數位內容保護技術
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一、前言
隨著網際網路傳輸速度的增加，大量的資料可在世界各地迅速地傳遞，這種情形雖然
造就了資訊的快速流通，但相對地卻也讓智慧財產權受到嚴重的打擊，因為一些具有價值
或機密性的資料，可能透過網路就能輕易地取得，本文所要談的數位內容保護技術，主要
就是希望能保護數位內容的創作者，阻止非法散佈者或未經授權的使用者侵犯了他們的權
利；而數位內容所包含的範圍相當廣泛，各種形式的多媒體內容包含文字、聲音、影像等
均逐漸地數位化，不論是電子印刷品、數位音樂、數位圖片與數位影像等等都是需要保護
的標的。目前有許多方面的智慧財產權保護技術正在研發當中，包括：加密技術、條件存
取機制、數位浮水印、數位指紋及數位著作權管理機制等技術，這些技術都有其範疇與限
制，必須加以整合才能達到相輔相成的效果，進而防止或嚇阻使用者在有意或無意間進行
非法的散佈。
一提到數位內容保護技術，不得不介紹數位版權管理（DRM），兩者通常是一併被討
論的，本文採用IDC(Internet Data Center)對 DRM的定義：DRM是用於整合軟硬體之存取
與管控機制，並將數位內容賦予存取的權限，在數位內容之生命週期內--從數位內容產生
到廢止的期間，不論其使用與複製途徑，可持續追蹤與管理數位內容之使用狀況，並提供
完善保護數位資訊與權限之管理技術。由此可知 DRM不只包含數位內容的保護技術，也包
括了數位內容的版權管理(Rights Management)技術。以工研院電通所開發的DRM為例，系
統主要是提供對網頁內容的保護，另外也提供數位浮水印的技術，可應用於影像（JPEG）
、音訊（MP3）和視訊（MPEG-2）的內容格式，技術內容包含浮水印的嵌入和對數位內容
的加密，前者可以將數位內容版權的Logo及資訊嵌入影像中，以保障數位內容使用的版權
歸屬；後者則可以保護數位內容不被第三者非法存取，避免不必要的數位資產損失。因此
本文將先介紹DRM，接著再簡介數位浮水印與數位指紋等技術。
二、數位版權管理(Digital Rights Management)
數位化內容的好處在於容易處理、複製、傳播與保存，但也使得盜版變得越來越容易
，除了會威脅到原創者的智慧財產權，也可能打擊到創作者的創作意願；因此，數位內容
的保護與對相關權利作特定的宣告及管理，自然成為數位生活時代不可或缺的一環。其實
DRM 概念的前身即為反盜版技術，是一種控制數位檔案使用權的技術，可保護數位媒體內
容在網際網路上的散佈、宣傳、及銷售時會發生的安全問題。DRM 基本的技術原理是利用
加密來作保護，當使用者取得解密金鑰時才可開啟檔案或者進行儲存、列印、複製、轉寄
等基本功能。
DRM 系統中極為重要的一塊為管理工具，可分為合法工具(Legal tools)與技術工具
(Technical tools)。合法工具是指由合法系統提供來保護合法權利的一系列工具；技術
工具是指執行 DRM的工具。而執行 DRM時還必須考量"標準"和"安全"的問題。權利的表達
必須依循標準，執行時必須有信任的第三者。因此權利表達的標準化和信任機制的基礎建
設(Trust Infrastructure)是達到內容提供者和使用者之間無縫化(Seamless)的基礎。關
於標準化，目前權利描述語言已有一些標準，如：XrML、ODRL (Open Digital Rights
Language)、XMCL (eXtensible Media Commerce Language) 等。至於安全性的問題，在
DRM系統中需要有信任機制，由於權利描述語言必須連結至信任系統(Trust System)才能
完成交易的認證。尤其以付費方面的DRM服務如:E-learning、On line movie、MP3
download 等，都必須搭配 PKI 機制與信任的基本架構才能完成。目前已有許多廠商投入
開發DRM系統，著名的公司如微軟、Apple、Real Player、Adobe Systems、 Glassbook、
Softlock、InterTrust、ContentGuard…等，其它廠商也積極搶食這塊大餅。
三、數位浮水印(watermark)
數位浮水印是一種可以保護數位內容智慧財產權的技術，將著作權資訊植入數位媒體
的方式，能在發生非法使用時證明合法的持有者是誰，就像藝術家為自己的作品落款或用
印一樣。此技術通常會將一些具代表性的圖騰（如註冊商標、個人肖像）加到要保護的數
位內容中，包含數位化的文字檔，靜態影像，動態影像，聲頻信號等等。數位浮水印一般
具有下列幾項特性：
1.廣義來說就是「數位/類比簽章」，以和原來的資料作區別。
2.主要用於版權控制（使用者、買賣方、專利/著作權）和身份確認。
3.版權擁有者（Copyright Owner）嵌入浮水印，並能夠從資料中偵測（detect）並解出
（decode）浮水印，用來作為版權控制，而浮水印便是版權所有的證明。
4.只有加上浮水印的版權擁有者，有解出浮水印的方法。
如果以植入數位浮水印後的外觀作分類，可分為「看得見」與「看不見」兩類，前者
可直接在標的物上看見浮水印，缺點是浮水印會破壞原有的品質，但是使用者看見浮水印
也就不敢隨意非法使用數位內容了。後者強調要讓網路下載者無法以肉眼察覺浮水印的存
在，植入浮水印前後的標的物表面上看起來並無不同，只有在具信用的第三者端（TPP）
，才能使用特殊解碼演算法將數位浮水印的資訊粹取出來進行驗辨。由於具備了浮水印的
保密性且不會破壞原有的品質，這類數位浮水印的研究受到較多的重視，目前較新的數位
浮水印方法，大都基於以下這些理論基礎：密碼學、展頻通訊 (Spread-Sprectrum
Communication)和雜訊理論(Noisy Theory)。在技術上，數位浮水印可被表示成一種雜訊
樣式，然後將它加入原始的資訊中。這些被表示成雜訊的浮水印或其被加入的位置，可以
由所使用方法或所使用的金鑰來決定。
為了使非法拷貝和非經授權傳播可以被偵測出和証明它是非法的，大部份數位浮水印
技術至少必須符合以下二項基本的要求:
1.對於數位媒體具有看得見浮水印者，除非經過所有者允許，否則自行將浮水印去除，將
會嚴重破壞媒體上信號的效果。對於看不見的浮水印必須達到無法移除和修改等特質。
2.一個浮水印必須能抵擋任何攻擊和額外的處理。這些處理包括有A/D 或D/A 轉換，過濾
處理(Filtering)，壓縮(Compression)，修剪和旋轉等等。
也就是說數位浮水印還須具備強韌性(robustness)，當數位媒體遭遇竄改後，仍能正確的
將浮水印擷取出來，以確保擁有者的權益。
數位浮水印技術並不是一門新的技術，但是不可諱言地，數位浮水印是數位媒體交易
中必備的基本要件，藉此技術可同時保障買賣商方的權益，達到公平交易的目的，若再搭
配其他數位版權管理機制，將可謂數位媒體交易帶來無限商機。
四、數位指紋(Fingerprinting)
數位指紋早先以雜湊演算法為研究重點，其雜湊函數為不可逆函數，可將任意位元長
度的輸入值轉換成特定位元長度的輸出值。在密碼學領域中雜湊函數通常用來將可讀的訊
息輸入轉換成亂數形式的字串輸出，當原始資料內容稍有改變，再次使用演算法產生的指
紋檔也會截然不同。而在數位內容保護技術中，數位指紋屬於較為消極的防禦方法，是一
種使用密碼機制來保護智慧財產權的技術，透過此法原創者可從資料中萃取出數位指紋，
藉此找到非法散佈者，以防制數位資料在傳送給資訊接收者後被未經授權者取得。舉例說
明數位指紋的應用，可在鎖碼衛星電視訊號中加入特定指紋，並向個別用戶群發出不同的
解密金鑰，如果個別用戶將解碼器破解，並將解密金鑰與他人分享，一但執法機關破獲非
法解碼器，將會牽連到原先違法的授權者。要注意的是數位指紋並不能防止數位內容被非
法拷貝，只能方便追蹤惡意破壞授權者。
為了維護資訊接收者的隱私權，以及避免原創者惡意陷害、假冒或偽造資訊接收者的
狀況發生，設計數位指紋方法的首要考量為匿名性與公平性。常用的手法是在數位檔案中
特定位置，加入某些位元數值，用以區分其他同類檔案。目前數位指紋的方法大致可分為
三類：對稱式、非對稱式以及非對稱式匿名數位指紋法。由於對稱式數位指紋中存在的問
題無法明確釐清責任歸屬，於是Pfitzmann 與 Schunter 兩人提出後兩種改良方法，非對
稱數位指紋有不可否認性的優點，而匿名性可提供因私權的保護，缺點都是須要維護一個
龐大的資料庫，裡面存有副本資料以及相對應的購買者名稱等等。根據兩人的定義，好的
數位指紋系統應包含下列要件：
1.資料必須具備容錯性：數位指紋產生的標記不能降低數位內容的可用性，使用時不會察
覺標記的存在。
2.防範共謀(Collusion-Tolerance)：任意一群數位內容的副本無法藉由比較彼此間的差
異，而找出所有的標記。
3.須容忍額外的錯誤：若有惡意的使用者想藉由加入雜訊將標記去除，除非該檔案已無法
使用，否則數位指紋應該還是要被辨識出來，也就是要能容忍破壞性壓縮。
五、結論：
與數位浮水印同屬資料隱藏研究主力的數位指紋也發展相當久，因網路頻寬技術進步
所帶起的線上數位媒體交易，一直有許多專家學者投身這方面的研究。近來數位內容的相
關服務日趨熱門，許多新興的數位產業因應而生，其中最為成功的就是音樂產業，以
Apple 的 iTunes 音樂商店為例，在合法音樂下載服務市場上建立的創新經營模式。從
iTunes 下載的數位音樂檔案都受 Apple 的 FairPlay 防拷技術保護，不過這項技術沒有
公開給其他軟硬體廠商，因此只能在 Apple 的 iPod 上面播放；同樣地，受其他 DRM 技
術保護的付費下載歌曲無法在 iPod 上播放，類似壟斷的手法帶來不合理的使用限制。加
上積極搶攻這塊市場的廠商，如 Microsoft、Yahoo 與 Sony 等，無不力推自家的服務以
期提高佔有率，希望自己的數位音樂格式或者保護機制能成為標準或是規範，造成數位檔
案格式無法互相轉換的不便。此外，過度的保護機制會招致使用者的反彈，日前被揭露採
用間諜軟體技術來安裝數位版權管理軟體的 Sony BMG，就是很好的佐證。因此，內容提
供業者在借重DRM 保障自身權益的同時，也必須要兼顧消費者的期望與需求，在自由與限
制的兩端中找尋平衡點。
