Le Watermarking et la diffusion de documents électroniques

Synonymes, termes voisins : filigrane, estampillage, watermarking digital, tatouage, stéganographie.

Contexte:

Toute personne habituée à la navigation sur le Web, sait comme il est facile et tentant de récupérer des images, des photographies, des sons sans se douter que, dans la plupart des cas, il y ait violation des droits d'auteur. Des outils bon marché et facilement disponibles peuvent copier, manipuler et distribuer aisément des composants multimédias (images, photographies, vidéos ou sons).

La plupart du temps,

• la duplication génère des copies parfaites,
• la manipulation et l'édition de ces copies trompent même les yeux experts des professionnels,
• la distribution en masse s'effectue en quelques secondes de manière électronique surtout grâce à Internet (Web, newsgroup, mails).

Le mécontentement vient surtout des propriétaires surtout lorsque leurs créations sont mises à disposition sur Internet sans leur consentement. Les artistes, les designers graphiques, les photographes et d'autres créateurs sont concernés par ce nouveau style de piratage.

Beaucoup voient le watermarking numérique comme une solution potentielle pour la protection des copyrights des œuvres numériques de valeur.

Définition:

Le watermarking est un procédé qui permet l'insertion d'informations numériques ( watermarks ) dans les fichiers binaires que sont les images, sons, vidéo. En dehors de l'informatique, les filigranes (nom français du watermarking) existent dans les billets de banque, les timbres-poste.

Le watermarking est un moyen technique qui permet

• d'authentifier un document (garantie de non-falsification)
• de prouver l'appartenance d'une œuvre à son ou ses propriétaires.

Cette insertion de données modifie légèrement le contenu du fichier sans en altérer la perception au niveau humain.

On peut ainsi dissimuler :

• le copyright,
• la signature du créateur, du propriétaire, du distributeur,
• les dates de création, de distribution, de vente,
• la fiche d'identité du fichier,
• ou, plus simplement l'identifiant numérique unique, qui sera la référence dans une base de données gérée par un tiers de confiance.

Champs d'application

Le watermarking concerne les composants multimédias sous forme de fichiers binaires (la liste qui suit n'est pas exhaustive) :

• Des photographies (ex : fichiers .jpg, .gif)
• Des images virtuelles 2D,
• Des objets 3D décrivant les mondes virtuels (ex : fichiers VRML : .wrl),
• Des animations (ex : fichiers .gif, .mov de QuickTime),
• Des sons (ex : fichiers MIDI : .mid, .wav),
• Des clips audio (ex : fichier MP3),
• Des clips vidéos ou films (ex : fichiers MPEG, .avi)
• Support DVD, nouveau standard qui remplacera le CD et la cassette vidéo

Comme le watermarking altère de manière imperceptible le contenu des fichiers, il n'est pas applicable sur des fichiers zéro défaut dont le contenu doit être conservé dans son intégralité.

Exemple de fichiers non "watermarkables" :

• fichiers texte (.txt ), description des pages d'un site Web (.html),
• fichiers de traitement de texte, de tableur,
• fichiers de base de données.
• fichiers de calcul, etc. .

Caractéristiques du watermarking

Altération

Le processus de tatouage doit altérer le moins possible le contenu du fichier. L'altération est fonction de l'intensité du tatouage appliqué. Il y a un juste équilibre à atteindre : avoir un wartermark résistant et robuste.

Robustesse

Un watermark robuste est indélébile, il persiste même sur une partie modifiée du document d'origine. Par exemple, un watermark sur une photographie doit résister à un changement de format de fichier, un changement de mode couleur (passage de couleur à noir et blanc), un redimensionnement, une rotation ou une symétrie.

Des programmes permettent de mettre à l'épreuve le watermarking, ceux-ci simulent toute sorte de manipulations que sont susceptibles de faire les usagers sur des images ou des sons. A la sortie de cet épreuve, le watermarking doit être encore présent.

Deux outils sont disponibles sur le Web :

• Stirmark disponible sur le site : http://www.cl.cam.ac.uk/~fapp2/watermarking/stirmark/
• Unzign disponible sur le site : http://www.cl.cam.ac.uk/~fapp2/watermarking/image_watermarking/unzign/

A chaque logiciel de watermarking correspond une application permettant de lire le watermark, cela permet de vérifier l'origine ou l'intégrité du fichier.

Exemple : ReadMark de la société Digimarc.

Dans le tableau qui suit, vous trouverez les principaux logiciels disponibles sur le marché :

Il est actuellement assez difficile de trouver les tarifs sur les sites.Les prix de ces logiciels varient en fonction des logiciels ou matériels nécessaires, de l'enregistrement des auteurs, du paiement des droits, de la gestion des identifiants chez un tiers de confiance.

Le projet TALISMAN (Tracing Author's rights by Labelling Image Services and Monitoring Access Network)

TALISMAN est développé par l'Union Européenne (DG, XIII) et en particulier par l'université libre de Belgique

Ce projet a pour objectif d'offrir des outils techniques permettant de protéger les ayant droit quant à l'utilisation de leur image.
Il peut s'agir

• soit de vérifier la distribution et la diffusion des œuvres,
• soit de détecter si une image diffusée a subi une quelconque manipulation par rapport à l'original.

La protection technique développée par le projet TALISMAN repose sur l'utilisation des mécanismes de watermarking. Il s'agit d'insérer dans l'image des informations totalement invisibles, indélébiles, résistant aux transformations induites par la chaîne de diffusion et, surtout, à la compression numérique MPEG-2 de ces images.
TALISMAN propose déjà un ensemble complet d'équipements et de logiciels permettant :

• d'effectuer le tatouage d'un film et ce, en temps réel;
• de détecter automatiquement si une œuvre a été diffusée et par qui;
• de détecter si œuvre a été modifiée ou altérée.

Un accord anti-piratage pour le DVD-Audio

Mercredi 3 mars, IBM, Intel, Matsushita Electric (Panasonic) et Toshiba ont annoncé le développement conjoint d'une technologie protégeant des copies pirates le contenu des DVD-Audio (Digital Versatile Disk). Les quatre compagnies travaillent déjà sur ce système depuis 12 mois, soutenues par les principales maisons de disques (BMG, EMI, Sony Music, Universal Music et Warner Music).
L'absence d'un tel dispositif de protection contre la copie a jusqu'à présent retardé la commercialisation du DVD-Audio, destiné à remplacer à terme le disque compact. Le nouveau procédé anti-copie repose sur un marquage par watermarking et sur l'utilisation de la cryptographie. Les DVD-Audio ainsi protégés ne pourront être écoutés que sur un lecteur possédant la licence idoine, selon le modèle de ce qui se pratique déjà avec le DVD-Vidéo. Le consommateur aura la possibilité d'effectuer une copie unique sur CD enregistrable, Minidisc ou DAT, avec une qualité sonore équivalente à celle du CD-Audio. Les ayants droit pourront autoriser des copies supplémentaires de qualité inférieure. La disponibilité de ce système de protection devrait permettre la commercialisation des premiers produits DVD-Audio dans le courant de l'année 1999.

Le champ d'application du watermarking digital est relativement récent et beaucoup de choses ne sont pas encore bien définies, chaque domaine a ses propres spécificités. Les solutions sont souvent issues du domaine des mathématiques et de la physique.

Le watermarking est une technologie qu'il est impératif d'intégrer dans les sites de Commerce électronique.

Des professionnels voient leurs craintes du piratage s'atténuer grâce au watermarking.

Voici une série de liens vers des sites traitant du watermarking : attention beaucoup de ceux-ci sont rédigés en anglais !

Cette page se situe sur le site "http://home.nordnet.fr/~jcberniere/"

La problématique du watermarking (INRIA) : http://www-rocq.inria.fr/codes/Watermarking/

Le site de Fabien A.P. PetitColas de l'Université de Cambridge qui traite la dissimulation d'information (watermarking numérique et stéganographie) : http://www.cl.cam.ac.uk/~fapp2/steganography/

Bibliographie commentée par Fabien A.P. PetitColas de l'université de Cambridge : http://www.cl.cam.ac.uk/~fapp2/steganography/bibliography

Un site qui indique les principales solutions de watermarking: http://www.cl.cam.ac.uk/~fapp2/steganography/products.html

Une très grande liste de liens sur la recherche qui présente les compagnies, les produits, les attaques sur le watermarking, les conférences, les brevets : http://www-nt.e-technik.uni-erlangen.de/~hartung/watermarkinglinks.html

Publications de Franck Hartung : http://www-nt.e-technik.uni-erlangen.de/~hartung/ Cryptographie

Listes de diffusion (Mailing list) : http://ltswww.epfl.ch:1248/kutter/watermarking/

Des informations intéressantes sur la stéganographie : http://www.geocities.com/SiliconValley/Heights/2099/artsteg.htm