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Digital Rights Management im Audiobereich

von Karl Tschetschonig (Autor) Roland Ladengruber (Autor)

Seminararbeit 2007 15 Seiten

Informatik - Wirtschaftsinformatik

Leseprobe

050019 KFK EC/3 SE

Digital Rights Management im Audiobereich

Tsehetsehonig Karl und Ladengruber Roland

Zusammenfassung. In dieser Arbeit wird das Thema „Digital Rights Management im Audiobereich“ behandelt. Im Folgenden werden die in der Praxis verwendeten Audio-DRM-Teehnologien Verschlüsselung. Sy­steme zur Erkennung unerlaubter Kopien. Bezahlsysteme. Wasserzei­chen. digitale Signaturen, digitale Fingerabdrücke und Passwörter er­läutert. Im Zuge der Spezialisierung auf die Technologic Watermarking wird die Funktionsweise der wichtigsten Algorithmen „Spread Spectrum Coding“. „Phase Coding“ und „Echo Hiding“ beschrieben. Der Leser er­hält. einen Überblick über die derzeit, führenden DRM-Herst.eller Core­Media DRM, Microsoft. Windows Media Platform. RealNetworks Helix DRM und Apple FairPlay. Im Speziellen werden der Aufbau der einzel­nen DRM-Syst.eme. der Ablauf zur Erzeugung DRM geschützter Audi- odateien und die dabei verwendeten Formate vorgcstcllt. In Verbindung mit den Herstellern wird erörtert., über welche Dist.ribut.ionskanäle DRM geschützte Medien vertrieben werden.

1 Einleitung

Diese Seminararbeit bietet einen Überblick über das Thema Digital Rights Ma­nagement (DRM) im Audiobereich. Um den Einstieg für den Leser zu erleichtern, werden die Aufgaben und Funktionen von DRM zu Beginn kurz Umrissen. In den folgenden Punkten werden die Themen Technologien, mit besonderem Augen­merk auf Watermarking, Markt und Hersteller und die dazugehörigen Distribu­tionskanäle näher erläutert.

1.1 Motivation

Dank des Internets sind heute Informationen wie zum Beispiel Texte, Bilder, Audiodateien und Videos in digitaler Form weltweit abrufbar. Das Duplizieren von digitalen Gütern ist sehr einfach und in den meisten Fällen nur mit mini­malen Kosten verbunden. Einerseits ist dieser Aspekt für die Endbenutzer sehr erfreulich, anderseits müssen die Urheber der digitalen Inhalte vermehrt um ihre Rechte kämpfen. Urheberrechtlich geschützte Inhalte, wie zum Beispiel Musik­stücke oder Software, werden unkontrolliert, und für den Benutzer leicht zugäng­lich über das Internet verteilt. Speziell im Audiobereich gab es in den letzten Jahren speziell durch MP3-Tauschbörsen massive Probleme bei der Einhaltung des Urheberrechts und finanzielle Einbußen auf Seiten der Musikindustrie. Es wird vermutet, dass mehr als ein Drittel aller Musik-CDs weltweit illegale Kopi­en sind. [Int]

Um das unberechtigte Nutzen kostenpflichtiger bzw. geschützter Inhalte zu ver­meiden, sind Systeme erforderlich, die dieses Verhalten unterbinden und gewähr­leisten, dass Autoren, Programmierer, Künstler, Content Provider und Distri­butoren für die von ihnen erbrachten Leistungen die entsprechenden Entgelte erhalten. Solche Systeme werden als Digital Eights Management-Systeme be­zeichnet. DRM-Systeme bieten Möglichkeiten, digitale Inhalte vor unbefugtem Kopieren zu schützen und auf elektronischem Weg zu verkaufen. Im Audiobe- reieh werden DRM-Systeme hauptsächlich für den Verkauf von Musikstücken im Internet eingesetzt. Beispielsweise ist es möglich, die Wiedergabeanzahl oder Anzahl der erlaubten Downloads einzuschränken.

2 Technologien

In diesem Abschnitt werden Techniken für die Realisierung von Digital Rights Management im Audiobereich erläutert. Auf Seiten der Musikindustrie besteht einerseits die Angst, die Kontrolle über die Verbreitung der digitalen Inhal­te zu verlieren, andererseits können zu viele Schutzmechanismen zu einer Ab­schreckung des Konsumenten führen. Um in Zukunft die Rechte der Urheber erfolgreich durchsetzen zu können, müssen die Distributoren einen optimalen Mittelweg folgender Technologien nach [МагОЗа] finden:

Die drei wichtigsten Kerntechnologien des DRM im Audiobereich sind:

- Verschlüsselung: Die Hauptziele der Verschlüsselung von Audiodateien sind die Gewährleistung der Authentizität des Benutzers und die Unterbindung unerlaubter Weiterverbreitung.
— Systeme zur Erkennung unerlaubter Kopien: Solche Systeme sind Program­me, welche Netzwerke oder Suehmasehinen wie zum Beispiel Gnutella, Emule oder Kazaa nach illegalen Kopien durchsuchen, um entsprechende rechtliche Schritte einleiten zu können. Die Herkunft der durchsuchten Dateien wird durch Watermarking ermittelt.
- Bezahlsysteme: Bezahlsysteme bilden die wesentliche Grundlage für Digital Rights Management Systeme. In Bezahlsystemen erfolgt der Erwerb der Be­rechtigung zur Nutzung einer Audiodatei. Es muss eine Vertrauensbasis zum Benutzer aufgebaut werden (Registrierung, Preisgabe sensibler Daten).

Weitere - in der Musikindustrie eingesetzte - Technologien sind:

— Wasserzeichen (Watermarking): Durch die Technologie Watermarking ist es möglich, unauffällige Informationen zu Audiodateien hinzuzufügen, ohne die Wahrnehmung der Inhalte zu verändern. Im weiteren Verlauf dieser Arbeit wird auf den Punkt Watermarking noch im Detail eingegangen.
— Digitale Signatur: Digitale Signaturen erlauben dem Benutzer, die Authen­tizität des Distributors und die Integrität der Daten naehzuprüfen.
— Digitaler Fingerabdruck: Ein digitaler Fingerabdruck im Audiobereich ist eine kompakte, vom Inhalt abhängende Signatur, die den Inhalt einer Au- dioaufnahme zusammenfasst. Anhand dieser Technologie können Audioda- teien unabhängig von ihrem Format, ihren Metadaten, ihren Wasserzeichen eindeutig identifiziert werden.[PedüS]
— Passwörter: Die Verwendung von Passwörtern erlaubt den kontrollierten Zu­gang zu digitalen Inhalten. Durch die eindeutige Authentifizierung des Be­nutzers können wertvolle Informationen für das Marketing gewonnen werden.

In Abbildung 1 wurden Distributoren von DEM-Medien befragt, welche Tech­nologien aus ihrer Sicht essentiell für DRM-Systeme sind. Wie man erkennen kann, werden Bezahlsysteme, Verschlüsselung und Systeme zur Erkennung von illegalen Kopien als die wichtigsten Bestandteile eines DRM-Systems in der Pra­xis definiert. Obwohl alle befragten Distributoren Passwörter zum Schutz ihrer Dateien verwenden, werden diese hingegen nicht als integraler Bestandteil iden­tifiziert.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

2.1 Watermarking

Durch die Technologie Watermarking ist es möglich, für den Benutzer unsichtba­re Informationen zu Audiosignalen hinzuzufügen. Die Einbettung dieser zusätz­lichen Parameter wird vom Benutzer beim Abspielen der Audiodatei akustisch nicht wahrgenommen. Nur Spezialsoftware mit genauer Kenntnis über die ent­haltenen Daten kann die eingebetteten Zusatzinformationen wieder auslesen. Ziel ist es, dem Urheber der Dateien ein Instrument in die Hand zu geben, womit er seine Urheberschaft nach weisen kann. [Weiü3][Chaü2]

Die Basiskomponenten eines Audio-'Watermarking-Systems sind ein Encoder, um Wasserzeichen einzufügen und ein Decoder, um Wasserzeichen auszulesen. Die Verbreitung der Audiodatei oder des Audiostreams kann zum Beispiel über das Internet oder per CD erfolgen. Abbildung 2 zeigt den Ablauf des Einsatzes der Basiskomponenten.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Anforderungen Um Audiodateien effizient mit Hilfe von Watermarking zu schützen, sollten folgende Qualitätskriterien nach [Weiü3] und [Chaü2] berück­sichtigt werden:

- Watermarking muss innerhalb der Quelldaten (z.B. innerhalb der Audiosi- gnale) verteilt werden. Das Einfügen des Wasserzeichens in den Dateikopf ist unzureichend, da es dort leicht entfernt werden kann.
- Die Qualität der Quelldatei darf durch Watermarking für den Endbenutzer nicht erkennbar verschlechtert werden.
- Die durch das Watermarking versteckten Informationen dürfen durch Be­nutzer nicht entdeckt werden können.
- Watermarking muss resistent gegen Signaltransformationen (wie z.B.: Kom­pression, Filtern, Resampling, etc.) sein.
- Der Rechenaufwand zur Integration und Extraktion des Wasserzeichens muss in Echtzeit bewältigt werden können.

Es ist in der Regel nicht möglich, alle oben genannten Kriterien gleichzeitig zu erfüllen. Anforderungen wie Robustheit, Transparenz und Qualität sowie die geringe Datenkapazität der Audiodatei stehen zueinander in Konflikt. Ziel ist es, einen optimalen Konsens zu finden.

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