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Digitale Wasserzeichen

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Digitale Wasserzeichen sind unsichtbar in Bilder, Audiodaten oder Videos eingefügt.
© Fraunhofer

Kopieren und Manipulieren von digitalen Bildern, Musik und Videos ist kinderleicht geworden, Raubkopien kursieren unkontrolliert im Internet. Einen Ausweg bieten Wasserzeichen, wie sie von Fraunhofer-Forschern entwickelt wurden. Die geheimen, nicht wahrnehmbaren Markierungen beweisen, wer der Urheber des Materials ist, wer es legal erworben hat und ob daran manipuliert wurde.

Im Mittelalter erfanden italienische Papierhersteller das Prinzip des Wasserzeichens, um die Herkunft ihres handgeschöpften Papiers zu kennzeichnen. Seither wird die Methode angewendet, um wertvolle Papiere wie Banknoten, Aktien oder Urkunden vor dem Fälschen zu sichern. Mit der Digitalisierung von Informationen begann eine völlig neue Sicherheitsproblematik, denn das Internet entwickelte sich schnell zu einer großen Quelle der unbefugten Verbreitung oder Nutzung fremder Daten.

Als vor acht Jahren die Frage auftauchte, wie man Urheberrechte an digitalen Informationen schützen kann, entwickelte das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD ein Konzept, das sich mittlerweile als »Digitales Wasserzeichen« durchgesetzt hat. Es erwies sich schnell als einfache, aber wirksame Methode, um Raubkopierer abzuschrecken und den Missbrauch von geistigem Eigentum einzudämmen. Längst geht es nicht nur um den Copyright-Schutz, sondern um die generelle Sicherung von digitalen Informationen direkt in multimedialen Daten. Auch digitale Dokumente, Zeugnisse, Urkunden, Beweisfotos oder Überwachungsvideos müssen vor Manipulation oder Fälschung gesichert werden.

»Digitale Wasserzeichen bestehen aus nicht wahrnehmbaren Informationen, die in Bilder, Audiodaten oder Videos eingefügt werden«, erklärt Christoph Busch vom IGD. Die Markierung kann aber zur Kontrolle auch aus analogen Kopien ausgelesen werden, wenn man im Besitz eines geheimen Schlüssels ist - und das sind nur Berechtigte.

WEDELMUSIC (Web DELivering of MUSIC scores) ist ein länderübergreifendes Forschungsprojekt. Partner aus Italien, Frankreich, Holland, Griechenland und Deutschland haben Verfahren entwickelt, mit denen Musik interaktiv bearbeitet und modifiziert werden kann - die Urheberrechte der Musik (MP3 und Partituren) werden durch digitale Wasserzeichen geschützt. Das System unterstützt Musiker, Theater, Orchester, Musikschulen, Bibliotheken, Musikläden bei der Organisation von Aufführungen, dem Musikstudium, der Musikanalyse, dem Erlernen von Musikinstrumenten und letztlich auch dem kostengünstigen Vertrieb von Musik.

Auch Eintrittskarten können übers Netz geschickt werden. Das IGD hat ein fälschungssicheres, patentangemeldetes Verfahren für das eletronic ticketing entwickelt. Damit kann der Nutzer via Internet Bahnfahrkarten, Flugtickets oder Eintrittskarten für Kino, Theater, Fußballstadion, Konzerte oder andere Veranstaltungen kaufen und auf dem heimischen Drucker ausdrucken. Mit einem Barcodescanner wird am Eingang die Echtheit überprüft, Kopien werden erkannt.

Dr. Christoph Busch | Presseinformation

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Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

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Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

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The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

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Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...