому они должны отвечать следующим требованиям:
• незаметность для пользователей;
• уникальность алгоритма нанесения (достигается с помощью стеганографического алгоритма с использованием ключа);
• возможность обнаружить неправомерное и несанкционированное использование файла;
• невозможность удаления лицами, не обладающими правами на использование данных;
• устойчивость к изменениям носителя-контейнера (к изменению его формата и размеров, изменению разрешения, к масштабированию, сжатию, повороту, фильтрации, введению спецэффектов, монтажу, в том числе аналоговым и цифровым преобразованиям).
Цель работы: реализация системы встраивания цифровых водяных знаков в медиаданные для защиты авторских прав.
Задачи исследований:
• Определение необходимости защиты медиаданных.
• Изучение влияния применения цифровых водяных знаков на защиту авторских прав.
• Разработка методики внесения цифровых водяных знаков и изучение стойкости методики к изменению контейнера и к их обнаружению.
• Рассмотреть возможные улучшения данных методов и провести их сравнение.
Методы исследований:
• Методы системного анализа;
• Методы экспертных оценок;
• Методы статистического анализа и прогнозирования;
• Теория планирования эксперимента;
• Методы оптимизации.
Объект исследования: цифровые водяные знаки.
Предмет исследования: процесс встраивания цифровых водяных знаков в изображения.
Научная новизна работы состоит в развитии теоретико-методологических положений встраивания цифровых водяных знаков, в разработке научных и практических методов с целью совершенствования программного обеспечения, предназначенного для защиты авторских прав.
Основные положения, выносимые на защиту:
• цифровые водяные знаки позволяют подтвердить авторские права на содержимое и могут гарантировать отсутствие изменений исходного содержимого;
• метод встраивания скрытого содержимого в вейвлет-коэффициенты, обеспечивающий максимальную стойкость данных;
Практическая ценность диссертации заключается в том, что использование разработанной методики способствует повышению эффективности процесса встраивания цифровых водяных знаков в медиаданные.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, N глав, общих выводов и списка использованных источников, изложенных на N странице машинописного текста, включая N рисунка и N таблиц. Библиографический список литературы составляет N источника.
Глобальное развитие технологий и увеличение количества цифровых данных вынуждает авторов находиться в поиске новых способов и средств для защиты своих прав и произведений. Для признания авторских прав в настоящее время совершенствуется законодательная база, в том числе Гражданский Кодекс Российской Федерации. Цифровые водяные знаки позволяют защитить права авторов и доказать факт нелегального распространения данных.
Система встраивания цифровых водяных знаков в медиаданные позволяет решить следующие проблемы:
• отсутствие возможности подтверждения авторских прав на произведение
• отсутствие защиты медиаданных от незаконного использования
• невозможность гарантировать отсутствие изменений исходных данных.
В данной работе была предложена методика встраивания цифровых водяных знаков в медиаданные, которая позволяет противостоять возможным атакам на защищенные авторскими правами изображения и видеофайлы.
В ходе выполнения работы были решены все поставленные задачи:
• Определена необходимость защиты цифровых медиаданных.
• Изучено влияние применения цифровых водяных знаков на защиту авторских прав.
• Разработана методика определения наличия повреждений элементов каталога и внесенных изменений.
• Изучена стойкость методик внесения цифровых водяных знаков к изменению контейнера и к их обнаружению.
• Рассмотрены возможные улучшения данных методик и проведено их сравнение
