Quellen

• Patrick Goltzsch: Rote Karte für Raubkopierer. DIE ZEIT Nr. 3 / 8. Januar 1998.
• Fabien A. P. Petitcolas, Ross J. Anderson, Markus G. Kuhn: Attacks on Copyright Marking Systems. Lecture Notes in Computer Science 1525 (1998). Available from World Wide Web: <http://www.cl.cam.ac.uk/~fapp2/papers/ih98-attacks>
• Fabien A. P. Petitcolas, Ross J. Anderson: Evaluation of Copyright Marking Systems. IEEE Multimedia Systems. ICMCS '99.
• Ingrid Biehl: Copyright-Schutz digitaler Daten durch kryptographische Fingerprinting-Schemata. Colloquia Academica N 1998. [ISSN 0949-8133]
• c't 2/2002, S. 80 - 93 (verschiedene Artikel).

Kopierschutz für digitale Dokumente (»Werke«)

[Texte, Software, insb. Spiele, Bilder, Tondateien, Video]

Rechtliche Aspekte

• Schutz des Urheberrechts -
  • angemessene Vergütung des Urhebers,
  • gesicherter Gewinn der Produzenten/Verwerter/Vermarkter als Mitarbeiter/Vertragspartner des Urhebers.
  Zivil- und strafrechtliche Folgen bei Verstoß.
• Kopiererlaubnis zum privaten Gebrauch -
  • in sehr geringen Stückzahlen,
  • auch für »nahestehende Personen«,
  • Sicherungskopie von Software.
  Dies ist aber kein einklagbares Recht; Kopierschutzmaßnahmen sind erlaubt! (Mit Kennzeichnung)
• Umgehen von Kopierschutzmaßnahmen (bisher) nicht strafbar.
  • USA 1998: DMCA = Digital Millenium Copyright Act: Strafe für Umgehung von Kopierschutzmaßnahmen; Veröffentlichung von Verfahren wird bisher unterschiedlich beurteilt.
  • Plan EG-Richtlinie 2001/29/EG: Strafe für Umgehung von Kopierschutzmaßnahmen, auch für Veröffentlichung von Verfahren, auch für legale Zwecke.
    Verschärfung des nationalen Rechts zu erwarten.

Technische Aspekte

• »Analoge Welt«:
  • kopieren umständlich, zeitaufwändig,
  • Verminderung der Qualität (Papierkopie, Tonbandaufnahme, Video-Kopie), z. T. künstlich verstärkt (»Makrovision« für VHS-Kassetten),
  • Weitergabe physisch limitiert.
• »Digitale Welt«:
  • kopieren einfach, effizient,
  • Erhalt der Qualität (CD-Brenner, DAT = Digital Audio Tape, Software-Kopie),
  • Weitergabe über Netze weltweit effizient (Internet-Sauger, Tauschbörsen).
  • PC mit CD-Brenner = perfekte Kopiermaschine.
• Kopierschutzmaßnahmen kaum wirksam.
• Planung: DRM = Digital Rights Management -
  • Einschränkung von Ort, Zeit und Häufigkeit der Wiedergabe,
  • mit Hardware-Unterstützung (DRM-konformer PC)
  • und juristischem Flankenschutz.

Wirtschaftliche Aspekte

• Papierwelt: Abgaben auf Kopiergeräte, Verteilung über VG Wort.
• Kopieren billig.
• Wirtschaft rechnet Verluste hoch:
  • gekaufte CD-Rohlinge = raubkopierte CDs,
    aber: es gibt auch legale Kopien und Backups!
  • jede raubkopierte CD = eine nichtgekaufte CD,
    aber: die Raubkopierer geben ihr Geld so oder so nur einmal aus - sie besäßen dann einfach weniger CDs, Software, Spiele, ...
• CD-Umsatz aber tatsächlich rückläufig - DVD-Umsatz bisher nicht.
• Künstler/Urheber/Programmierer wollen, müssen und sollen auch leben.
• Urheber-Abgaben über Verwertungsgesellschaften verteilt -
  PCs bisher abgabenfrei.
• Weitergehende Pläne der Unterhaltungsindustrie: Lizensierung statt Verkauf ® jede einzelne Nutzung muss bezahlt werden.

Umsetzung von Kopierschutz

Mögliche Schutzziele

• Verhindern unerlaubter Kopien, z. B. auch Verhindern des Abspielens auf nicht lizensierten Geräten.
• Identifikation unerlaubter Kopien.
• Automatisches Auffinden unerlaubter Kopien.

Mögliche Angriffsziele

• Anfertigung einer unerlaubten Kopie.
• Entfernung von Urheberrechtskennzeichnungen.
• Tarnung einer unerlaubten Kopie.

Realisierbarkeit

• Ziel 1 (Verhindern) nur mit Hardware-Komponenten (Dongles, spezielle Geräte) zu erreichen. Schutz durch nachgebaute Geräte oder Software-Simulation zu umgehen. Aufwand des Angriffs mittel bis hoch. Insbesondere gibt es keine wirklich wirksamen Methoden gegen Software-Raubkopien.
  
  
• Ziel 2 (Identifikation) mit digitalen Wasserzeichen, s. u. [Achtung: Wasserzeichen bei Geld sind Echtheitsnachweis; hier dienen sie nur zur Identifikation!]
  
  
• Ziel 3 (Auffinden): Nur ungenügende Methoden. Aufwand des Angriffs (= Tarnung von Raubkopien) gering.

Hardware-Schutz schränkt auch die erlaubte Nutzung ein,

• z. B. kopiergeschützte CDs, die nicht mehr auf jedem Gerät abspielbar sind-
  PC-Abspielschutz Key2Audio (Sony DADC), SafeAudio (Macrovision),

• z. B. CSS = Content Scrambling System und Ländercode für DVDs,
• Micrsosofts DRM-2 (integriert in Media Player und XP),
• historisch: kopiergeschützte Spiele-Disketten auf dem C64.

• z. B. durch analoges Abgreifen und Redigitalisieren mit unterschiedlich geringem Qualitätsverlust.

Wirtschaftlich hilft schon ein Kopierschutz, der Gelegenheitskopierer ausbremst.

Anforderungen an Wasserzeichen

• Keine merkbare Störung des Inhalts (unsichtbar, unhörbar).
• Nicht entfernbar oder änderbar ohne Zerstörung des Inhalts.
• Unabhängig vom Speicher- oder Wiedergabemedium.
• Auch Ausschnitte eines Dokumentes identifizierbar.
• Robustheit gegenüber Transformationen, z. B.
  • Umformatierung (Kompression, GIF ® JPEG, Audio-CD ® MP3, ...),
  • Überlagerung kleiner Störungen (z. B. Filter, Bildschärfung, Verrauschung, ...),
  • geometrischen Transformationen (z. B. minimale Drehung eines Bildes).

Großes kommerzielles Interesse ===> großer Markt, viele Anbieter (viel »Snake Oil«).

Ansatz für Wasserzeichen

[Anwendbar auf Bild, Ton, Video]

Feine Abstufungen in Bild und Ton sind nicht wahrnehmbar, aber auswertbar.

Prinzip der Steganographie: Eine Nachricht wird im »Rauschen« einer anderen (viel umfangreicheren) Nachricht versteckt.

Methoden:

• Ändern von Bits an zufälligen Stellen, evtl. abhängig von einem Schlüssel.
• Codierungstheorie (vgl. »Loch in der CD«).
• Wavelet-Transformationen.

Möglicher Inhalt eines Wasserzeichens: Urheberrechts-Informationen, Serien-Nr., Kunden-Nr., Schlüssel für Abspielgerät, ...

Probleme

• »Security by Obscurity« funktioniert nicht - Hacker kooperieren weltweit.
• Datenschutz: versteckte persönliche Daten (Microsoft!), Datenbanken in »Lizensierungszentralen«.
• Wasserzeichen verhindern nicht das Kopieren, erschweren nur die öffentliche Verbreitung von Raubkopien.
• Verfügbare Bandbreite bei kleinen Bildern zu gering (etwa unter 100x100 Pixel) - Schutz durch Zerlegung zu umgehen (»Mosaik-Angriff«) (und damit auch das automatische Auffinden durch Web-Robots). [Petitcolas: Why web-spiders fail]
• Nicht alle Robustheitskriterien sind gleichzeitig erfüllbar. ===> Es gibt bei jedem Verfahren Angriffspunkte.

StirMark

[Software-Tool von Markus Kuhn und Fabien Petitcolas - »Generic Tool ... for simple robustness testing of image marking algorithms«.

Hauptmethode: Kleine geometrische Störung eines Bildes

• - Drehung, Stauchung/Streckung, Verzerrung -,
• anschließend Resampling = neue Digitalisierung; ===> Wasserzeichen zerstört.
• Simulation des Prozesses »Ausdrucken, neu Einscannen«.
• ® Fast alle kommerziellen Systeme fallen durch (= alle bis auf eines). [Dieses wird mit einer spezielleren Technik gebrochen.]

Folgerungen

• Alle bisherigen Wasserzeichen-Verfahren sind brechbar.
• Technik noch nicht ausgereift, Angriffsmethoden noch nicht voll verstanden, bessere (robustere) Verfahren werden entwickelt.
• Es wird keine universelle Lösung geben; Anforderungen müssen für jede Situation passend spezifiziert werden.
• Insbesondere ist der Zielkonflikt zwischen Robustheit und verfügbarer Bandbreite nicht auflösbar.