作為信息隱藏的一個重要分支，數字指紋主要用於著作權保護，其研究具有重要的意義。數字指紋是將不同的標誌性識別代碼——指紋，利用數字水印技術嵌入到數字媒體中，然後將嵌入了指紋的數字媒體分發給用戶。發行商發現盜版行為後，就能通過提取盜版產品中的指紋，確定非法複製的來源，對盜版者進行起訴，從而起到著作權保護的作用。
基本介紹
- 中文名：數字指紋
- 外文名：Digital Fingerprinting
- 含義：與用戶和某次購買過程有關的信息
- 分類：離散指紋和連續指紋
基本概念和模型,定義,指紋技術的分類,協定,易混淆概念,編碼,
基本概念和模型
定義
通常來講，數字指紋(Digital Fingerprinting)是指與用戶和某次購買過程有關的信息。當發行商發現被非法分發行為時，可以根據該信息對進行非法分發的用戶實現跟蹤。 數字指紋體制主要由兩部分構成，一部分是用於向拷貝中嵌入指紋並對帶指紋拷貝進行分發的拷貝分發體制；另一部分是實現對非法分發者進行跟蹤並審判的跟蹤體制。往往上述兩部分通過發行商、用戶(還可能有登記中心、審判者等實體)之間的一系列協定實現，因此數字指紋體制也可以分為算法和協定兩部分。其中，算法包括指紋的編碼和解碼、指紋的嵌入和提取以及拷貝的分發策略等內容，而協定部分則規定了各實體之間如何進行互動以實現具有各種特點的拷貝分發和跟蹤體制(如實現用戶的匿名性等)。
指紋技術的分類
對於指紋技術的分類，可按下列特徵進行：加入指紋的客體、檢測的靈敏度、嵌入指紋的方法、生成的指紋，這四種分類並不相互排斥。
①基於客體的分類
基於客體的分類有兩種：數字指紋(Digital Fingerprinting)和物理指紋(Physical Fingerprinting)。
②基於檢測靈敏度的分類
基於對侵害的檢測靈敏度，可把指紋分為：完美指紋、統計指紋和門限指紋。
③基於嵌入指紋方法的分類
基本指紋處理方法，如識別、刪除、添加、修改等被作為另一種分類標準。
④基於指紋屬性的分類
分為離散指紋(Discrete Fingerprinting)和連續指紋(Continuous Fingerprinting)，大部分物理指紋屬於這種類型。
協定
數字水印技術研究主要關注一個算法在數字媒體中如何嵌入一串信息並能夠完整地檢測恢復。這一信息可以是發行商的名稱，也可以是任意的有特定意義的比特串。然而，僅有水印嵌入檢測算法是不足以實現著作權的保護，這時，需要一個完整的保護協定來規範商家和購買者之間的交易行為。既要保護商家的著作權不受侵害，也要保護購買者的合法權益，於是，人們提出了數字指紋執行協定的概念。 數字指紋協定有比較大的適應性，在一定的前提下可以套用於各種類型的數字媒體。其基本思想是在分發給每個軟體產品購買者的產品拷貝中加入唯一的數字指紋，當產品生產者發現侵權行為後，通過提取指紋信息來跟蹤產品非法拷貝的源頭對盜版者進行指控，從而達到著作權保護和威懾的作用。總之，信息隱藏及數字指紋技術作為一門新興的邊緣科學，它涉及到通信與信息理論、圖像與語音處理、信號檢測與估值、數據壓縮技術、人類視覺與聽覺系統、計算機網路與套用等多門學科知識。儘管近幾年來在理論與套用中取得巨大的發展，但到目前為止尚未形成一個完整的理論體系，仍有許多問題等待解決。可以說，信息隱藏及數字指紋技術是一個充滿活力但又有待開發的領域。
易混淆概念
數字指紋與數字簽名是不同的，前者是一種防盜版措施，後者是一種數據安全技術，但在很多文章中將兩者混淆，實則並非同一概念
編碼
由於數字指紋方案要對抗用戶的合謀攻擊，通常發行商會對用戶的指紋進行編碼，以增加該指紋方案的合謀容忍能力，這種編碼稱為合謀容忍編碼。若一個數字指紋體制能夠抵抗合謀攻擊，則稱該方案是合謀安全的(Collusion Secure)。指紋的合謀容忍編碼通常包括兩個部分：指紋的編碼算法(生成帶有用戶指紋的拷貝)和跟蹤算法(如何對非法用戶進行跟蹤)。指紋編碼方案是指在一定假設下，將獲得的與用戶有關的信息按照一定的規則進行編碼，生成具有一定抗攻擊能力的碼字的過程。跟蹤方案則是指當發行商獲得盜版拷貝時，運用一定的解碼規則判斷非法分發的過程。 好的指紋編碼和跟蹤算法是發行商能正確追蹤到非法分發者的關鍵因素。每一個指紋編碼方案都有相應的跟蹤體制。從跟蹤成功的機率來講，指紋編碼方案可以分為確定性跟蹤和機率性跟蹤方案。從碼字的分布而言，可以分為連續指紋方案和離散指紋方案。
