Každý den se po celém světě vytvoří stovky tisíc digitálních mediálních souborů, od obrázků po videa a audio. A protože internet je snadno dostupný téměř pro každého, tato digitální média také. S příchodem sociálních sítí jsou velmi rychle sdíleny a reprodukovány. Častěji jsou digitální data odcizena nebo používána bez řádného přiřazení nebo identifikace. Jak chráníme naše data? Co jsou digitální vodoznaky a jak tento problém řeší?
Co je vodoznak?
Věděli jste, že vodoznak je část identifikace vložená na obrázek, video nebo dokument, aby byla zachována jeho originalita a zabránilo se neoprávněnému použití? Jedním z nejvýznamnějších použití fyzických vodoznaků je ověřování pravosti bankovek. Vodoznaky se používají k identifikaci pravých peněz od padělků.
Co je digitální vodoznak?
Digitální vodoznak je značka nebo v mnoha případech část kódu vložená do digitálních dat (videa, obrázky nebo dokonce zvuk). Digitální vodoznaky, známé také jako forenzní vodoznaky, mohou být vnímatelné nebo nepostřehnutelné a nemění informace, které daný kus dat nese.
Digitální vodoznaky chrání autorská práva k určitému digitálnímu médiu a zabraňují porušování autorských práv. Používají se také k zajištění platnosti digitálních médií, stejně jako u digitálních vodoznaků lze odcizená média dohledat. Tímto způsobem se omezí pirátství digitálních médií a zlepší se bezpečnost.
Jaké jsou typy digitálních vodoznaků?
Digitální vodoznaky lze klasifikovat podle viditelnosti nebo nepostřehnutelnosti, robustnosti, vratnosti, kapacity a způsobu vkládání. Robustnost zde odkazuje na schopnost digitálního vodoznaku zůstat detekovatelný i po transformaci.
1. Viditelné digitální vodoznaky
Viditelné digitální vodoznaky, jak název napovídá, jsou vodoznaky, které lze vidět lidským okem. Říká se jim také vnímatelné digitální vodoznaky. Viditelné vodoznaky mají podobu log nebo průhledných obrázků a textu umístěných na digitálním médiu vyžadujícím ochranu. Je také velmi snadné je vytvořit. Můžeš vodoznak vašich videí pomocí video editorů nebo dokonce přidat vodoznak do obrázku pomocí Canva.
Viditelné vodoznaky lze snadno vytvořit, ale jsou neúčinné. Například viditelný digitální vodoznak umístěný na médiích, jako jsou obrázky nebo videa, lze překrýt nebo dokonce oříznout. Zde je několik způsobů odstranit z fotografie viditelný vodoznak.
2. Neviditelné digitální vodoznaky
Neviditelné digitální vodoznaky jsou vodoznaky, které lidské oko nevidí. Obvykle jsou to kusy kódu skrytě vložené do digitálních médií, aby přisoudily vlastnictví a chránily autorská práva. Při použití neviditelných vodoznaků je téměř nemožné rozlišit mezi médiem s vodoznakem a jeho originálem. Neviditelné digitální vodoznaky a informace, které nese, může zpracovat pouze speciální software pomocí počítače.
3. Křehké a robustní vodoznaky
Křehké vodoznaky jsou vodoznaky, které při transformaci ztrácejí svou účinnost. Když křehké digitální vodoznaky projdou změnami, jako je změna velikosti nebo komprese, jsou zničeny. Z tohoto důvodu se používají ke zjištění, kdy bylo s digitálním médiem neoprávněně manipulováno.
Robustní digitální vodoznaky jsou vodoznaky, které vydrží nebo odolat transformaci a manipulaci. Robustní digitální vodoznaky zůstávají nedotčené i během geometrických manipulací, jako je stříhání, filtrování, převzorkování nebo rotace. Používají se především při ochraně vlastnictví digitálních médií.
4. Prostorové a frekvenční vodoznaky
Prostorový (doménový) vodoznak je technika digitálního vodoznaku, která zahrnuje vložení digitálního vodoznaku do obrázku na obalu nebo do pixelů videa. Při této technice se kód nesoucí informace vkládá do pixelů změnou jeho barevné hodnoty nebo intenzity. Dvě hlavní formy vodoznaku prostorové domény jsou nejméně významný bit a aditivní vodoznak.
Frekvenční digitální vodoznaky využívají techniku vkládání kódů do konkrétních frekvenčních pásem digitálního média. Když jsou frekvence obrazu odděleny, vodoznak se stane viditelným. Tato technika je složitější než prostorový digitální vodoznak, a proto efektivnější.
Obě techniky se používají k vytvoření neviditelných vodoznaků.
Jak fungují digitální vodoznaky?
Digitální vodoznaky fungují ve dvou částech: vkládání a extrakce. Digitální vodoznak je nejprve vložen do média a v případě potřeby extrahován.
Vkládání
Jak jsme již uvedli výše, digitální vodoznaky jsou značky nebo kódy vložené do digitálních médií za účelem nároku na vlastnictví a zabránění krádeži. Ale jak to funguje?
Digitální vodoznaky používají k vkládání vodoznaků steganografii. Steganografie je technika skrývání dat v jiném médiu. Odesílá a přijímá tajné zprávy na očích bez detekce. Například pomocí steganografie mohou být pixely nebo frekvence obrázku nebo videa změněny tak, aby se vložil tajný kód. Ve většině případů jsou média se steganografií šifrována, aby byla zajištěna bezpečnost.
Hlavním rozdílem mezi steganografií a digitálním vodoznakem je to, že hlavním cílem prvního je udržet tajnou zprávu skrytou od nic netušícího uživatele, zatímco v digitálním vodoznaku je cílem udělat vodoznak velmi robustní, to znamená, že je odolný vůči změny.
Extrakce
Extrakce digitálních vodoznaků může být označována jako obrácení procesu vkládání digitálního vodoznaku. Digitální média s vodoznakem jsou provozována pomocí softwaru, který dešifruje algoritmus použitý k vodoznaku a extrahuje informace.
Jaké jsou vlastnosti dobrého digitálního vodoznaku?
Aby byl vodoznak účinný, musí mít následující vlastnosti:
- Musí být robustní. Při změně by nemělo být snadno odstraněno nebo učiněno nepoužitelným.
- Mělo by to být reverzibilní.
- Nemělo by to snižovat účel nebo kvalitu dat. Mělo by být schopno chránit obsah, aniž by jej zcela rušilo.
- Mělo by být bezpečné a nemělo by se snadno zlomit nebo odstranit.
Jsou digitální vodoznaky účinné při ochraně autorských práv?
Ano, velmi. Digitální vodoznaky jsou zásadní při odhalování a odstraňování datového pirátství a používají se k ochraně digitálních aktiv. Originální díla autora jsou chráněna a v případě neoprávněné manipulace jsou vodoznaky použity jako důkaz. S rychlým nárůstem NFT v našem světě jsou digitální vodoznaky více než nutné.
