واترمارکینگ (Watermarking) چیست؟

Watermarking:

 واترمارکینگ شاخه ای از فرآیند پنهان نگاری محسوب میشود که نخستین بار در سال۱۹۹۶معرفی شد .واترمارکینگ بعنوان یک روش درحفاظت کپی رایت و جلوگیری از تکثیر غیر قانونی اطلاعات ، روش مناسبی محسوب میشود .تفاوت واترمارکینگ و پنهان نگاری در آن است که در پنهان نگاری تناسب موضوع و محتوا میان رمز و میزبان الزامی نیست . محتوای رمز و میزبان میتواند کاملا مستقل از هم باشند . اما در واترما رکینگ محتوای رمز و میزبان بایستی مرتبط با هم باشند.مثلا میتوان در یک فایل حاوی اطلاعات گذرنامه اشخاص ، از مشخصات ظاهری فرد نظیر اثر انگشت ،رنگ چشم یا طرح عنبیه بعنوان واترمارک ضمیمه به فایل اصلی استفاده کرد . در فایل تولیدات یک مرکز علمی می توان ، از اطلا عات کپی رایت آن مرکز ،لیست مشتری ها ، طرح لوگوی مرکز ، تاریخ و نظایرآن بعنوان واترمارک استفاده کرد.

واترمارک نامرئی: Invisible watermarking

نوعی از واترمارک است که اختصاصا به منظور احرازهویت کاربر یا مالک یا حتی ایجاد قابلیت افزودن اطلاعات امنیتی یا مقابله با جعل اسناد و اوراق بهادارنظیر اسکناس و چک های بانکی و نظایر آن استفاده میشود. اولویت اصلی درواترمارک نا مرئی ، خدشه ناپذیری در برابر حملات خرابکاران میباشد .این نوع ازواترمارک هنوز بصورت سنتی و کاغذی هم در فرآیندچاپ اسکناس مورد استفاده قرار میگیرد.

خلاصه ای از یک سیستم واترمارکینگ

مفاهیم و اصطلاحات متداول دیگر :

• Watermark: به اطلاعات جا سازی شده در محیط میزبان ، واترمارک گفته میشود.
• : Stegomedium / Host / Carrier به محیط یا رسانه ای که واترمارک را در خود جاسازی میکند میزبان یا حامل یا واسط پنهان نگاری گفته میشود.
• : Steganogram به مجموعه محیط میزبان وواترمارک جاسازی شده در آن، روی هم رفته “استگانوگرام ” گفته میشود.
• : Steganoanalysis به تجزیه و تحلیل استگانوگرام برای کشف و بازیابی واترمارک اطلاق میگردد.

پارامترهای ارزیابی الگوریتم :

نرم افزار هایی که برای ایجاد و کشف واترمارکینگ استفاده میشوند ، از الگوریتم های گوناگونی برای پیاده سازی واتر مارک استفاده میکنند . در ارزیابی الگوریتمها ، پارامترهای زیر متداول ترند:

• : Robustness این پارامتر هر چقدر بالاتر باشدنشانه آن است که میزان تخریب و اثرپذی ری واترمارک در اثر تغییرات در فایل میزبان کمتر است .
• Data rate ظرفیت : این پارامتر مشخص میکند که حداکثر حجم ممکن که میزبان برای واترمارک قادراست فراهم کند چقدر است.
• Impercebtibilty درجه مخفی سازی : این پارامترمشخص مینماید که حداکثرمجاز اثرگذاری واترمارک در فایل میزبان( برای آنکه شناسایی نشود)چقدر است.
• Suitability تناسب با فایل میزبان : این پارامترمشخص مینماید که واترمارک با توجه به حجم و محتوا و دیگر ویژگیهای خود تا چه حد برای فایل میزبان مناسب است
• Security امنیت : این پارامتر شبیه به درجه مخفی سازی است و تعیین میکند که فایل میزبان تا چه میزان وجود واترمارک را میتواند را مخفی نگه دارد.

ویژگیهای قابل تعریف در واترمارک :

• : Robust / Fragile

:Robust تغییر محتوای فایل میزبان به واترمارک خدشه ای وارد نمی سازد .

:Fragile تغییر محتوای فایل میزبان به و اترمارک صدمه میزند یا حتی آن را از بین میبرد.

• : Visible / Transparent

:Visible واترمارک بوسیله حس بینایی یا شنوایی انسان قابل تشخیص است.

• : Transparent / Blind واترمارک توسط سیستم بینایی یا شنوایی انسان قابل تشخیص نیست .
• : Public / Private

:Public کاربران مجاز به شناسایی و بازیابی واترمارک هستند.

: Private کاربران اجازه شناسایی و بازیابی واترمارک را ندارند.

• : Symmetric / Asymmetric

:Symmetric از کلیدهای یکسان برای جاسازی وبازیابی چند واترمارک استفاده میشود.

:Asymmetric از کلیدهای متمایز برای جا سازی وبازیابی چند واترمارک استفاده میشود.

• Steganographic / Non-steganographic

:Steganographic به تکنیکی اشاره میکند که درآن کاربران از وجود واترمارک بی اطلاع هستند ، این شیوه در تشخیص اثر انگشت استفاده میشود.

:Non-Steganographic به تکنیکی اشاره میکندکه در آن کاربران از وجود واترمارک آگاهی دارند .این روش در ردیابی استفاده های غیر مجاز کاربرد دارد .

محیط میزبان :

محیط و رسانه های گوناگونی میتواند میزبان (حامل)واترمارک باشند.محیط میزبان میتواند از نوع رسانه های دیجیتالی یاغیر از آن باشد .موارد متداول تر به قرار زیر هستند :

رسانه تصویر ساکن – رسانه تصویر متحرک – رسانه صوتی- رسانه متنی – فایل سرآیند – نرم افزار –سخت افزار – فایل سیستم – دیسک – ژنوم – بسته های جاری در شبکه این میزبانها از الگوریتمهای مختلفی برای واترمارکینگ استفاده میکنند که پرداختن به آنها از حوصله بحث ما خارج است . ملموس ترین و ابتدایی ترین صورت واترمارک دیجیتالی و سنتی ، مخفی سازی یک پیغام یا طرح هندسی در یک تصویر ساکن است . نرم افزارهای واترمارک کردن تصاویر امروزه به راحتی قابل تهیه واستفاده است.

اما بهترین کاربرد آ ن میتواند در کپی رایت تصاویرعکاسان و تصاویر موجود در اینترنت باشد . این نوع واترمارک بصورت مرئی یا نامرئی قابل تهیه است . نوع سنتی آن سالهاست که در فرآیند چاپ اسکناس مورداستفاده است.

اگر تصویر متحرک را بصورت چند فریم( تصویرساکن ) متوالی تقسیم بندی کنیم ، آنگاه واترمارک تصویر متحرک امکانپذیر میگردد.  کاربرد عمده آن درواترمارک کردن ویدئو کنفرانس های بین المللی واینترنتی است.

واترمارک در رسانه صوتی نیز امکان مناسبی را جهت حفاظت کپی رایت تولیدات موسیقی و همچنین حفاظت اسناد صوتی مورد نیاز دادگاه ها فراهم میسازد. واترمارک صوتی و تصویری هر دو ، برخطا پذیری سیستم بینایی و شنوایی انسان استوار است.

واترمارک متنی میتواند توسط نرم افزار های واژه پردازتهیه شود . از این واترمارک میتوان برای رمز کردن فایل های موجود در اینترنت استفاده کرد . اساسا این واترمارک بر سه گونه معنایی ، دستوری ، یا Html نوع فضای آزاد تقسیم بندی میگردد که هریک بحث خاص خود را میطلبد.

کاربرد های عملی واترمارکینگ :

• ” : Copyright protection به معنای حفاظت کپی رایت”

نظیر حفاظت کپی رایت محصولات چند رسانه ای ،دستاورد های علمی ، کتب الکترونیکی ، ا قلام نرم افزاری ، شناسایی کاربران مجاز به استفاده ازمحیط های گوناگون نظیر کتابخانه های الکترونیکی ،پایگاه های داده ای ، سایتهای اینترنتی ، انگشت نگاری ، و …

• Copy Protection:” به معنای مقابله با تکثیر و دستکاری غیر قانونی محصولات دیجیتالی”

نظیر مقابله با تکثیر غیرقانونی تولیدات نرم افزاری ،فیلم ، موسیقی ، انیمیشن ، تصویر ، کتب الکترونیک ،نشریات و…

• Tracking / Product Serialization:”به معنای ردیابی کاربران مجاز و غیر مجاز در محیط های گوناگون”

نظیر ردیابی کاربران از طریق کنترل شماره سریال های واترمارک شده محصولات دیجیتالی مختلف .ردیابی موارد سوء استفاده یا استفاده غیر قانونی ،کنترل روند تغییرات مختلف در محیط های گوناگون .

• Tamper proofing:”به معنای کنترل اثبات واعتبار”

نظیر کنترل اصالت محتوا ، زیر نظر گرفتن تغییرات درمحیط یا محتوا

• Monitoring:”به معنای تحت نظرگرفتن”

نظیر کنترل انتشار برنامه های رادیویی و تلویزیونی ،کنترل پخش تبلیغات بازرگانی در شبکه های مختلف، کنترل انتشار محتوا در اینترنت

• ” : Concealed communication به معنای ارتباطات رمزی و محرمانه “

نظیر استفاده در ارگانهای نظامی و انتظامی ، تامین امنیت ملی کشور ها ، استفاده در اهداف جاسوسی ،استفاده در جنگها برای مخابره اخبار و آگاهی ازوضعیت دشمن ، خرابکاری ، عملیات بمب گذاری.

• ” : Filtering / Classification به معنای تقسیم بندی کاربران و فیلتر کردن “

نظیر گروه بندی کاربران برای کنترل سطح دسترسی ها ، فیلتر کردن محتوا ، ممانعت از دسترسی کاربر ،تعریف و تامین سطوح امنیتی مختلف.

• ” : Assest / Content Management به معنای مدیریت بهینه محتوا “

نظیر درج شبه داده های قابل اطمینان و معتبر ،کنترل سرآیندها.

• ” : Rights management به معنای مدیریت حقوق تجاری “

نظیر کنترل حقوق تجاری اشخاص و ارگانها درفرآیندهای تجاری.

• “: Remote Trigging به معنای واکنش خودکار از راه دور “

کنترل عملکرد سیستم های خودکار از راه دور.

• “: Linking / E-Commerce به معنای ارتباطات و تجارت الکترونیک “

نظیر استفاده در خرید و فروش اینترنتی و دیگر نمونه ها در بحث تجارت الکترونیک .

برای اطلاع از فن آوری های نوین ارتباطی شبکه های وایرلس و ماکرویو و مراکز تلفنی تحت شبکه از کانال تلگرامی ما به آدرسهای Wireless_tech@ و Voip_Tech@  دیدن فرمایید.