در سالیان اخیر گسترش سریع اینترنت و پیشرفت‌های سریع تکنولوژی دیجیتالی، همچنین رشد روزافزون تکنولوژی اطلاعات و بویژه استفاده گسترده افراد از کامپیوترهای شخصی متصل به شبکه اینترنت، دسترسی آسان به وسایل دیجیتالی از قبیل وسایل صوتی، تصویری یا فتوگرافی (عکس، تصویر و...) را به‌طور وسیعی برای عموم افزایش داده است. این کاربرد رو به افزایش سرویس‌های چند رسانه‌ای دیجیتالی، مسائل جدیدی را در ارتباط با این تکنولوژی مطرح ساخته است. در کنار مزایای فراوان تکنولوژی دیجیتالی، از جمله کیفیت بالای آن که موجب محبوبیت و کاربرد هر چه بیشتر آن توسط اشخاص شده، نقایصی نیز در این سرویس‌های دیجیتالی وجود دارد از جمله امکان تهیه هر تعداد کپی از روی یک نسخه اصلی بدون کاهش کیفیت یا امکان جعل و تغییر محتوای اطلاعاتی آنها.
محتویات دیجیتالی بدون افت کیفیت می‌توانند تکثیر شوند تا جایی که حتی شاید بتوان به آسانی و به‌طور تدریجی آنها را تغییر داد. هرچند که داده‌های دیجیتالی مزیت‌های بسیاری نسبت به داده‌های آنالوگ دارند ولی با این حال به دلیل همین نقایص، سرویس‌دهندگان خدمات، چندان علاقه‌ای به ارائه خدمات‌شان به صورت دیجیتالی از خود نشان نمی‌دهند که دلیل اصلی این موضوع را می‌توان ترس و واهمه از عدم وجود حق چاپ (copyright) محصولاتشان بیان کرد.
به دلیل برخی مسائل احتمالی حق چاپ، محصولات ثبت شده به صورت دیجیتالی، باید به صورت معقولانه‌ای مورد حفاظت قرار گیرند. در این راستا انجام اقداماتی برای توسعه سیستم‌های ایمنی و حفاظت از محتویات داده‌های دیجیتالی و همچنین پیدا کردن روشی برای رفع مشکلات مذکور از مسائل مهم و مطرح در عرصه مخابرات و بویژه پردازش سیگنال بوده و امری ضروری به نظر می‌رسد. واترمارکینگ روشی موثر برای این اهداف است. بدین‌ترتیب که با افزودن یکسری اطلاعات نامرئی به محصول، امنیت آن در برابر کپی گرفتن، جعل کردن، تغییر محتوا و ... تضمین می‌شود. می‌توان گفت به‌طور کلی 2 تکنیک عمومی جهت ایجاد حفاظت از حق چاپ داده‌های دیجیتالی وجود دارد که به شکل مکمل با یکدیگر رشد کرده‌اند؛ رمزگذاری (Encryption) و واترمارکینگ. تکنیک‌های رمزگذاری می‌توانند برای حفاظت داده‌های دیجیتالی طی فرآیند ارسال از فرستنده به گیرنده مورد استفاده واقع شوند. در مقصد، گیرنده، داده ارسال شده را دریافت کرده و کشف رمز می‌کند. به‌طوری که داده‌ها همانند داده‌های منبع هستند. به بیان دیگر در رمزگذاری، اطلاعات به شکلی درمی‌آید که برای اشخاص غیرمجاز قابل فهم نیست و تنها گیرنده مجاز که به کلید رمزنگاری دسترسی دارد قادر به استفاده از آنهاست. اما نکته مهمی که بویژه درباره اطلاعات دیجیتال مطرح است، اینکه اطلاعات به دست آمده بعد از رمزگشایی دقیقا مشابه اطلاعات اولیه است و از آن به بعد هیچ‌گونه حفاظتی روی آنها وجود ندارد و صاحب اصلی نمی‌تواند هیچ‌گونه ادعای مالکیتی نسبت به تصویر اصلی داشته باشد یا به هیچ‌وجه قادر به جلوگیری از تکثیر آن نخواهد بود که برای رفع این مشکل از روش‌های واترمارکینگ استفاده می‌شود.
از تکنیک‌های واترمارکینگ می‌توان به عنوان مکمل تکنیک‌های رمزگذاری نام برد. به تعبیری یک سیگنال محرمانه و تدریجی واترمارک به‌گونه‌ای که همواره موجود باشد، مستقیما درون داده‌های منبع قرار می‌گیرد. بدین‌ترتیب به‌طور مثال در مبحث محصولات چندرسانه‌ای دیجیتال، فروشنده محصولات چندرسانه‌ای دیجیتال با اعمال یکسری اطلاعات روی آن محصول قادر خواهد بود نسبت به محصولاتش ادعای مالکیت داشته باشد یا امکان کپی گرفتن از آنها را محدود کند و...
بنابراین هدف از واترمارکینگ را می‌توان «پنهان‌سازی اطلاعات یا پیام محرمانه در قالب یک پیغام عادی و استخراج آن در مقصد» بیان کرد.
مروری بر تاریخچه واترمارکینگ
واترمارکینگ برای نخستین بار در قرن سیزدهم میلادی در فابریانو Fabricano در ایتالیا برای لیبل‌گذاری نمونه‌های کاغذ دست‌ساز مورد استفاده قرار گرفت. مخترعان ترکیبی 50 درصدی از دوغاب فیبر و آب را روی قالب‌هایی از تور برای جمع‌آوری فیبر ریخته و آنگاه، آنها را درون قالب‌های کاغذ کهنه جهت شکل دادن و یکنواخت کردن دوغاب پهن کرده و سپس در انتها نیز از فشار، برای بیرون راندن آب و چسباندن فیبر استفاده می‌کردند. استفاده از لفظ واترمارکینگ نیز به همین دلیل است زیرا که طرح‌های شکل گرفته در قالب‌ها به‌عنوان نواحی مارک خورده تلقی می‌شدند. این پروسه در این سالیان تغییر چندانی نکرده است و یکی از محصولات این پروسه چنانچه عنوان شد واترمارکینگ است؛ یعنی تکنیک نشانه‌گذاری روی کاغذ به شکل تصویر یا در قالب یک متن هنگام فشرده شدن و خشک شدن فیبرهای کاغذ. در ابتدا هدف از واترمارکینگ تشخیص قالب مورد استفاده در ساخت بود تا سازنده آن کاغذ معین، تعیین شود. مشاهده می‌شود که امروزه نیز کشورهای توسعه‌یافته برای جلوگیری از جعل اسناد، کاغذ یا ارز یا تمبرهای پستی خود را به واترمارکینگ تجهیز کرده‌اند. Emil Hembrooke یکی از مهندسان شرکت Muzak نخستین کسی بود که استفاده از واترمارکینگ را برای دیگر وسایل توسعه داد. وی در سال 1954 میلادی، حق امتیاز واترمارکینگ در حوزه موزیکال را به ثبت رسانید. او در طرح واترمارکینگ خود از یک کلید شناسایی برای تشخیص مالک استفاده کرد. کار تحقیقی وی در واترمارکینگ با استفاده از یک فیلتر میان نگذر باند بسیار باریک به صورت متناوب روی سیگنال صوتی به کمک یک کد مورس که ایفاگر همان نقش کلید است، صورت پذیرفت. از آن زمان تاکنون تعداد زیادی از تکنیک‌های واترمارکینگ برای استفاده‌های گوناگون تولید شده، گسترش یافته و به چاپ رسیده‌اند. در الکترونیک، واترمارکینگ (بویژه واترمارکینگ دیجیتالی) تقریبا تا دهه 1990 به عنوان موضوع یک تحقیق خاص، جذابیت چندانی نداشته است. واژه واترمارکینگ دیجیتالی برای نخستین‌بار در سال 1988 توسط Tominaga و Komutsu در سیستم تصدیق و تأیید یک تصویر مورد استفاده قرار گرفت. نقطه آغازین تقویت تحقیقات بیشتر در زمینه واترمارکینگ توسط Cox در مقاله‌ای به نام «سنگ‌‌گوشه» صورت پذیرفت. تقریبا بین سال‌های 1990 تا 1999 میلادی، شمار انتشار تحقیقات در زمینه واترمارکینگ به‌طور چشمگیری افزایش یافت. علاوه بر تحقیقات رسمی صورت گرفته، تحقیقات شخصی نیز در کنفرانس‌های این انجمن شرکت داده می‌شدند. به عنوان مثال تحقیق Martin Kutter را در دنیای واترمارکینگ دیجیتالی می‌توان به عنوان اولین و حتی شاید بهترین نمونه از تلاش‌های شخصی، جهت پیشبرد تکنولوژی واترمارکینگ نام برد. متعاقبا کاربردهای تجاری واترمارکینگ، شرکت‌ها و مؤ‍سسات را نیز علاقه‌مند به فعالیت در این رشته کرد. در سال 1999 میلادی صنعت موسیقی با ایجاد موسیقی دیجتالی ایمن یا SDMI
بپا خاست و به دلیل ایجاد و خلق محیطی برای توزیع قانون موسیقی دیجیتالی مطرح شد. علاوه بر اینها شرکت‌های زیادی از قبیل شرکت‌های Alpvision، G.Digimarc و Alphatec به‌طور اختصاصی برای فعالیت در زمینه واترمارکینگ دیجیتالی تأسیس شده‌اند که منتج به افزایش تلاش‌ها و سرمایه‌گذاری‌ها جهت تحقیق در زمینه‌های مختلف واترمارکینگ شده‌اند. از این‌رو انتظار می‌رود با توجه به گسترش فزاینده و افزایش درخواست‌های مبتنی بر این تکنولوژی جدید، شمار بیشتری از چنین شرکت‌هایی تأسیس شوند. واترمارکینگ ابزاری برای اجرای کپی‌رایت
در سالیان اخیر گسترش سریع اینترنت و پیشرفت‌های سریع تکنولوژی دیجیتالی، همچنین رشد روزافزون تکنولوژی اطلاعات و بویژه استفاده گسترده افراد از کامپیوترهای شخصی متصل به شبکه اینترنت، دسترسی آسان به وسایل دیجیتالی از قبیل وسایل صوتی، تصویری یا فتوگرافی (عکس، تصویر و...) را به‌طور وسیعی برای عموم افزایش داده است. این کاربرد رو به افزایش سرویس‌های چند رسانه‌ای دیجیتالی، مسائل جدیدی را در ارتباط با این تکنولوژی مطرح ساخته است. در کنار مزایای فراوان تکنولوژی دیجیتالی، از جمله کیفیت بالای آن که موجب محبوبیت و کاربرد هر چه بیشتر آن توسط اشخاص شده، نقایصی نیز در این سرویس‌های دیجیتالی وجود دارد از جمله امکان تهیه هر تعداد کپی از روی یک نسخه اصلی بدون کاهش کیفیت یا امکان جعل و تغییر محتوای اطلاعاتی آنها.
محتویات دیجیتالی بدون افت کیفیت می‌توانند تکثیر شوند تا جایی که حتی شاید بتوان به آسانی و به‌طور تدریجی آنها را تغییر داد. هرچند که داده‌های دیجیتالی مزیت‌های بسیاری نسبت به داده‌های آنالوگ دارند ولی با این حال به دلیل همین نقایص، سرویس‌دهندگان خدمات، چندان علاقه‌ای به ارائه خدمات‌شان به صورت دیجیتالی از خود نشان نمی‌دهند که دلیل اصلی این موضوع را می‌توان ترس و واهمه از عدم وجود حق چاپ (copyright) محصولاتشان بیان کرد.
به دلیل برخی مسائل احتمالی حق چاپ، محصولات ثبت شده به صورت دیجیتالی، باید به صورت معقولانه‌ای مورد حفاظت قرار گیرند. در این راستا انجام اقداماتی برای توسعه سیستم‌های ایمنی و حفاظت از محتویات داده‌های دیجیتالی و همچنین پیدا کردن روشی برای رفع مشکلات مذکور از مسائل مهم و مطرح در عرصه مخابرات و بویژه پردازش سیگنال بوده و امری ضروری به نظر می‌رسد. واترمارکینگ روشی موثر برای این اهداف است. بدین‌ترتیب که با افزودن یکسری اطلاعات نامرئی به محصول، امنیت آن در برابر کپی گرفتن، جعل کردن، تغییر محتوا و ... تضمین می‌شود. می‌توان گفت به‌طور کلی 2 تکنیک عمومی جهت ایجاد حفاظت از حق چاپ داده‌های دیجیتالی وجود دارد که به شکل مکمل با یکدیگر رشد کرده‌اند؛ رمزگذاری (Encryption) و واترمارکینگ. تکنیک‌های رمزگذاری می‌توانند برای حفاظت داده‌های دیجیتالی طی فرآیند ارسال از فرستنده به گیرنده مورد استفاده واقع شوند. در مقصد، گیرنده، داده ارسال شده را دریافت کرده و کشف رمز می‌کند. به‌طوری که داده‌ها همانند داده‌های منبع هستند. به بیان دیگر در رمزگذاری، اطلاعات به شکلی درمی‌آید که برای اشخاص غیرمجاز قابل فهم نیست و تنها گیرنده مجاز که به کلید رمزنگاری دسترسی دارد قادر به استفاده از آنهاست. اما نکته مهمی که بویژه درباره اطلاعات دیجیتال مطرح است، اینکه اطلاعات به دست آمده بعد از رمزگشایی دقیقا مشابه اطلاعات اولیه است و از آن به بعد هیچ‌گونه حفاظتی روی آنها وجود ندارد و صاحب اصلی نمی‌تواند هیچ‌گونه ادعای مالکیتی نسبت به تصویر اصلی داشته باشد یا به هیچ‌وجه قادر به جلوگیری از تکثیر آن نخواهد بود که برای رفع این مشکل از روش‌های واترمارکینگ استفاده می‌شود.
از تکنیک‌های واترمارکینگ می‌توان به عنوان مکمل تکنیک‌های رمزگذاری نام برد. به تعبیری یک سیگنال محرمانه و تدریجی واترمارک به‌گونه‌ای که همواره موجود باشد، مستقیما درون داده‌های منبع قرار می‌گیرد. بدین‌ترتیب به‌طور مثال در مبحث محصولات چندرسانه‌ای دیجیتال، فروشنده محصولات چندرسانه‌ای دیجیتال با اعمال یکسری اطلاعات روی آن محصول قادر خواهد بود نسبت به محصولاتش ادعای مالکیت داشته باشد یا امکان کپی گرفتن از آنها را محدود کند و...
بنابراین هدف از واترمارکینگ را می‌توان «پنهان‌سازی اطلاعات یا پیام محرمانه در قالب یک پیغام عادی و استخراج آن در مقصد» بیان کرد.
مروری بر تاریخچه واترمارکینگ
واترمارکینگ برای نخستین بار در قرن سیزدهم میلادی در فابریانو Fabricano در ایتالیا برای لیبل‌گذاری نمونه‌های کاغذ دست‌ساز مورد استفاده قرار گرفت. مخترعان ترکیبی 50 درصدی از دوغاب فیبر و آب را روی قالب‌هایی از تور برای جمع‌آوری فیبر ریخته و آنگاه، آنها را درون قالب‌های کاغذ کهنه جهت شکل دادن و یکنواخت کردن دوغاب پهن کرده و سپس در انتها نیز از فشار، برای بیرون راندن آب و چسباندن فیبر استفاده می‌کردند. استفاده از لفظ واترمارکینگ نیز به همین دلیل است زیرا که طرح‌های شکل گرفته در قالب‌ها به‌عنوان نواحی مارک خورده تلقی می‌شدند. این پروسه در این سالیان تغییر چندانی نکرده است و یکی از محصولات این پروسه چنانچه عنوان شد واترمارکینگ است؛ یعنی تکنیک نشانه‌گذاری روی کاغذ به شکل تصویر یا در قالب یک متن هنگام فشرده شدن و خشک شدن فیبرهای کاغذ. در ابتدا هدف از واترمارکینگ تشخیص قالب مورد استفاده در ساخت بود تا سازنده آن کاغذ معین، تعیین شود. مشاهده می‌شود که امروزه نیز کشورهای توسعه‌یافته برای جلوگیری از جعل اسناد، کاغذ یا ارز یا تمبرهای پستی خود را به واترمارکینگ تجهیز کرده‌اند. Emil Hembrooke یکی از مهندسان شرکت Muzak نخستین کسی بود که استفاده از واترمارکینگ را برای دیگر وسایل توسعه داد. وی در سال 1954 میلادی، حق امتیاز واترمارکینگ در حوزه موزیکال را به ثبت رسانید. او در طرح واترمارکینگ خود از یک کلید شناسایی برای تشخیص مالک استفاده کرد. کار تحقیقی وی در واترمارکینگ با استفاده از یک فیلتر میان نگذر باند بسیار باریک به صورت متناوب روی سیگنال صوتی به کمک یک کد مورس که ایفاگر همان نقش کلید است، صورت پذیرفت. از آن زمان تاکنون تعداد زیادی از تکنیک‌های واترمارکینگ برای استفاده‌های گوناگون تولید شده، گسترش یافته و به چاپ رسیده‌اند. در الکترونیک، واترمارکینگ (بویژه واترمارکینگ دیجیتالی) تقریبا تا دهه 1990 به عنوان موضوع یک تحقیق خاص، جذابیت چندانی نداشته است. واژه واترمارکینگ دیجیتالی برای نخستین‌بار در سال 1988 توسط Tominaga و Komutsu در سیستم تصدیق و تأیید یک تصویر مورد استفاده قرار گرفت. نقطه آغازین تقویت تحقیقات بیشتر در زمینه واترمارکینگ توسط Cox در مقاله‌ای به نام «سنگ‌‌گوشه» صورت پذیرفت. تقریبا بین سال‌های 1990 تا 1999 میلادی، شمار انتشار تحقیقات در زمینه واترمارکینگ به‌طور چشمگیری افزایش یافت. علاوه بر تحقیقات رسمی صورت گرفته، تحقیقات شخصی نیز در کنفرانس‌های این انجمن شرکت داده می‌شدند. به عنوان مثال تحقیق Martin Kutter را در دنیای واترمارکینگ دیجیتالی می‌توان به عنوان اولین و حتی شاید بهترین نمونه از تلاش‌های شخصی، جهت پیشبرد تکنولوژی واترمارکینگ نام برد. متعاقبا کاربردهای تجاری واترمارکینگ، شرکت‌ها و مؤ‍سسات را نیز علاقه‌مند به فعالیت در این رشته کرد. در سال 1999 میلادی صنعت موسیقی با ایجاد موسیقی دیجتالی ایمن یا SDMI
بپا خاست و به دلیل ایجاد و خلق محیطی برای توزیع قانون موسیقی دیجیتالی مطرح شد. علاوه بر اینها شرکت‌های زیادی از قبیل شرکت‌های Alpvision، G.Digimarc و Alphatec به‌طور اختصاصی برای فعالیت در زمینه واترمارکینگ دیجیتالی تأسیس شده‌اند که منتج به افزایش تلاش‌ها و سرمایه‌گذاری‌ها جهت تحقیق در زمینه‌های مختلف واترمارکینگ شده‌اند. از این‌رو انتظار می‌رود با توجه به گسترش فزاینده و افزایش درخواست‌های مبتنی بر این تکنولوژی جدید، شمار بیشتری از چنین شرکت‌هایی تأسیس شوند. ارسال نظر
پربیننده