数位内容保护技术
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一、前言
随着网际网路传输速度的增加，大量的资料可在世界各地迅速地传递，这种情形虽然
造就了资讯的快速流通，但相对地却也让智慧财产权受到严重的打击，因为一些具有价值
或机密性的资料，可能透过网路就能轻易地取得，本文所要谈的数位内容保护技术，主要
就是希望能保护数位内容的创作者，阻止非法散布者或未经授权的使用者侵犯了他们的权
利；而数位内容所包含的范围相当广泛，各种形式的多媒体内容包含文字、声音、影像等
均逐渐地数位化，不论是电子印刷品、数位音乐、数位图片与数位影像等等都是需要保护
的标的。目前有许多方面的智慧财产权保护技术正在研发当中，包括：加密技术、条件存
取机制、数位浮水印、数位指纹及数位着作权管理机制等技术，这些技术都有其范畴与限
制，必须加以整合才能达到相辅相成的效果，进而防止或吓阻使用者在有意或无意间进行
非法的散布。
一提到数位内容保护技术，不得不介绍数位版权管理（DRM），两者通常是一并被讨
论的，本文采用IDC(Internet Data Center)对 DRM的定义：DRM是用于整合软硬体之存取
与管控机制，并将数位内容赋予存取的权限，在数位内容之生命周期内--从数位内容产生
到废止的期间，不论其使用与复制途径，可持续追踪与管理数位内容之使用状况，并提供
完善保护数位资讯与权限之管理技术。由此可知 DRM不只包含数位内容的保护技术，也包
括了数位内容的版权管理(Rights Management)技术。以工研院电通所开发的DRM为例，系
统主要是提供对网页内容的保护，另外也提供数位浮水印的技术，可应用于影像（JPEG）
、音讯（MP3）和视讯（MPEG-2）的内容格式，技术内容包含浮水印的嵌入和对数位内容
的加密，前者可以将数位内容版权的Logo及资讯嵌入影像中，以保障数位内容使用的版权
归属；后者则可以保护数位内容不被第三者非法存取，避免不必要的数位资产损失。因此
本文将先介绍DRM，接着再简介数位浮水印与数位指纹等技术。
二、数位版权管理(Digital Rights Management)
数位化内容的好处在于容易处理、复制、传播与保存，但也使得盗版变得越来越容易
，除了会威胁到原创者的智慧财产权，也可能打击到创作者的创作意愿；因此，数位内容
的保护与对相关权利作特定的宣告及管理，自然成为数位生活时代不可或缺的一环。其实
DRM 概念的前身即为反盗版技术，是一种控制数位档案使用权的技术，可保护数位媒体内
容在网际网路上的散布、宣传、及销售时会发生的安全问题。DRM 基本的技术原理是利用
加密来作保护，当使用者取得解密金钥时才可开启档案或者进行储存、列印、复制、转寄
等基本功能。
DRM 系统中极为重要的一块为管理工具，可分为合法工具(Legal tools)与技术工具
(Technical tools)。合法工具是指由合法系统提供来保护合法权利的一系列工具；技术
工具是指执行 DRM的工具。而执行 DRM时还必须考量"标准"和"安全"的问题。权利的表达
必须依循标准，执行时必须有信任的第三者。因此权利表达的标准化和信任机制的基础建
设(Trust Infrastructure)是达到内容提供者和使用者之间无缝化(Seamless)的基础。关
于标准化，目前权利描述语言已有一些标准，如：XrML、ODRL (Open Digital Rights
Language)、XMCL (eXtensible Media Commerce Language) 等。至于安全性的问题，在
DRM系统中需要有信任机制，由于权利描述语言必须连结至信任系统(Trust System)才能
完成交易的认证。尤其以付费方面的DRM服务如:E-learning、On line movie、MP3
download 等，都必须搭配 PKI 机制与信任的基本架构才能完成。目前已有许多厂商投入
开发DRM系统，着名的公司如微软、Apple、Real Player、Adobe Systems、 Glassbook、
Softlock、InterTrust、ContentGuard…等，其它厂商也积极抢食这块大饼。
三、数位浮水印(watermark)
数位浮水印是一种可以保护数位内容智慧财产权的技术，将着作权资讯植入数位媒体
的方式，能在发生非法使用时证明合法的持有者是谁，就像艺术家为自己的作品落款或用
印一样。此技术通常会将一些具代表性的图腾（如注册商标、个人肖像）加到要保护的数
位内容中，包含数位化的文字档，静态影像，动态影像，声频信号等等。数位浮水印一般
具有下列几项特性：
1.广义来说就是「数位/类比签章」，以和原来的资料作区别。
2.主要用于版权控制（使用者、买卖方、专利/着作权）和身份确认。
3.版权拥有者（Copyright Owner）嵌入浮水印，并能够从资料中侦测（detect）并解出
（decode）浮水印，用来作为版权控制，而浮水印便是版权所有的证明。
4.只有加上浮水印的版权拥有者，有解出浮水印的方法。
如果以植入数位浮水印后的外观作分类，可分为「看得见」与「看不见」两类，前者
可直接在标的物上看见浮水印，缺点是浮水印会破坏原有的品质，但是使用者看见浮水印
也就不敢随意非法使用数位内容了。后者强调要让网路下载者无法以肉眼察觉浮水印的存
在，植入浮水印前后的标的物表面上看起来并无不同，只有在具信用的第三者端（TPP）
，才能使用特殊解码演算法将数位浮水印的资讯粹取出来进行验辨。由于具备了浮水印的
保密性且不会破坏原有的品质，这类数位浮水印的研究受到较多的重视，目前较新的数位
浮水印方法，大都基于以下这些理论基础：密码学、展频通讯 (Spread-Sprectrum
Communication)和杂讯理论(Noisy Theory)。在技术上，数位浮水印可被表示成一种杂讯
样式，然后将它加入原始的资讯中。这些被表示成杂讯的浮水印或其被加入的位置，可以
由所使用方法或所使用的金钥来决定。
为了使非法拷贝和非经授权传播可以被侦测出和证明它是非法的，大部份数位浮水印
技术至少必须符合以下二项基本的要求:
1.对于数位媒体具有看得见浮水印者，除非经过所有者允许，否则自行将浮水印去除，将
会严重破坏媒体上信号的效果。对于看不见的浮水印必须达到无法移除和修改等特质。
2.一个浮水印必须能抵挡任何攻击和额外的处理。这些处理包括有A/D 或D/A 转换，过滤
处理(Filtering)，压缩(Compression)，修剪和旋转等等。
也就是说数位浮水印还须具备强韧性(robustness)，当数位媒体遭遇窜改后，仍能正确的
将浮水印撷取出来，以确保拥有者的权益。
数位浮水印技术并不是一门新的技术，但是不可讳言地，数位浮水印是数位媒体交易
中必备的基本要件，藉此技术可同时保障买卖商方的权益，达到公平交易的目的，若再搭
配其他数位版权管理机制，将可谓数位媒体交易带来无限商机。
四、数位指纹(Fingerprinting)
数位指纹早先以杂凑演算法为研究重点，其杂凑函数为不可逆函数，可将任意位元长
度的输入值转换成特定位元长度的输出值。在密码学领域中杂凑函数通常用来将可读的讯
息输入转换成乱数形式的字串输出，当原始资料内容稍有改变，再次使用演算法产生的指
纹档也会截然不同。而在数位内容保护技术中，数位指纹属于较为消极的防御方法，是一
种使用密码机制来保护智慧财产权的技术，透过此法原创者可从资料中萃取出数位指纹，
藉此找到非法散布者，以防制数位资料在传送给资讯接收者后被未经授权者取得。举例说
明数位指纹的应用，可在锁码卫星电视讯号中加入特定指纹，并向个别用户群发出不同的
解密金钥，如果个别用户将解码器破解，并将解密金钥与他人分享，一但执法机关破获非
法解码器，将会牵连到原先违法的授权者。要注意的是数位指纹并不能防止数位内容被非
法拷贝，只能方便追踪恶意破坏授权者。
为了维护资讯接收者的隐私权，以及避免原创者恶意陷害、假冒或伪造资讯接收者的
状况发生，设计数位指纹方法的首要考量为匿名性与公平性。常用的手法是在数位档案中
特定位置，加入某些位元数值，用以区分其他同类档案。目前数位指纹的方法大致可分为
三类：对称式、非对称式以及非对称式匿名数位指纹法。由于对称式数位指纹中存在的问
题无法明确厘清责任归属，于是Pfitzmann 与 Schunter 两人提出后两种改良方法，非对
称数位指纹有不可否认性的优点，而匿名性可提供因私权的保护，缺点都是须要维护一个
庞大的资料库，里面存有副本资料以及相对应的购买者名称等等。根据两人的定义，好的
数位指纹系统应包含下列要件：
1.资料必须具备容错性：数位指纹产生的标记不能降低数位内容的可用性，使用时不会察
觉标记的存在。
2.防范共谋(Collusion-Tolerance)：任意一群数位内容的副本无法藉由比较彼此间的差
异，而找出所有的标记。
3.须容忍额外的错误：若有恶意的使用者想藉由加入杂讯将标记去除，除非该档案已无法
使用，否则数位指纹应该还是要被辨识出来，也就是要能容忍破坏性压缩。
五、结论：
与数位浮水印同属资料隐藏研究主力的数位指纹也发展相当久，因网路频宽技术进步
所带起的线上数位媒体交易，一直有许多专家学者投身这方面的研究。近来数位内容的相
关服务日趋热门，许多新兴的数位产业因应而生，其中最为成功的就是音乐产业，以
Apple 的 iTunes 音乐商店为例，在合法音乐下载服务市场上建立的创新经营模式。从
iTunes 下载的数位音乐档案都受 Apple 的 FairPlay 防拷技术保护，不过这项技术没有
公开给其他软硬体厂商，因此只能在 Apple 的 iPod 上面播放；同样地，受其他 DRM 技
术保护的付费下载歌曲无法在 iPod 上播放，类似垄断的手法带来不合理的使用限制。加
上积极抢攻这块市场的厂商，如 Microsoft、Yahoo 与 Sony 等，无不力推自家的服务以
期提高占有率，希望自己的数位音乐格式或者保护机制能成为标准或是规范，造成数位档
案格式无法互相转换的不便。此外，过度的保护机制会招致使用者的反弹，日前被揭露采
用间谍软体技术来安装数位版权管理软体的 Sony BMG，就是很好的佐证。因此，内容提
供业者在借重DRM 保障自身权益的同时，也必须要兼顾消费者的期望与需求，在自由与限
制的两端中找寻平衡点。
