Versteckter Schutz gegen Datenraub

Attacken auf Wasserzeichen

Aktuelle Implementierungen von digitalen Wasserzeichen sind beim derzeitigen Stand der Technik immer noch unsicher und manipulierbar. Man unterscheidet dabei zwei Arten von Attacken. Führen Personen wider besseres Wissen um die im Bild enthaltenen Wasserzeichen Veränderungen am Bild durch, spricht man von "freundlichen Attacken". Im Gegensatz hierzu stehen die "feindlichen Attacken": Angreifer versuchen mit ausgefallen Methoden aggressiv das Wasserzeichen zu zerstören oder das Auslesen unmöglich zu machen.

Die Angreifer nutzen dabei verschiedene Methoden, um Wasserzeichen aus einem Bild zu entfernen. Diese Veränderungen haben in der Regel eine zu tolerierende geringe Qualitätseinbuße zur Folge. Zu diesen Manipulationsmöglichkeiten gehören:

  • Umwandlung des Bildes in eine niedrigere Farbpalette und wieder zurück (Farb(re)quantisierung durch Formatkonvertierung TIFF->GIF->TIFF oder BMP)

  • Nachbearbeitung in einem Bildverarbeitungsprogramm durch einen Weichzeichner, Tiefpassfilterung oder leichtes Beaufschlagen mit Gaußschem Rauschen

  • Starke JPEG-Komprimierung und das damit verbundene Auftreten von Artefakten

  • Bilddatei einscannen und neu ausdrucken

  • Skalieren der Bilddatei um 10 Prozent oder mehr

  • Drehen des Bildes um wenige Grade

  • Ausschneiden eines Bildteils (Cropping)

Allerdings sind gezielt viel raffiniertere Methoden zum Testen der entsprechenden Kodierungsverfahren entwickelt worden. Federführend ist hier der Wissenschaftler Fabien Petitcolas der Universität von Cambridge. Sein ProgrammStirMark führt gleich eine ganze Reihe unterschiedlicher geometrischer Manipulationen (Strecken, Verschieben, Rotieren und Interpolieren) parametergesteuert auf das Bild aus.

Für die Hersteller von Steganografie-Software zeigt sich ein katastrophales Ergebnis: kein Programm kann dieser Vielzahl an Attacken standhalten, wenn die Parameter der Manipulationen nur aggressiv genug eingestellt sind.