Digitales Wasserzeichen: Musik mit Fingerabdruck

Mit dem digitalen Wasserzeichen können Lieder im Internet unhörbar markiert werden. Das Darmstädter Fraunhofer Institut für Sicherheit in der Informationstechnologie entwickelte es als Alternative zum bestehenden Urheberschutz DRM. Der Vorteil: Käufer werden nicht vorab kriminalisiert, Filesharer können trotzdem erwischt werden. Diese Win-Win-Situation ist mittlerweile auch bei der Musikindustrie angekommen.

Inhaltsverzeichnis

1. 1Woher nehmen...
2. 2Fraunhofersche Frequenzveränderungen
3. 3Wehrhaftes Wasserzeichen
4. 4Siegel gegen Musikpiraten
5. 5...wenn nicht stehlen

Woher nehmen...

Der Raum ist dunkel, nur der Schein des Bildschirms erhellt das Gesicht eines Mannes, der vor dem Computer sitzt. Gerade erst hat er online ein Lied gekauft und es danach illegal in einer Internet-Tauschbörse angeboten. Der Mann weiß: Von jetzt an kann jeder andere Nutzer dieser Tauschbörse das Lied ebenfalls kostenlos herunterladen und anhören. Was er nicht weiß: Das Musikstück hat eine geheime Markierung. Und die ist in der Lage, ihn zu überführen.

Fraunhofersche Frequenzveränderungen

Diese Markierung stammt aus der Feder des Fraunhofer Instituts für Sicherheit in der Informationstechnologie SIT in Darmstadt. Das so genannte digitale Wasserzeichen soll Musikpiraten das Handwerk legen, ohne den ehrlichen Musikliebhaber zu verprellen. Um das zu verwirklichen, haben Fraunhofer Wissenschaftler einen Algorithmus entwickelt, der Lieder genau unter die Lupe nimmt. Gesang und Takt sind dabei allerdings unwichtig, im Mittelpunkt steht die Frequenz. Durch Verändern geeigneter Bereiche im Frequenzband werden versteckte Informationen in digitaler Form in die Audiodatei eingebettet.

Zusammengenommen ergeben diese Modifikationen das digitale Wasserzeichen, eine Reihe von nutzbaren Einsen und Nullen in der MP3. Doch davon merken weder Käufer noch gelernte Toningenieure etwas: "Das Ganze ist unhörbar", weiß Sascha Zmudzinski, Wissenschaftler am Fraunhofer SIT. "Wir machen uns zunutze, dass man mittlerweile sehr gut verstanden hat, wie das menschliche Gehör funktioniert. Das Wasserzeichen bedient sich daher der Frage: Welche Frequenzen nimmt ein Mensch wahr und welche Frequenzänderungen können wir so vornehmen, dass es sich nicht störend bemerkbar macht?" Ein Grundsatz, dem auch das Fraunhofer Format MP3 selbst seinen weltweiten Erfolg verdankt.

Wasserzeichen schützen nicht nur Geldscheine, sondern auch MP3s.

Das digitale Wasserzeichen funktioniert dabei ähnlich wie das Pendant auf den Geldscheinen. Beide Schutzmechanismen sollen die unrechtmäßige Vervielfältigung verhindern. Und sind dabei nur unter bestimmten Bedingungen sichtbar: Wo bei den Banknoten schon ein wenig Gegenlicht ausreicht, benötigt das digitale Wasserzeichen zum Auslesen einen eigenen Algorithmus. Den kennt immer nur der Markierer selbst, zudem ist das Wasserzeichen mit einer symmetrischen Verschlüsselung abgesichert; es wird also der gleiche Code beim Einbetten und Auslesen verwendet. So können allzu Neugierige selbst dann nicht an die versteckten Informationen gelangen, wenn sie die exakte Position des Wasserzeichens im Lied gefunden haben - was meist der berühmten Suche nach der Nadel im Heuhaufen gleicht.

Wehrhaftes Wasserzeichen

Zurück zum Geldschein: Um hier das Wasserzeichen zu entfernen, ist schon ein geübter Riss nötig - die Banknote ist dann in jedem Fall nicht mehr zu gebrauchen. Auch das digitale Wasserzeichen zeigt sich widerstandsfähig gegenüber Eingriffen, Formatwandlungen können die Informationen nicht beeinträchtigen: "Markierte Audiodaten überstehen Änderungen des Dateiformates, wenn die Lieder zum Beispiel auf eine CD gebrannt werden. Aber auch der Sprung in die analoge Welt klappt einwandfrei", schildert Martin Steinebach, Doktor der Informatik beim SIT.