Darstellung im Fachbereich

 

Hier finden Sie die Darstellung der Fachgruppe aus Sicht des Fachbereichs "Sicherheit - Schutz und Zuverlässigkeit" der GI.

 

Themen und Positionierung der Fachgruppe

Motivation

Digitale Mediendaten (z.B. Bild-, Ton-, Videodaten oder aber auch symbolische Repräsentationen) haben in den letzten Jahren stark an Bedeutung gewonnen. Sie öffnen neue Märkte und Anwendungsfelder, erfordern aber gleichzeitig auch neue Sicherheitsmechanismen zum Schutz der Mediendaten, zur Identifikation oder Authentisierung in verschiedenen Repräsentationsformen bis hin zum Schutz urheberrechtlicher Ansprüche.

Steganographie und digitale Wasserzeichen stellen technologische Ansätze dar, die ausgehend von gemeinsamen Wurzeln unterschiedliche wissenschaftliche und anwendungsorientierte Fragestellungen beantworten. Die gemeinsamen Grundlagen und Techniken unterstützen und befruchten sich dabei durchaus gegenseitig.

 

Steganographie

Der Begriff der Steganographie stammt aus dem Griechischen und ist zusammengesetzt aus "verdeckt" und "schreiben", also wörtlich "verdecktes Schreiben". Er wurde zuerst von Johannes Trithemius in einem auf 1499 datierten Manuskript verwendet.

Der Begriff wurde lange Zeit synonym zur Kryptographie verwendet, erst der Gründer der Royal Society, John Wilkins, führte 1641 in "Mercury, or the Secret and Swift Messenger" die noch heute gebräuchliche Definition ein.

Steganographie befasst sich mit dem Verbergen einer sekundären Botschaft in Gegenwart einer primären Botschaft. Das herausragende Merkmal der Steganographie ist, dass nicht nur die sekundäre Botschaft selbst vertraulich ist, sondern auch die Tatsache des Vorhandenseins dieser Botschaft an sich abstreitbar sein soll.

Historisch wird zudem zwischen technischer und linguistischer Steganographie unterschieden; technische Steganographie ist seit der Antike bekannt. Sie umfasst z.B. die Verwendung von Microdots, wie sie im nachrichtendienstlichen Bereich noch im II. Weltkrieg eingesetzt wurden. Diese ist jedoch hier nicht von Interesse.

Linguistische Steganographie, die bereits vor der modernen Verwendung von Techniken der Signalverarbeitung eingesetzt wurde, umfasst Semagramme, wie etwa die tanzenden Figuren aus Arthur Conan Doyle's "The Adventure of the Dancing Men" oder auch den in der Informatik sicher vertrauten Jargon.

Für Steganographie besteht die Herausforderung darin, die (Nicht-)Erkennbarkeit unter plausiblen Annahmen nachzuweisen oder zumindest den Aufwand für ein Erkennen und/oder seine Unsicherheit zu quantifizieren.

 

Digitale Wasserzeichen

In einer Reihe von Anwendungsbereichen ist jedoch die Tatsache, dass kommuniziert wird nicht selbst schützenswert, hingegen jedoch etwa der Schutz vor Entfernung oder aber auch der Nachweis der Authentizität. Verfahren, die dies gewährleisten, werden in Analogie zu den in Papier eingebrachten Markierungen digitale Wasserzeichen genannt.

Anwendungsbereiche sind beispielsweise Annotationswasserzeichen, die Zusatzinformationen in Mediendaten einbetten, welche selbst bei Umwandlung in analoge Repräsentationen und weiterer Nachbearbeitung erhalten bleiben müssen, oder aber auch die Überwachung von Rundfunk- und Fernsehsendungen um etwa automatisch an Verwertungsgesellschaften abzuführende Gebühren zu erfassen oder umgekehrt die Ausstrahlung von Werbesendungen automatisch erfassen und nachweisen zu können.

Darüber hinaus sind digitale Wasserzeichen auch im Bereich des Urheberrechtsschutzes als Abschreckungsmerkmal oder in Verbindung mit kryptographischen Mechanismen wie elektronischen Signaturen und Zeitstempeldiensten zum Nachweis von Verletzungen urheberrechtlicher oder sonstiger vertraglicher Verpflichtungen einsetzbar. Zudem können digitale Wasserzeichen im Bereich der Authentifizierung von digitalen Daten und gedruckten Dokument eingesetzt werden, da robuste Wasserzeichen auch den Medienübergang zum gedruckten Dokument überstehen.

Sichtbare digitale Wasserzeichen sind nur von geringem Interesse, da sie leicht zu entfernen sind oder aber störend wirken. Primär von Interesse sind dahingegen Verfahren, welche nicht wahrnehmbar Datensätze in Mediendaten einbetten können, sodass diese robust gegenüber einer Reihe von bewussten und unbeabsichtigten Manipulationen wie etwa verlustbehafteter Kompression, Zurechtschneiden oder Verzerrungen sind. Darüber hinaus bieten fragile Wasserzeichen die Möglichkeit zur Manipulationserkennung, um die Integrität digitaler Medien nachzuweisen. Steganographische Verfahren, robuste als auch fragile Wasserzeichen werden meist mit kryptographischen Mechanismen gekoppelt, um die Sicherheit zu erhöhen.

Die Forschung im Bereich der Steganographie und digitaler Wasserzeichen hat in der vergangenen Dekade weltweit immenses Interesse hervorgerufen, was sich an dem annähernd exponentiellen Wachstum der Anzahl der Veröffentlichungen in diesem Gebiet eindrucksvoll dokumentieren lässt.  Waren ursprünglich primär Bilddaten von Interesse, so sind zunehmend auch weitere Mediendaten-Formate Gegenstand der Forschung geworden, so etwa Videodaten, Ton- und Musikdaten, aber auch symbolische Informationen wie etwa formatierter Text oder aber auch dreidimensionale Modelle von Gegenständen und Szenen.

In jedem dieser Bereiche stellen sich von neuem Fragen nach der optimalen Einbettung unter Berücksichtigung wahrnehmungspsychologischer Modelle und ähnlicher Metriken. Dadurch stellt die Forschung im Bereich digitaler Wasserzeichen Anforderungen an einen breiten Querschnitt von Teildisziplinen, die von physiologischen Kenntnissen über Signalverarbeitung bis hin zur Informations- und Codierungstheorie reichen.

 

Zuordnung der Fachgruppe

Die Fachgruppe ist gemäss Beschluss vom 22.03.2002 dem FB Sicherheit der GI e.V. zugeordnet.

 

Darstellung der Fachgruppe

Weitere Informationen sind demnächst auf den eigenen Seiten der Fachgruppe abrufbar.

 

 

Leitungsgremium

 

Das Leitungsgremium der Fachgruppe wurde bei Gründung der Fachgruppe für einen Zeitraum von bis zu drei Jahren eingesetzt. Dieses vorläufige Leitungsgremium soll den Aufbau der Fachgruppe organisieren. Nach diesem Zeitraum wird die Neuwahl des FG-Leitungsgremiums durch die bis dahin gewonnenen FG-Mitglieder durchgeführt. Für die Wahlmodalitäten sind die dann gültige Fachgruppenordnung sowie die Wahlordnung der GI maßgeblich.

 

Sprecher der Fachgruppe

Martin Steinebach <martin.steinebach@sit.frauenhofer.de>

Weitere Mitglieder im Leitungsgremium

Elke Franz <ef1mail(at)inf.tu-dresden.de>

Andreas Westfeld <westfeld(at)inf.tu-dresden.de>

 

Diskussion und Information

 

Für Interessierte bietet die Fachgruppe eine Mail-Liste zum Informationsaustausch an. Bitte beachten Sie auch die allgemeinen Hinweise auf dem Listen-Server und die freie Diskussionsliste des Fachbereichs.