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DVR加密技术的发展趋势

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    影像加密技术与DVR是同时出现的,它被认为是记录的一部分,而并非扩展或选项功能。由于保护图像的真实性拥有最高的优先权,所以无论价格高低,所有的DVR都有某种修改保护措施(alteration-protection)。虽然许多制造商都已开发出自己的加密技术,但如果行业标准一旦建立,那么一切都将改变。

选择众多
    Pelco的产品经理Olaf Kreutz说,目前的加密技术主要分为权限压缩(proprietary)或水印技术(watermarking)两种,这两者看起来在应用市场中占有同等的份额,其安全级别也不相上下。也就是说,市场上存在着许多种不同类型的压缩和水印技术。“所有人都认识到需要避免视频被篡改,并都采取了自己的方式”。不同的公司选择了不同的技术方式。这些选择取决于制造商的工作人员以及他们的开发思路。

    建立标准最头疼的事情是不同的技术有太多的可能性,其中压缩技术尤其如此,这也使得标准难以建立。首先,没有实实在在的加密等级,这意味着,“某种技术比其它技术更好”的这种说法是不恰当的。

    新加坡iFocus公司的销售和营销经理Seng Huat Peh说道,“加密技术的种类多种多样,市场上也会有许许多多不同的解决方案和想法出现;而标准的建立则还需要很长的时间。”

    另一方面,Dedicated Micros的营销经理Pauline Norstrom则充满信心,他认为在近几年内,国际性的行业标准将正式启动。

权限压缩(Proprietary Compression)
    这种方式下压缩的文件无法用其它的程序打开,也无法篡改图像。虽然MPEG和JPEG是行业标准,但这些压缩文件可以被微软的Media Player或Real Player播放器播放。不过,由于权限压缩使用inhouse技术,所以其它公司无法打开这些文件。

    如果这种技术能够使其它人无法打开文件,那为什么大家不都用它呢?Kreutz解释到,这种技术的缺陷在于必须为客户提供浏览器,以回放文件,因为没有其它软件可以用来打开它。“虽然这并不增加成本,但实在是不方便。特别是,法律强制机构更喜欢使用Windows的Media Player或类似的东西。”

    有些公司,如iFocus,正在采用权限压缩技术,因为他们倾向于使用自己开发出来的技术--他们使用的是从MPEG或JPEG修改而来的压缩技术。“这就像加密;我们进行压缩,然后改变它,因而除了我们之外没有人能够打开它。”Peh说。

    他提到,在使用水印技术时,有些客户可能对一再怀疑验证图像是否被篡改的环节感到厌倦;相比之下,权限压缩的图像是真实可信的。

    Pelco有两种不同类型的录像机。一种是利用小波算法进行权限加密,产生一个无人能够打开的文件;另一种高端的录像机则采用水印浏览器,因而图像可以放在公司的软件中,检查它是否是最初的图像。

水印加密技术(Watermarking)
    水印技术给文件插入不可见的数字签名。如果签名被不同的软件篡改,系统将会检测出来。这种技术的优势在于可以与标准的软件播放器实现兼容,如微软的Media Player等,同时仍然保护其免遭篡改。这一点不同于权限压缩技术。

    韩国DVR制造商Picaso使用两种不同的方式:第一种是给需要预防篡改的静态图像插入水印;另一种是基于Mosaic屏的加密方式,防止由于私人闯入破坏监视图像。[nextpage]

    “水印技术现在被广泛应用,它可以十分精确地判断图像是否因为某一像素改变而被修改。” Picaso研发中心主管H.W. Choi说道。“不过,由于水印技术不能在已输出的活动图像中工作,因此,要防止DVR中的图像其基本层次的改变,看起来是不可能的。为了防止篡改,最好的办法是考虑协同效应,同时两种方式结合使用。目前Picaso公司正在开发一种新的方式,即交换级别的水印(Transform Level Watermark)或DCT级别的水印(DCT Level Watermark),这种方式允许在压缩的过程中插入水印。”

    他补充道,Picaso正在开发一项新技术,预计于2005年初发布。这种技术与现有技术的不同之处在于:使用现在的技术,难以判断原始图像被篡改的情况;而新技术是在压缩过程中插入水印,并存在于存储的图像中,因而不可能篡改图像。

底层基础
    尽管标准是否必要还存在广泛的争议;不过,人们正在积极地推动它的发展,尤其是大型组织,如美国行业协会(SIA)、英国行业协会(BSIA)、法律强制机构,以及许多采用数字视频作为证据的工作机构,如LEVA和SWGIT。

    根据美国安防产业协会(SIA)进行的一次调查显示,在接受调查的法律强制部门中,79%的机构认为图像认证是“极为重要的”,24%的人认为数字图像可以被法庭所接纳是“重要的”。同时,97%的人感觉现在急需为系统用户建立统一的标准。

    Kreutz指出,标准被完美地定义为“所有制造商处理需求的统一途径”,就像准入制问题一样。

勾画计划
    如今,SIA成员正在试图定义标准。不过,现在还没有发布任何东西,所以也没有任何条款需要遵循,正如Kreutz所说:“我们甚至还没有看见这项工作已经开始。"

    美国最雄心勃勃的项目是由SWGIT领头的,该项目试图制定最少的要求条款,以适应目前的数字视频系统。该项目的一部分目标是为了提供证据的真实性。为了达到这一目的,加密、水印和权限压缩都在接收“证据链(Chain of evidence)”报告中被详细考察。

    “证据链”是指在整个过程中,警务人员可以证明他们下载了特定的视频资料到CD-RW,有明确的日期,而且是合法的,并被妥善保管起来。在这些情形下,视频资料可以被承认为证据。Kreutz说道,不过这只是理论上的事情,因为还没有这样的实际案例被记载。

需要还是不需要?
    不过,许多公司并不认为标准是必需的。IFocu总经理Ng Choong Tiong指出,对DVR公司而言,标准化并不是现在一个重要的问题。他说,“显然,特殊定制的加密要比开放标准的加密更为安全。同样,压缩算法也是如此。定制的压缩方式可以保证自身很高的数据安全。而采用标准的加密,代码将会被许多人知道,且更容易被有技术背景的人破解。”

    韩国Win4NET的工程师Seong-ho Ham也持同样的观点。“加密技术没有标准,因为如果一旦被固定,加密就毫无作用了。”他这么说。

    不过,这只是事情的一个方面。Norstrom争辩到:“特殊定制技术的问题是它并不一定是最安全的图像认证方式。如果公司开发自己的专用方式,那么关键部分(密钥)——独特的算法——将被这些组织所拥有,而且需要嵌入在认证软件中。然而,这种方式也可能导致被非法利用;只要有一个员工拿走了密钥,就可能导致认证的泛滥,我们(BSIA)认为这同样可能危害数字证据的可信性。” [nextpage]

正面观点
    “我认为制定标准对行业有利。”DM的Norstrom说道。“因为它可以改善,并增加数字证据的可信程度。”

    而Kreutz也说道,消费者们在期待着启动产品需求的标准,因为他们可以享受到更大的自由和便利,终端用户可以在不同的产品系列中选择需要的产品。“如果我在世界上有10家工厂,我正在为其中三家购买新的系统,由于没有统一的标准,那么其它7家也自然受到所买系统的限制,除非我在控制中心设置两个不同的标准。”

    从某些方面来说,建立标准,可以杜绝某些制造商通过向客户销售系统而持续销售的优势。Kreutz预言,标准将让每个人都更有竞争力。

    制定标准的另一个优势是可以让产品更为兼容,任何品牌的产品都可以联合与匹配。此外,Tiong认为标准代码可以让产品更为全面,并且最终降低成本。

    而标准对于法律强制性机构和组织(如SWGIT),也同样重要,因为他们在“证据链”方面的需求很大。“在今天的数字化变革中,你可以购买一个49美元的视频捕捉卡,并利用各种实用软件进行视频修改。而标准化正是法律强制部门所追求的东西。”Kreutz说道。

    Dedicated Micros的Norstrom说,针对图像回放和使用图像作为证据等问题,BSIA协会已经努力建立了一个公认的数字记录系统操作守则。一旦发布,标准可以帮助改变使用数字证据的观念,为终端用户、司法裁定机构、安全制造商和安装商提供一些参考意见。

    然而,需要考虑的一点是,最好的技术可能不会被当作是标准。哪种技术最终被选中,其中的因素很多,这可以从视频记录机(如VCR)的发展中看到。VHS成为其标准,并不一定因为它是最好的技术,而是因为它有最好的市场规划,而且在积极的推广。

产业影响
    BSIA、SIA和SWGIT组织已经开始讨论是选择MD5水印?还是指纹识别?Norstrom说,这是一个开放性源代码算法(详细信息请参照后文)。

    这是因为没有专用的密钥可以被人们使用,“它是通用的。”Nortsrom强调。“它很可能成为一个国际标准,并对整个行业产生影响。”

    SIA和FBI一直在观望英国的举动,希望获得数字证据和认证方式方面的指导,因为英国的市场在处理数字证据方面处于领先地位。如果BSIA和英国内政部(Home Office)一致赞同某一个标准和优选认证方式,那么,“很可能”其它国家,如美国也会采用同样的标准。

    如果制造商开发他们自己专用的方式,但是政法系统采用开放性源代码系统,如MD5,那么使用专有压缩方式的DVR,其数字图像在法庭上的可信度就会大打折扣。

    “制造商不能左右事情的发展,而是在于司法裁定系统。”Norstrom说道。“如果检举人怀疑证据,那么这将损害DVR的声誉,所以我并不认为我们真的有太多选择。”

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