Методы обеспечения целостности данных: хэширование и цифровая водяная марка.
Watermark (data file)
Защита данных: водяные знаки в файлах сочетают хеширование и цифровую водяную марку для проверки целостности и обнаружения изменений. Безопасность данных!
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Метод, используемый в файлах данных
Method used in data files
Водяной знак, хранящийся в файле данных, – это метод обеспечения целостности данных, сочетающий в себе принципы хеширования данных и цифровой водяной маркировки. Оба подхода полезны для выявления изменений, однако каждый из них имеет свои преимущества и недостатки.
A watermark stored in a data file refers to a method for ensuring data integrity which combines aspects of data hashing and digital watermarking. Both are useful for tamper detection, though each has its own advantages and disadvantages.
Хэширование данных
Типичный хэш данных обрабатывает входной файл для получения буквенно-цифровой строки, уникальной для этого файла данных. Если файл будет изменен, например, если произойдет изменение одного или нескольких битов в исходном файле, повторное применение того же процесса хеширования к измененному файлу приведет к получению другой буквенно-цифровой строки. Таким образом, доверенный источник может вычислить хэш исходного файла данных, а пользователи могут проверить целостность данных. Пользователь просто сравнивает хэш полученного файла данных с известным хэшем, предоставленным доверенным источником. Это может привести к двум результатам: хэши совпадают или различаются. Если результаты хеширования совпадают, участвующие системы могут быть уверены в целостности полученных данных. В противном случае, если результаты хеширования различаются, можно сделать вывод, что полученный файл данных был изменен. Этот процесс широко используется в P2P-сетях, например, в протоколе BitTorrent. После загрузки части файла данные проверяются по хэш-сумме (известной как проверка хэша). В зависимости от результата проверки данные сохраняются или отбрасываются.
A typical data hash will process an input file to produce an alphanumeric string unique to the data file. Should the file be modified, such as if one or more bit changes occur within this original file, the same hash process on the modified file will produce a different alphanumeric. Through this method, a trusted source can calculate the hash of an original data file and subscribers can verify the integrity of the data. The subscriber simply compares a hash of the received data file with the known hash from the trusted source. This can lead to two situations: the hash being the same or the hash being different. If the hash results are the same, the systems involved can have an appropriate degree of confidence to the integrity of the received data. On the other hand, if the hash results are different, they can conclude that the received data file has been altered. This process is common in P2P networks, for example the BitTorrent protocol. Once a part of the file is downloaded, the data is then checked against the hash key (known as a hash check). Upon this result, the data is kept or discarded.
Цифровая водяная метка
Цифровая водяная марка существенно отличается от хэширования данных. Это процесс внесения изменений в исходный файл данных, позволяющий впоследствии восстановить внедренные вспомогательные данные, именуемые водяным знаком. Пользователь, обладающий знанием о водяном знаке и способе его восстановления, может определить (в определенной степени), были ли внесены значительные изменения в файл данных. В зависимости от конкретного используемого метода, восстановление внедренных вспомогательных данных может быть устойчивым к последующей обработке (например, к сжатию с потерями). Если извлекаемый файл данных является изображением, поставщик может внедрить водяной знак в целях защиты. Этот процесс допускает определенные изменения, сохраняя при этом связь с исходным файлом изображения. Исследователи также разработали методы, которые внедряют компоненты изображения внутрь самого изображения. Это может помочь выявить участки изображения, содержащие несанкционированные изменения, и даже способствовать восстановлению части потерянных данных. Недостатком цифровой водяной марки является то, что пользователь не может существенно изменять некоторые файлы, не ухудшая качество или полезность данных. Это справедливо для различных типов файлов, включая данные изображений, аудиоданные и компьютерный код.
Digital watermarking is distinctly different from data hashing. It is the process of altering the original data file, allowing for the subsequent recovery of embedded auxiliary data referred to as a watermark. A subscriber, with knowledge of the watermark and how it is recovered, can determine (to a certain extent) whether significant changes have occurred within the data file. Depending on the specific method used, recovery of the embedded auxiliary data can be robust to post processing (such as lossy compression). If the data file to be retrieved is an image, the provider can embed a watermark for protection purposes. The process allows tolerance to some change, while still maintaining an association with the original image file. Researchers have also developed techniques that embed components of the image within the image. This can help identify portions of the image that may contain unauthorized changes and even help in recovering some of the lost data. A disadvantage of digital watermarking is that a subscriber cannot significantly alter some files without sacrificing the quality or utility of the data. This can be true of various files including image data, audio data, and computer code.