Bez stuprocentowej gwarancji

Z prof. Andrzejem Czyżewskim, kierownikiem Katedry Inżynierii Dźwięku i Obrazu Politechniki Gdańskiej, rozmawia Andrzej Gontarz.

Z prof. Andrzejem Czyżewskim, kierownikiem Katedry Inżynierii Dźwięku i Obrazu Politechniki Gdańskiej, rozmawia Andrzej Gontarz.

prof. Andrzej CzyżewskiCzy każdy cyfrowy zapis można w dowolny sposób przekształcić, sfałszować?

W zasadzie tak, ale mogą istnieć takie zapisy, w których trudno będzie cokolwiek zmienić. Na tego typu pytania nie ma jednoznacznych odpowiedzi.

Czy ślady ingerencji w pierwotny zapis cyfrowy są zawsze rozpoznawalne?

W większości przypadków, ale tutaj także trudno mówić o stuprocentowej pewności.

Czy w przypadku zapisów analogowych zmiany są łatwiejsze do wykrycia?

Zdecydowanie tak. Ingerencja w światłoczuły materiał fotograficzny zawsze pozostawia wyraźny, materialny ślad. Można, co prawda, próbować go ukryć przez wielokrotne kopiowanie, lecz już fakt kopiowania zdradza możliwość manipulacji. W dokumentach cyfrowych proces kopiowania niczego nie zmienia w zawartości zapisu i jest trudno wykrywalny. W przypadku mediów analogowych możliwe jest odróżnienie kopii od oryginału.

Z drugiej strony, technika cyfrowa daje większe możliwości analizy wykonanych za jej pomocą zapisów. Można to robić np. metodą analizy dźwięku próbka po próbce albo porównywania pikseli w obrazach. Można też analizować element po elemencie i szukać śladów ingerencji, patrzeć gdzie coś zostało ujęte, a w którym miejscu dodane. Istnieją również bardziej zaawansowane metody analizy dźwięków i obrazów, które ujawniają to, czego nie widać przy takim bezpośrednim porównywaniu, np. analizy widmowe, cepstralne i inne. Kopiowanie nie ukryje w tym przypadku dokonanych wtrętów.

Jakie możliwości ukrycia swoich poczynań mają "elektroniczni fałszerze"?

Mogą one wynikać nie tylko z atutów techniki cyfrowej, ale także z jej słabości. Przy małej rozdzielczości obrazu trudno porównywać szczegóły. Przy słabej jakości znikają możliwości dogłębnej analizy. Nawet sprawdzanie piksel po pikselu nie da stuprocentowej możliwości wykrycia, że w którymś miejscu został dołożony jakiś element czy nawet dostawiona postać. Przy wielokrotnym kopiowaniu z jednoczesnym zmniejszaniem jakości można zatuszować ślady ingerencji.

Do analizy cyfrowych zapisów stosuje się coraz bardziej skomplikowane technologie, np. sieci neuronowe. Czy można je również "oszukać"?

Stosowane algorytmy nie są bardziej niezawodne niż ludzie, którzy je opracowują i stosują. Oprócz sieci neuronowych jest stosowanych wiele innych metod badawczych, np. analiza widma dźwięku. To są jednak tylko narzędzia dla specjalistów, ludzi dysponujących rozległą wiedzą. Zmniejsza to też w pewien sposób niebezpieczeństwo fałszerstw. Potrzebna jest wówczas fałszerzom albo taka specjalistyczna wiedza, albo zatrudnienie specjalisty, nie mówiąc o sprzęcie i skomplikowanym oprogramowaniu. Nie da się tego tak łatwo zrobić, jak chociażby w przypadku tradycyjnego fotomontażu.

Przed fałszerstwami mają chronić zabezpieczenia wprowadzane do cyfrowych zapisów. Jednym z nich jest tzw. znak wodny. W jakim stopniu poprawia on poziom ochrony dokumentu przed niepowołaną ingerencją?

Stosowanie znaków wodnych przynosi znaczące rezultaty, ale znaki wodne są jeszcze mało rozpowszechnione. Na razie w niewielu sytuacjach zostaje nimi oznakowany oryginalny materiał.

Wykorzystanie znaków wodnych nie daje jednak również stuprocentowej gwarancji. Mamy tutaj do czynienia co najmniej z dwoma problemami. Po pierwsze, gdy jest znak wodny, trzeba wykryć i udowodnić próby ingerencji, czyli stwierdzić, że znak wodny jest oryginalny lub został zmieniony. Po drugie, gdy nie ma znaku wodnego, jak zyskać pewność, że go wcześniej również nie było i że nie został usunięty? W tych przypadkach dostępna technologia wciąż okazuje się niedoskonała.

Jakie więc mamy szanse w zmaganiach z cyfrowymi oszustwami? W jakim kierunku idą poszukiwania i badania?

Rozwój technologii w tym zakresie jest stymulowany głównie przez przemysł rozrywkowy. Jeżeli on sobie do tej pory nie poradził, to znaczy, że jest to bardzo trudne zadanie. Co roku wydawane są na to miliardy dolarów. Cały czas sprawa jest nie rozstrzygnięta, co niestety stwarza pole manewru dla fałszerzy, tutaj także dla osób sporządzających pirackie kopie nagrań.