[发明专利]元信息的不可见的编码

说明书

本发明涉及通信领域，具体地涉及与电子内容材料有关的元信息(meta-information)的编码，诸如数字水印。

水印在传统上被用作为文件源的一种验证形式。由特定的机构使用的、用于货币和其它可通行的法定文件的纸张，一般包含难以伪造的水印；缺乏水印是该法定文件不是由该特定的机构发布的明显的表示。例如，通过对于货币的每个面额的不同的水印的使用，某些水印也被使用来验证文件的内容。最好，水印是在视觉上不引人注目的。

数字水印被使用来验证电子编码的内容材料(诸如报文文件)的来源或原著者。为了易于参考，术语“文件”在这里被用来表示加上数字水印的内容材料。还将数字水印用来证实：自从文件被原著者编码以来文件未被改变。也就是，数字水印典型地包括标识原著者的数字签名，以及内容验证符，虽然它可能只包含这一个或另一个。

数字水印是与内容材料有关的元信息的一个例子。元信息的其它的例子包括，例如，该内容材料的概述或摘要，对该内容材料的索引，用于由另一个程序识别和使用的识别标记或标签，诸如HTML识别标签，等等。该数字水印在这里被用作为对于元信息的范例，它打算以非妨碍的方式被附着到该内容材料上。

各种各样的技术可供用于建立数字水印。用于验证文件的原著者和内容的、通用的技术是原著者使用公共-专用密钥对的专用密钥来加密文件，将该文件用相应于这个公共-专用密钥对的公共密钥进行解密。正如该名称暗示的，该公共密钥是公共已知的，并可供文件的任何或所有的接收者使用，而只有该原著者知道该专用密钥。因为只有原著者知道该专用密钥，故只有该原著者能加密可由原著者的公共密钥解密的文件。具有该用户的公共密钥的任何人可以解密该文件。如果接收者改变该文件，该接收者将不能重新加密该修改的文件，使它可被原著者的公共密钥解密，因为只有该原著者具有该专用密钥来实施这样的重新加密。因此，原著者不能拒绝发送该文件，也不能声称该文件已被改变。

整个文件的加密，仅仅为了鉴权，是费时和费资源的处理过程。另一种，原著者可能仅仅只加密该文件的一部分。这样的加密证实原著者发送了该文件，但并不证实文件的未加密的部分的内容未被改变。再一种，与文件有关的参量，诸如它的长度，或它的“检验和”，可以由原著者加密，并与该文件相通信。

图1显示现有技术水印产生器110的示例性方框图。该水印产生器110包括处理器130，它确定与文件150有关的参量，诸如它的长度或检验和；以及加密器140，它根据只有文件150的原著者知道的专用密钥141A把参量131加密到水印111中。通过使用这个水印产生器110，该加密证实该原著者发送具有这个特定的长度或检验和参量131的文件150。如果该接收的文件(未示出)具有不同的长度或检验和，则它必定是由该原著者发送的文件的改变的版本。然而，具有适当的长度或检验和的文件的接收不一定验证该文件的内容，因为该原先的文件的接收可以产生具有相同的长度或检验和的、改变的文件，诸如转置数字的文件。同样地，加密长度或检验和的接收不一定证实该文件的原著者，因为这个水印可能仅仅是具有相同的长度或检验和的、原著者的另一个文件的水印的复制品。

虽然不能确保安全，考虑长度或检验和的方法，常常被使用于匆忙的内容验证，类似于对其中丢失的页是明显的、打印的文件中页的计数。同样地，考虑加密的长度或检验和的方法，常常被使用于匆忙的原著者验证，类似于查验打印的文件中可能是伪造的个人签名。

对包括有文件的长度或检验和的另一种方法是包括有文件的“杂乱的数值”，作为参量131。在接收后，接收者把相同的杂乱函数加到该文件上，而不用所包括的杂乱数值参量131，并把结果的杂乱数值与被包括在文件内的水印111的解密结果进行比较。优选的杂乱函数是不容易反转的和不容易确定的函数。也就是，具有与未修改的文件完全相同的杂乱数值的修改的文件的建立在计算上是困难的、且通常是不可行的任务。因此，文件150的杂乱数值参量131提供了内容的有效验证。使用原著者专用密钥141A的杂乱数值参量131的以后的加密提供了该原著者的有效验证，因为先前的文件非常不可能具有相同的杂乱数值参量131。