Digitale Wasserzeichen in Audiodateien

Unhörbar und doch verräterisch

Fraunhofer IPSI präsentiert aktuellen Forschungsstand zur Mediensicherheit beim Deutschen Rundfunk-Archiv

Ein wichtiger Bestandteil zum Copyrightschutz digitaler Dateien sind sogenannte digitale Wasserzeichen, mit deren Entwicklung sich die Projektgruppe „Merit“ des Fraunhofer Instituts IPSI (Integrierte Publikations- und Informationssysteme) in Darmstadt befasst. Auf der öffentlichen >re:play<-Veranstaltung des Deutschen Rundfunkarchivs (DRA) (www.dra.de/frankfrt.htm -> DRA-aktuell) in Frankfurt am Main auf dem Gelände des Hessischen Rundfunks wird das Fraunhofer IPSI am 21.8. ab 15:00 seine Wasserzeichenentwicklungen präsentieren.

Die zur Zeit knapp 20.000 digitalisierten Audio-Dokumente des DRA werden vor allem Sendern und Institutionen bzw. Personen aus Kultur und Wissenschaft zur Verfügung gestellt. Die vom Fraunhofer IPSI und seinem Spin-Off Platanista GmbH entwickelten Wasserzeichen sollen es dem DRA ermöglichen, einige Sicherheitslücken bezüglich des Copyrightschutzes zu schließen.

In die archivierten Dokumente soll zukünftig beispielsweise wie ein Wasserzeichen eine 12 Bit lange Kennung mit dem Schlüssel des DRA und einer normierten Katalognummer eingebettet werden, so Martin Steinebach, Leiter der Forschungsgruppe „Merit“ am IPSI. Durch die nicht wahrnehmbar implantierte Kennung bleibe der Urheber der Datei, im vorliegenden Fall das DRA, auch bei einer illegalen Weitergabe der Dokumente als Urheber erkennbar. Auf den Inhalt des Mediums weise die Katalognummer hin, die somit eine eindeutige Identifikation erlaube. Eine Nachbearbeitung der Musikstücke zur Entfernung des Wasserzeichens nutzt wenig: Die Kennung wird alle 30 Sekunden wiederholt.

Das archivierte Material des DRA wird vor allem für Fernsehübertragungen und Forschungen verwendet; jedoch sind auch hier Manipulationen, beispielsweise Inhaltsveränderungen, nicht auszuschließen. Ein speziell zum Schutz von digitalen Inhalten entwickeltes Wasserzeichenverfahren bietet in diesem Fall die Möglichkeit, Inhaltsmerkmale des Dokuments wiederum in die Datei einzubetten. Bei einem späteren Vergleich mit dem tatsächlich vorliegenden Inhalt können somit Veränderungen nachgewiesen werden.

Steinebach erläutert weiter, dass die „Wasserzeichen“ auch Hinweise auf das „Verfallsdatum“, den Ablauf der Ausleihfrist des Dokuments, geben können. In einem weiteren Schritt kann damit der Prozess, die Ausleihfrist zu verlängern, automatisiert werden. Im Gegensatz zur Einbettung des Urherberrechts genügt es bei der Ausleihfrist, mit einem öffentlichen Schlüssel zu arbeiten. Dabei werden im Audiobereich unterschiedliche Verfahren für das Einbringen der Kennung und des Verfallsdatums eingesetzt, die sich gegenseitig nicht beeinflussen.

In der Zukunft sieht die Darmstädter Forschungsgruppe die Möglichkeit, mit Hilfe digitaler Wasserzeichen den jeweiligen Anwender zu authentifizieren und die Dokumente so nur einem bestimmten Personenkreis zugänglich zu machen. Außerdem müsse die Verifizierung von Geschäftsprozessen, wie Steinebach abschließend angibt, gewährleistet sein. Sonst könne es dazu kommen, dass Material zwar heruntergeladen werde, aber keine Zahlung erfolge, wenn der Erhalt abgestritten werde.
Das Fraunhofer Institut für Integrierte Publikations- und Informationssysteme (IPSI) ist eine von 56 Einrichtungen der Fraunhofer Gesellschaft mit ingesamt 11000 Mitarbeitern in der ganzen Bundesrepublik, die ein jährliches Forschungsvolumen von insgesamt 900 Millionen Euro bearbeiten. Die Fraunhofer Gesellschaft ist die Trägerorganisation für Einrichtungen der angewandten Forschung in Europa und betreibt u.a. Vertragsforschung für die freie Wirtschaft, Bund und Länder. Zu den Arbeitsgebieten des Darmstädter Forschungsinstituts IPSI gehören u.a. Wissensmanagment und eCommerce; es entwickelt Softwarelösungen für arbeitsteilige Zusammenarbeit, das Publizieren und Informieren. Im Jahr 2001 wurde es in die Fraunhofer Gesellschaft eingegliedert, nachdem es 1987 von der GMD-Forschungszentrum GmbH gegründet worden war.

Beim DRA, 1952 als „Lautarchiv des Deutschen Rundfunks“ gegründet, handelt es sich um eine gemeinnützige Stiftung bürgerlichen Rechts und eine Gemeinschaftseinrichtung der ARD. Im Dienste der Rundfunkanstalten sowie einer mit Kunst, Kultur, Wissenschaft und Forschung befassten Öffentlichkeit sammelt, archiviert, erschließt und dokumentiert das Institut Bild-, Ton- und Schnittdokumente.

Durch die Zusammenarbeit mit dem DRA im Projekt H2O4M konnten so, laut Steinebach vom IPSI, praktische Erfahrungen mit den Anforderungen an digitale Wasserzeichen gesammelt werden. Unabhängig von seinem Vortrag beim DRA ist der Leiter der Forschungsgruppe Merit, Martin Steinebach, bereit, seine Lösungen der interessierten Öffentlichkeit vorzustellen.
Firmenkontakt: Martin Steinebach, Fraunhofer IPSI / MERIT – C4M: Competence for Media Security , Dolivostr.15, D-64293 Darmstadt , Tel: +49-6151-869-825, Fax: +49-6151-869-6847, http://ipsi.fhg.de/~steineba/,
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