數(shù)字化時(shí)代帶給全世界最深刻的影響之一是：我們可以以電子形式更方便地獲取、處理和共享信息。但與此同時(shí)，盜版軟件、電影和音樂(lè)以及其它濫用電子文本的行為也變得更加猖獗和防不勝防。無(wú)所不盜的盜版者和無(wú)縫不鉆的電子信息竊賊正把他們的“事業(yè)”做成年收入數(shù)百億美元的大“買賣”。與此同時(shí)，正版產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)者以及電子文本被盜的受害人每年遭受的損失更為巨大。
“多媒體信息領(lǐng)域的發(fā)展本來(lái)可以更加迅速和豐富多彩，但是現(xiàn)有的技術(shù)卻成為這種可能性的一個(gè)桎梏�！泵绹�(guó)馬里蘭大學(xué)電子及電腦工程系華裔教授吳旻博士在接受《華盛頓觀察》周刊采訪時(shí)說(shuō)，“它們很難確保多媒體內(nèi)容的安全性，即無(wú)法保證多媒體內(nèi)容只用于指定的目的和指定的個(gè)人�！�
“數(shù)字水印”(Digital Watermarking)研究是吳旻和她的同事們對(duì)保證信息安全作出的回答。馬里蘭大學(xué)在研究項(xiàng)目在近年來(lái)發(fā)展迅速，已經(jīng)在全美國(guó)處于領(lǐng)先地位。吳旻助理教授是這個(gè)研究項(xiàng)目的主要負(fù)責(zé)人之一。
她說(shuō)，這些研究的難點(diǎn)在于，電子信息的特性和客戶的需求都不盡相同，她和同事們必須針對(duì)不同的用途開發(fā)出不同的訊號(hào)或編碼，并把它們隱藏在需要傳輸或分享的電子信息內(nèi)容中。這些編碼不但能夠有效防止盜版電影和音樂(lè)，而且還給執(zhí)法機(jī)構(gòu)提供了追查盜版者和濫用電子信息者的線索。
吳旻指出，數(shù)字水印實(shí)際上就是借用‘水印’這個(gè)大家熟悉的概念來(lái)說(shuō)明信息安全研究者開發(fā)的各種保護(hù)信息安全的工具或軟件。她的研究是不斷開發(fā)出新穎的編碼來(lái)解決多媒體安全和內(nèi)容保護(hù)問(wèn)題。這些研究涉及到信號(hào)處理、加密技術(shù)、通訊技術(shù)、編碼和信息理論等多個(gè)領(lǐng)域。
“這項(xiàng)信息時(shí)代重要的核心技術(shù)可以運(yùn)用到很多領(lǐng)域。除了用于保護(hù)電影音樂(lè)作品的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，還可以用于政府各機(jī)構(gòu)間傳輸和共享機(jī)密文件，以及金融機(jī)構(gòu)驗(yàn)證用戶的電子簽名和處理用戶的其它敏感信息等�！�
吳旻解釋說(shuō)，在很多情況下，普通水印——如在新的紙幣中印制的水印——若被看出來(lái)，對(duì)紙幣效用并沒有什么影響，但數(shù)字水印出現(xiàn)在重要的商業(yè)信件中就常常會(huì)有問(wèn)題，因?yàn)樗坏赡芨蓴_原來(lái)文本的信息，而且還給盜版者提供復(fù)制偽造文件的可能。雙色圖像本身的特點(diǎn)使得置入加密的編碼困難重重。不過(guò)這個(gè)問(wèn)題早在吳旻還在普林斯頓大學(xué)攻讀電子工程博士時(shí)已經(jīng)解決。
作為她博士研究項(xiàng)目的一個(gè)部分，吳旻基本克服了這個(gè)困難，找到了在二值圖像中加入“水印”的新穎方法。她的這項(xiàng)發(fā)明首先用到了電腦軟件的防盜版上。在不需要昂貴的硬件升級(jí)前提下，她發(fā)明的水印可以置入軟件中，只要極低廉的成本就能夠在多種系統(tǒng)中運(yùn)行。吳旻強(qiáng)調(diào)說(shuō)，這些研究得到了她在普林斯頓大學(xué)的博士導(dǎo)師劉必治(Bede Liu)教授的很大幫助。
吳旻現(xiàn)在的研究就是進(jìn)一步完善專為雙色圖像設(shè)計(jì)的編碼，讓人們幾乎看不到它們的痕跡。例如，人們?cè)诔匈?gòu)物后用信用卡付款并在電子液晶版上進(jìn)行電子簽名后，這個(gè)簽名文本比較容易在電腦上模仿。但是如果在電子簽名中同時(shí)置入了肉眼看不見的日期和付款金額等數(shù)字水印。即使有人復(fù)制了這個(gè)簽名，也無(wú)法利用它去進(jìn)行詐騙活動(dòng)。
吳旻研究的另一個(gè)重點(diǎn)是如何讓數(shù)字水印在起到防偽功能的同時(shí)，還可以在出現(xiàn)盜用信息后提供線索追查嫌疑人。這項(xiàng)研究受到政府部門，企業(yè)公司甚至好萊塢電影制片公司的廣泛重視。政府部門和一些公司經(jīng)常需要在一定范圍內(nèi)共享一些電子文件，但這些電子文件卻不斷受到濫用威脅。
她舉例說(shuō)，有人竊取了信用卡帳戶信息，絕密衛(wèi)星圖像，機(jī)密文件或沒有公開放映的電影后，把它們上載到互聯(lián)網(wǎng)上，就屬于這種濫用行為。吳旻研究的有效做法是在電子文本傳輸和存儲(chǔ)前加入一段隱蔽的不易發(fā)現(xiàn)的獨(dú)特訊號(hào)。吳旻把它們稱為“數(shù)字指紋”。
和數(shù)字水印不同的是數(shù)字指紋有可能在每一份電子文本中都不一樣。她強(qiáng)調(diào)，“這項(xiàng)研究最關(guān)鍵的是要保證即使濫用者把數(shù)份這樣的電子文件進(jìn)行比對(duì)也無(wú)法去除我們置入的電子指紋。同時(shí)，我們發(fā)明的這些技術(shù)還可以追查到是哪些人試圖竄通盜用這些電子文本。
吳旻研究的數(shù)字水印商業(yè)價(jià)值被廣泛看好，但這并不妨礙她與各國(guó)做相似研究的科學(xué)家交流研究成果。她說(shuō)，“我不擔(dān)心別的科學(xué)家會(huì)超過(guò)我們，任何人在這個(gè)領(lǐng)域的研究成果都是給全世界作的貢獻(xiàn)。
文章摘自《華盛頓觀察》周刊，有刪節(jié) 作者：鐘布
