DE69736350T2

DE69736350T2 - Verfahren und vorrichtung zur verschlüsselung in einer kamera

Info

Publication number: DE69736350T2
Application number: DE69736350T
Authority: DE
Inventors: Eran San Francisco STEINBERG; Vasily Santa Clara YEREMENKO
Original assignee: FlashPoint Technology Inc
Current assignee: FlashPoint Technology Inc
Priority date: 1996-03-28
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 2007-07-12
Anticipated expiration: 2017-03-28
Also published as: DE69736350D1; JP2001517381A; EP0890262A4; EP0890262A1; JP4387459B2; WO1997036426A1; EP0890262B1; US5862217A

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf Verfahren und Vorrichtungen zum Verschlüsseln von Bildern, und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verschlüsseln von Bildern in einer Kamera als Teil eines Vorgangs zum Erwerben des Bildes.
Kurze Beschreibung des Standes der Technik
Die Verwendung von Verschlüsselungsverfahren zum Sichern von Mitteilungen ist in der Geschichte gut bekannt. Mit moderner Datenkommunikation und für Dritte oft zugänglichen Speichervorrichtungen wird das Sichern von Informationen zu einem Problem, das eine erhebliche Aufmerksamkeit erfährt. Beispielsweise wird in dem US-Patent 5,159,630 von Tseng et al. ein System zum Aufrechterhalten der Sicherheit einer Information beschrieben, die zwischen Telefaxgeräten übertragen wird, wobei Mitteilungen auf Papier durch das Telefaxgerät verschlüsselt werden, in sicherer verschlüsselter Form übermittelt werden und auf der Empfangsseite entschlüsselt werden.
Um die Datenübertragung sicher zu stellen, werden die Daten auf der Sendeseite verschlüsselt und auf der Empfangsseite entschlüsselt. Dies hindert einen Dritten daran, die Mitteilung auf ihrem Weg zu entziffern. Ein derartiges Verfahren wird in dem US-Patent 5,233,653 von Katsurabayashi beschrieben.
Ein Verfahren zum Sichern von Zahlungsdokumenten wird in dem US-Patent 5,297,202 beschrieben, in welchem ein von einem Kunden unterzeichnetes Dokument und eine Kopie seiner Unterschrift in digitaler Form eingefangen werden. Danach wird die Unterschrift verschlüsselt und gemeinsam mit einem digitalem Verzeichnis der Transaktion gesichert.
Zusätzlich zu den vorstehenden Verfahren zum Erhalten von gesicherten Mitteilungen, Unterschriften und Identitätskarten besteht ein Bedürfnis im Bereich der herkömmlichen digitalen Fotographie. Bilder, die mittels einer Digitalkamera aufgenommen und auf einer PCMCIA-Karte gespeichert oder auf einen PC herunter geladen werden, sind Gegenstand von Abfangen und Betrachtung durch nicht autorisierte Personen. Typischerweise gibt eine Digitalkamera digitale Bilddaten auf eine PCMCIA-Karte, eine Diskette oder durch Leitungen an einen Computer aus. Die Karte oder Diskette kann abgefangen und das Bild betrachtet werden, oder die auf einen Computer herunter geladenen Daten können vor einem Entschlüsselungsvorgang extrahiert werden. Reporter von Zeitungen, Detektive, etc. haben ein Bedürfnis, fotographische Bilder vorübergehend in einer Weise so zu speichern, dass sie gegenüber einer nicht autorisierten Betrachtung gesichert sind. Demzufolge besteht hier ein Bedürfnis für eine Kamera, die verschlüsselte, sichere Bilddaten von dem Moment des Erwerbs des Bildes an zur Verfügung stellt.
Die US-A-5027401 offenbart das Erwerben eines Bildes mittels einer Kamera und das Verschlüsseln desselben, das Übertragen/Speichern der verschlüsselten Daten und das Entschlüsseln der verschlüsselten Daten. Ein Pixel mit einem „Punkt-des-Originals" wird als ein Schlüssel zu einer Geheimverschlüsselung und zum Starten des Entschlüsselns verwendet. Die Offenbarung dieses Dokuments entspricht im Wesentlichen den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
Die US-A-5499294 offenbart einen Prozessor einer Digitalkamera mit einem eingebetteten privaten Schlüssel und eine Kamera mit einem öffentlichen Schlüssel, einer digitalen Signatur eines erworbenen Bildes, das aus Bilddaten gebildet wird, und einem privaten Schlüssel.
Die US-A-5420924 offenbart eine Authentifizierungsanordnung, in welcher ein Bildsignal verschlüsselt und auf einer Identifizierungskarte aufgenommen wird, wobei ein entsprechender Beschreibungsschlüssel mit einem anderen Schlüssel verschlüsselt und auf der Karte eingeschlossen wird.
Kurzfassung der Erfindung
Es ist demzufolge eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kamera zur Verfügung zu stellen, die fotographische Bilder verschlüsselt.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kamera zur Verfügung zu stellen, die ein fotographisches Bild in einem Vorgang eines Erwerbs eines Bildes verschlüsselt.
Es ist schließlich eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kamera zur Verfügung zu stellen, die auch nicht vorübergehend ein unverschlüsseltes Bild speichert oder überträgt.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren für eine sichere Verarbeitung und Verschlüsselung von Ausgangsdaten eines digitalen Bildes in einer Anlage mit einer Digitalkamera vorgeschlagen, mit den Schritten des Initialisierens eines Verschlüsselungsgenerators in einer Kamera mittels eines von einem Benutzer programmierbaren Verschlüsselungspasswortes; des Umwandelns von Licht in Ausgangsdaten eines digitalen Bildes und des Verschlüsseln von im Wesentlichen allen der Ausgangsdaten des digitalen Bildes innerhalb der Kamera unter Verwendung des Verschlüsselungspasswortes zum Erzeugen von verschlüsselten Ergebnisdaten des Bildes, wobei die Ausgangsdaten des digitalen Bildes von der Kamera in unverschlüsselter Form nicht zugänglich sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlüsselungspasswort von einer Quellvorrichtung außerhalb der Kamera empfangen wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kamera zum sicheren Verarbeiten und Verschlüsseln von Ausgangsdaten eines digitalen Bildes vorgeschlagen, die einen Verschlüsselungsgenerator in der Kamera aufweist, wobei der Generator mittels eines Verschlüsselungspasswortes programmierbar ist; eine Einrichtung zum Umwandeln von Licht in Ausgangsdaten eines digitalen Bildes und eine Einrichtung zum Verschlüsseln von im Wesentlichen allen Ausgangsdaten des digitalen Bildes innerhalb der Kamera unter Verwendung des Verschlüsselungsgenerators, der von dem Verschlüsselungspasswort programmiert ist, um verschlüsselte Ergebnisdaten eines Bildes zu erzeugen, wobei die Ausgangsdaten des digitalen Bildes in unverschlüsselter Form von der Kamera unzugänglich sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera außerdem eine Einrichtung zum Empfangen des Passwortes von einer Quelle außerhalb der Kamera aufweist.
Kurz gesagt schließt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine Digitalkamera ein, die eine Verschlüsselung eines Bildes während des Vorgangs des Erwerbens vorsieht und dadurch jede Stufe vermeidet, in welcher unverschlüsselte Bilddaten existieren. Ein verschlüsseltes Passwort wird erzeugt. Dies geschieht entweder durch einen Benutzer und wird auf die Kamera herunter geladen, oder es wird in der Kamera erzeugt und dem Benutzer angezeigt. Innerhalb der Kamera wird ein Verschlüsselungsgenerator nach dem Empfangen und erfolgreichen Entschlüsseln des Passwortes initialisiert, woraufhin Licht von einem zu fotografierenden Objekt hinzutritt und in digitale Bilddaten umgewandelt wird. Die Kamera führt dann einen ersten Verschlüsselungsvorgang mit den digitalen Bilddaten durch, um vorübergehend verschlüsselte Bilddaten zu erzeugen. Diese verschlüsselten Daten werden vorübergehend gespeichert, woraufhin sie in Inkrementen entschlüsselt werden und jedes Inkrement verarbeitet wird, um verarbeitete Bilddaten zu bilden. Jedes Inkrement unterzieht sich danach einem zweiten und letzten Verschlüsselungsvorgang, um verschlüsselte Ergebnisdaten eines Bildes zu erzeugen, die in der Kamera zur Übertragung auf einen Computer gespeichert werden. Als eine Alternative zum vorübergehenden Speichern der verschlüsselten Daten kann die Kamera diese direkt verarbeiten und dann verschlüsseln und diese in einem Kameraspeicher speichern. In keiner Stufe in diesem Bilderwerbungsvorgang gibt es einen Punkt, an dem Bilddaten in einer nicht verschlüsselten Form auf einem Medium eines Typs gespeichert werden, von dem ein nicht autorisierter Zugang erhalten werden kann.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass er eine sichere Bildverschlüsselung durch das Durchführen einer Verschlüsselung als einen Teil des Erwerbs des Bildes zur Verfügung stellt, während Systeme aus dem Stand der Technik einen Schritt erlauben, in welchem nicht verschlüsselte Bilder lesbar sind.
Ein weiterer Vorteil der vorliegende Erfindung besteht darin, dass in dem Fall einer Fehlfunktion des Systems alle gespeicherten Bilddaten verschlüsselt und damit unlesbar sind.
Ein noch weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in dem Speichern während der Verarbeitungszeit aufgrund des Eliminierens des Zwischenschrittes eines Übertragens von nicht verschlüsselten Bildern auf einen Computer zum Verschlüsseln.
Zu den Zeichnungen
1 zeigt den Vorgang eines Kameraverschlüsselungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Blockschema, das die wesentlichen Komponenten einer Digitalkamera zeigt;
3 ist ein Blockschema, das die programmierten Vorgänge eines Verschlüsselungssystems einer Digitalkamera gemäß der vorliegenden Erfindung und ihre Verwendung mit einem Hostcomputer und Drucker beschreibt;
4 ist ein Blockschema, das die in der Verschlüsselung involvierten Schritte detailliert zeigt; und
5a und 5b sind Tabellen mit Daten zum Veranschaulichen eines einfachen Beispiels des grundsätzlichen Konzeptes einer digitalen Verschlüsselung.
Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
Unter Bezugnahme nunmehr auf die 1 der Zeichnung sieht man dort eine Veranschaulichung des Vorgangs eines Kameraverschlüsselungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung. Vorgesehen sind eine Digitalkamera 10, ein Hostcomputer 12 und ein Drucker 14. Verschiedene Kommunikationseinrichtungen zwischen der Kamera 10 und dem Computer 12 sind dargestellt, einschließlich einer Kabelanordnung 16, die mit der Kamera 10 und dem Computer 12 über Anschlüsse 18 und 20 verbunden ist. Eine Kommunikation kann auch durch die Verwendung einer Diskette 22 wie beispielsweise einer PCMCIA-Karte zur Verwendung mit den Karten-/Disketteneinschüben 24, 26 erfolgen. Ausgestrahlte Signale können auch für die Kommunikation verwendet werden, wie dies durch die Übertrager 28, 30 angedeutet ist. Außerdem kann die Information über Anschlüsse 32, 34 an ein Modem zur Übertragung mittels einer Telefonanlage übertragen werden. Der Computer 12 ist an den Drucker 14 mittels einer Kabelanordnung 36 und Anschlüssen 38, 40 angeschlossen dargestellt.
Die Kamera 10 ist für das Verschlüsseln von Bildern als Teil eines Bilderwerbsvorgangs aufgebaut und konfiguriert. Der Vorgang beginnt entweder mit dem Benutzer oder der Kamera 10, die ein Passwort vorlegen, wobei die Wahl durch den Benutzer mittels der Betätigung einer Kamerasteuerung erfolgt, die beispielsweise auf der Kamerasteuerung und -anzeige 42 angeordnet ist. Der Operator kann das Passwort in verschlüsselter Form durch die Verwendung des Computers 12 vorbereiten, das Passwort kann danach auf die Kamera mittels eines der oben beschriebenen Kommunikationsverfahren heruntergeladen werden. Alternativ kann der Benutzer aus den zur Verfügung gestellten Steuerungen wählen, so dass die Kamera 10 ein Passwort beispielsweise der Steuerung und Anzeige 42 zuführt und dort anzeigt.
In Abhängigkeit von dem Empfangen eines verschlüsselten Passwortes initialisiert die Kamera 10 einen Verschlüsselungsgenerator und nimmt dann in Abhängigkeit von der Bedienung durch einen Benutzer das Bild auf. Gemäß der vorliegenden Erfindung erwirbt dann die Kamera 10 ein Bild und wandelt es in digitale Daten um. Diese Daten werden dann in einem von zwei Wegen behandelt. Einer davon ist es, dieses direkt zu verarbeiten, um verarbeitete Bilddaten zu erzeugen und danach diese zum Bilden verschlüsselter Ergebnisdaten eines Bildes zu verschlüsseln. Optional werden gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Bilddaten einer ersten Verschlüsselung zum Erzeugen vorübergehend verschlüsselter Bilddaten unterzogen, die sicherer in der Kamera gespeichert werden können und eine erhöhte Sicherheit schaffen. Diese vorübergehend verschlüsselten Daten werden dann in Inkrementen extrahiert und jedes Inkrement wird verschlüsselt und verarbeitet, um ein Inkrement der verarbeiteten Bilddaten zu bilden, das dann einer zweiten und/oder letzten Verschlüsselung zum Bilden von verschlüsselten Bilddaten als Ergebnis unterzogen wird. Der Vorteil dieses Vorgangs besteht darin, dass dann, wenn die Rohdaten anfangs vor der Verarbeitung verschlüsselt werden, es keinen Schritt in dem Kameravorgang gibt, in welchem irgendwelche unverschlüsselten Daten gespeichert werden, und es ist daher sichererer gegenüber einem unautorisierten Versuch zum Erwerben der Bilddaten.
Im Anschluss an den Bilderwerbsvorgang der Kamera werden die verschlüsselten Ergebnisdaten an den Computer 12 mittels einer der oben beschriebenen Einrichtungen gesandt, woraufhin das Bild nach der Vorlage des Passwortes durch den Benutzer betrachtet oder gedruckt werden kann (Drucker 14).
2 zeigt ein Blockschema eines wesentlichen Betriebsabschnittes einer Digitalkamera. Dieser schließt ein Bilderwerbsgerät 44 ein, das mittels eines Busses 46 mit einem Prozessor 48 in Verbindung steht. Der Prozessor speichert mittels eines Busses 52 Daten in dem Speicher 50, welcher auch einen Speicher für grundsätzliche Operationen einschließt, so dass der Speicher auch als Bildpuffer in Bezug genommen wird. Die Eingabe und Ausgabe von Daten wird durch eine von verschiedenen Einrichtungen wie oben beschrieben vorgenommen, einschließlich eines Kabelanschlusses 54 durch den Bus 56, eines Karten-/Disketteneinschubs 58 durch den Bus 60, eines Übermittlers 62 mittels eines Busses 64, oder einer Modemverbindung (nicht in 2 dargestellt). Steuerungen 42 sind verbunden mit dem Prozessor mittels eines Busses 66 dargestellt.
Das Gerät 44 für den Bilderwerb schließt Komponenten ein, die den Fachleuten auf diesem Gebiet gut bekannt sind und nicht im Detail gezeigt werden müssen, um die Erfindung durchzuführen. Das Gerät 44 für den Bilderwerb schließt einen optischen Pick-Up für das Bild ein, wie beispielsweise eine ladungsträgergekoppelte Schaltung (Charged coupled device, CCD) und einen Wechselstrom-/Gleichstromschaltkreis zum Umwandeln der analogen CCD-Signale in eine digitale Form für den Prozessor 48.
Unter Bezugnahme nunmehr auf 3 zeigt ein Blockschema für den Betrieb im Detail den Verschlüsselungsvorgang nach der vorliegenden Erfindung. Die Blöcke aus 3 schließen die neuartigen Kameraoperationen und die Operationen ein, die von dem zugeordneten Hostcomputersystem vorgenommen werden. Die Blöcke 70 und 72 illustrieren zwei Verfahren zum Ermitteln des oben beschriebenen Passwortes. Gemäß dem Block 70 erzeugt der Operator ein Passwort durch die Verwendung des Hostcomputers 12. Dies kann entweder manuell erfolgen, wobei der Benutzer das Passwort (Block 74) zur Verfügung stellt, oder der Operator kann den Hostcomputer 12 instruieren, ein Passwort zu erzeugen (Block 76). In jedem Fall ist der Hostcomputer so programmiert, dass er ein Passwort (Block 78) vor dem Herunterladen (Block 80) in die erste Kamera 10 Operation (Block 82) verschlüsselt. Alternativ kann die Kamera 10 das Passwort zur Verfügung stellen, wie dies in Block 72 angedeutet ist, wobei die Kamera 10 beginnt, ein Passwort 84 gemäß den vorprogrammierten Richtlinien zu erzeugen. Das Passwort wird dann für den Benutzer angezeigt, damit er Notiz davon nehmen kann, und es wird verschlüsselt (Block 86). Das verschlüsselte Passwort wird dann an den Block 82 gesandt. Der vorstehende Passwortverschlüsselungsvorgang beschreibt und setzt ein ein einziges Passwort für das Initialisieren der Kamera zum Aufnehmen eines Bildes und zum Verschlüsseln eines Bildes, wie auch zum Entschlüsseln des verschlüsselten Bildes in einer späteren Stufe, wie beispielsweise in einem Host-Computer, nachdem die verschlüsselten Bilddaten auf den Computer übertragen worden sind. Ein anderes alternatives Passwortverfahren ist die Verwendung eines Passwortes zum Verschlüsseln des Bildes und eines anderen zum Entschlüsseln desselben. Eine weitere Alternative wäre es, überhaupt kein Passwort zum Verschlüsseln einzusetzen, sondern nur zum Entschlüsseln. Das wäre zum Beispiel der Fall, wenn man es als einen öffentlichen/privaten Schlüssel nimmt.
Die Kamera 10 Tätigkeit eines Bildaufnehmens schreitet gemäß dem Block 82 durch das Entschlüsseln des Passwortes, das Überprüfen seiner Gültigkeit und das Initialisieren/Starten des Verschlüsselungsvorganges fort. Falls das Passwort korrekt ist, wird das Bild „aufgenommen" (Block 88).
Die Kamerafunktionen beim Handhaben des Passwortes wie oben beschrieben werden durch den Prozessor 48 in Verbindung mit der Operatorsteuerung 42 und dem Speicher 50 gesteuert. Der Vorgang des „Aufnehmens" des Bildes (Block 88) schließt die Bilderwerbsschaltung 44 wie oben beschrieben ein. Der Prozessor 48 kann dann nach dem Empfang der digitalen Bilddaten mit der Bildverarbeitung fortschreiten und in einem von zwei Wegen gemäß der speziellen Systemprogrammierung oder der Benutzerauswahl verschlüsseln. Die Wahl des speziellen Verfahrens des Verarbeitens, das heißt das Speichern der Bilddaten in unverschlüsselter oder verschlüsselter Form innerhalb der Kamera, wird dann entweder durch Hardware in der Kamera oder als eine Alternative durch eine Operatorsteuerung 42 auf der Kamera auswählbar durchgeführt.
Falls der größte Grad an Sicherheit benötigt wird, wird die Kamera so programmiert, dass sie damit weiter fortfährt, eine temporäre Verschlüsselung der durch das Bilderwerbsgerät 44 zugeführten Rohbilddaten zur Verfügung zu stellen. Diese Auswahl wird durch den Pfeil/Pfad 90 angezeigt und die vorübergehende (flüchtige) Verschlüsselung wird gemäß dem Block 92 durchgeführt, beginnend mit der Erzeugung eines vorübergehenden Verschlüsselers oder eines entsprechenden Schlüssels (Block 94), der mit den Rohdaten über die Leitung 90 zum Erzeugen von vorübergehend verschlüsselten Daten (Block 95) verarbeitet wird, die wie in Block 96 angezeigt in dem Speicher 50 gespeichert werden. Diese vorübergehende oder das heißt erste Verschlüsselung vermeidet das Bedürfnis nicht verschlüsselte Daten zu speichern und stellt eine zusätzliche Sicherheit dadurch zur Verfügung, dass es keine Datenspeicherung gibt, aus der ein nicht autorisierter Benutzer nicht verschlüsselte Daten auch dann extrahieren kann, wenn die Kamera sich in dem Besitz eines nicht autorisierten Individuums befindet. Die vorübergehende Speicherung von Daten (Block 96) wird benötigt, sofern und wenn der Prozessor 48 nicht alle hereinkommenden Daten unmittelbar handhaben kann. Der Prozessor 48 extrahiert dann die verschlüsselten Daten in Inkrementen, wobei jedes Inkrement Daten zum Bilden von verarbeiteten Bilddaten entschlüsselt (Block 98) und verarbeitet (Block 100).
Die vorübergehende Verschlüsselung aus Block 94 wird durch ein internes Passwort initialisiert. Dieses Passwort kann sich von dem Passwort unterscheiden, das für den Operator wie oben diskutiert unter Bezugnahme auf die Blöcke 70, 72 erhältlich ist und kann sich von einem dem Block 112 zugeordneten Passwort unterscheiden, der noch in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf das Entschlüsseln von Bilddaten auf einem Hostcomputer beschrieben wird. Die Anlage schließt eine Option ein, in welcher das interne Passwort sich von dem ersten Passwort zum Verschlüsseln oder das heißt Aufnehmen des Bildes unterscheidet und sich von einem zweiten Passwort für das Entschlüsseln der verschlüsselten Ergebnisdaten des Bildes unterscheidet, welches das gleiche Passwort oder auch verschieden sein kann von dem ersten Passwort. Die Programmierung gemäß der vorliegenden Erfindung schließt die Option der Kamera ein, das interne Passwort zufällig auszuwählen und auch zu jedem Zeitpunkt ein anderes internes Passwort auszuwählen, an dem die Daten vorübergehend verschlüsselt werden. Dieser Vorgang macht es unmöglich nicht verschlüsselte Daten aus den internen Kameraspeichern zu extrahieren.
Folgend der vorübergehenden Verschlüsselung und/oder Verarbeitung der Bilddaten werden die verarbeiteten Bilddaten dann einer zweiten oder das heißt letzten Verschlüsselung und Speicherung (Block 102) unterzogen. Block 102 zeigt eine zweite/letzte Verschlüsselung (Block 104) und das Speichern der verschlüsselten Ergebnisdaten des Bildes (Block 106) in dem Kameraspeicher oder in dem herausnehmbaren externen Speichergerät 50. Nach einer Benutzereingabe über die Steuerungen 42 überträgt die Kamera 10 die verschlüsselten Ergebnisdaten des Bildes (Block 108) auf den Hostcomputer 12 (Block 110). Um die Bilddaten zu verwenden, wird das Passwort durch den Benutzer (Block 112) vorgelegt und die Daten werden entschlüsselt (Block 114). Wiederum kann die Kameraverschlüsselungsprogrammierung so erfolgen, dass das zu diesem Zeitpunkt benötigte Passwort sich unterscheiden kann von oder das gleiche ist wie das Passwort zum Verschlüsseln. An diesem Punkt kann der Benutzer das Bild 116 betrachten, das Bild 118 drucken oder/und das Bild 120 speichern.
Um einen Vorgang einer digitalen Verschlüsselung von Daten zu erläutern wird nun ein vereinfachtes Beispiel unter Zuhilfenahme der 4, 5a und 5b gegeben. Um zu beginnen erzeugt nach dem Empfang eines korrekten Passwortes (Block 122) der Prozessor 48 einen Schlüssel (Block 124) von einer vorgegebenen Länge K. Ein Eingangsdatenstrom (Block 126) der Länge N wird jeweils mit K Bits zu einem bestimmten Zeitpunkt (Block 128) geladen und mit dem Schlüssel (Block 130) einem logischen „entweder oder" beziehungsweise „exclusive OR"-Vorgang unterzogen (XOR'd). Das Ergebnis des XOR Blocks 130 wird gespeichert (Block 132) und während der Zufuhrstrom andauert (Block 134) wird eine weitere Anzahl an K Bits geladen (Block 128). Der dem XOR-Vorgang unterzogene Strom an Bilddaten wird umgekehrt, das heißt als verschlüsselte Daten im Speicher 50 (Block 136) gespeichert.
Die 5A und 5B veranschaulichen ein einfaches Beispiel der Vorgänge des Verschlüsselns und des Entschlüsselns unter Verwendung sämtlicher möglicher Kombinationen der binären XOR-Operation. Die Schlüssellänge in dem Beispiel beträgt K = 4 und lautet 1010 (Spalte 138). Die 5A zeigt den Vorgang der Verschlüsselung. Von einem Strom an Bilddaten wird angenommen, er habe eine inkrementale Länge von 4 Datenbits und laute 1100 (Spalte 140). Eine erste Zeile 141 zeigt ein „1"-Bit der Bilddaten und wird einem XOR-Vorgang mit einem „1"-Bit des Schlüssels unterzogen. Dies ergibt ein Resultat „0" aufgrund der „entweder oder" -Funktion. In ähnlicher Weise wird aus einem „1" nach einem XOR-Vorgang mit einer „0" eine „1", wie auch aus einer „0" nach einem XOR-Vorgang mit einer „0" eine „1" resultiert, ebenso wie aus einer „0" bei einem XOR-Vorgang mit einer „1", und wie aus einer „0" nach einem XOR-Vorgang mit einer „0" in den nächsten zwei Zeilen sich eine „0" ergibt. Die Resultate sind alle dargestellt und in die Spalte 142 eingetragen. In ähnlicher Form zeigt die 5B den Vorgang der Entschlüsselung. Dabei sind die Bilddaten (Spalte 144) die verschlüsselten „Resultat" aus der 5A, welche nunmehr einem XOR-Vorgang mit dem Schlüssel (Spalte 146 unterzogen werden, um die entschlüsselten Ausgangsdaten in der Spalte 148 zu ergeben, welche exakt die gleichen wie in der Spalte 140 in der 5A sind, wie dies auch sein sollte.
Unter Bezugnahme wiederum auf die 4 wird ein ausführlicheres Beispiel in den Blöcken 150 bis 160 gegeben, wobei der Block 150 den Eingangsdatenstrom und der Block 152 den Schlüssel enthält. Der Block 154 enthält die ersten 8 Bits des Stromes in Block 150, die entsprechend dem Block 128 geladen werden. Der Block 156 zeigt die ersten 8 Bits, die einem XOR-Vorgang XOR'd mit dem Schlüssel des Blockes 152 unterzogen werden. Der Block 158 deutet die ersten dem XOR-Vorgang unterzogenen und verschlüsselten gespeicherten Bits an. Der Block 160 ist der vollständige Datenstrom mit verschlüsselten Ergebnisdaten.
Obwohl die Verwendung einer XOR Funktion hier zum Verschlüsseln beschrieben ist, können auch andere Funktionen oder Formeln verwendet werden, um digitale Daten aus einem Original in eine kodierte Form umzuwandeln und zu verschlüsseln, wobei der umgekehrte Vorgang zur Entschlüsselung durchgeführt wird. Diese verschiedenen alternativen Funktionen und Formeln können auch mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wenn diese für eine Verschlüsselung in der Kamera eingesetzt wird.
Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorstehend beschrieben worden ist, ist es verständlich, dass bestimmte Modifizierungen und Veränderungen leicht für den Fachmann in dieser Sache erkannt werden können.

Claims

Verfahren für eine sichere Verarbeitung und Verschlüsselung von Ausgangsdaten eines digitalen Bildes in einer Anlage mit einer Digitalkamera, mit folgenden Schritten: (a) Initialisieren (82) eines Verschlüsselungsgenerators in einer Kamera mittels eines Verschlüsselungspasswortes; (b) Umwandeln (88) von Licht in Ausgangsdaten eines digitalen Bildes; und (c) Verschlüsseln (92) von im Wesentlichen allen der Ausgangsdaten des digitalen Bildes innerhalb der Kamera unter Verwendung des Verschlüsselungspasswortes zum Erzeugen von verschlüsselten Ergebnisdaten des Bildes, wobei die Ausgangsdaten des digitalen Bildes von der Kamera in unverschlüsselter Form nicht zugänglich sind; dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlüsselungspasswort von einer Quellvorrichtung (12, 22) außerhalb der Kamera empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, in welchem das Passwort vom Benutzer programmierbar ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welchem die Verschlüsselung folgende Schritte einschließt: (a) Eine erste Verschlüsselung (90) der Ausgangsdaten des digitalen Bildes in vorübergehend verschlüsselte Bilddaten; (b) Speichern (96) der vorübergehend verschlüsselten Bilddaten; (c) Entschlüsseln (98) der vorübergehend verschlüsselten Bilddaten zum Bilden von entschlüsselten Bilddaten; (d) Verarbeiten (100) der entschlüsselten Bilddaten zum Bilden verarbeiteter Bilddaten; und (e) eine zweite Verschlüsselung (104) der verarbeiteten Bilddaten unter Verwendung des Verschlüsselungspasswortes zum Bilden der verschlüsselten Ergebnisdaten des Bildes, wobei die Ausgangsdaten des digitalen Bildes niemals in unverschlüsselter Form zugänglich sind.
Verfahren nach Anspruch 3, außerdem aufweisend: Schaffung (72) eines zufällig erzeugten internen Passwortes innerhalb der Kamera, das benötigt wird, um die erste Verschlüsselung und die Entschlüsselung der vorübergehend verschlüsselten Bilddaten durchzuführen.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, in welchem (a) die Entschlüsselung (98) der vorübergehend verschlüsselten Bilddaten eine Entschlüsselung von inkrementalen Mengen der vorübergehend verschlüsselten Bilddaten einschließt, um Mengen von inkrementalen entschlüsselten Bilddaten zu bilden; (b) das Verarbeiten (100) der entschlüsselten Bilddaten die Verarbeitung von jeder der Mengen an inkrementalen entschlüsselten Bilddaten einschließt, um die verarbeiteten Bilddaten zu bilden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, außerdem aufweisend: (a) Speichern (102) der verschlüsselten Ergebnisdaten des Bildes; und (b) Übertragen (108) der verschlüsselten Ergebnisdaten des Bildes zu einer Vorrichtung außerhalb der Kamera.
Kamera (10) zum sicheren Verarbeiten und Verschlüsseln von Ausgangsdaten eines digitalen Bildes, aufweisend: (a) einen Verschlüsselungsgenerator in der Kamera, wobei der Generator mittels eines Verschlüsselungspasswortes programmierbar ist; (b) eine Einrichtung (44) zum Umwandeln von Licht in Ausgangsdaten eines digitalen Bildes; und (c) eine Einrichtung zum Verschlüsseln von im Wesentlichen allen Ausgangsdaten des digitalen Bildes innerhalb der Kamera unter Verwendung des Verschlüsselungsgenerators, der von dem Verschlüsselungspasswort programmiert ist, um verschlüsselte Ergebnisdaten eines Bildes zu erzeugen, wobei die Ausgangsdaten des digitalen Bildes in unverschlüsselter Form von der Kamera unzugänglich sind; dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera außerdem eine Einrichtung zum Empfangen des Passwortes von einer Quelle außerhalb der Kamera aufweist.
Kamera nach Anspruch 7, außerdem aufweisend (a) eine Einrichtung zum Erzeugen eines Verschlüsselungspasswortes; (b) eine Einrichtung, die abhängig von einer Auswahleingabe eines Benutzers wahlweise eine Programmierung eines Verschlüsselungsgenerators mit einem von dem Verschlüsselungsgenerator erzeugten Verschlüsselungspasswort veranlasst; und (c) eine Einrichtung zum Anzeigen (86) des Verschlüsselungspasswortes für einen Benutzer.
Kamera nach Anspruch 7 oder 8, in welcher die Einrichtung zum Verschlüsseln einschließt (a) eine Einrichtung zum ersten Verschlüsseln der Ausgangsdaten des digitalen Bildes als vorübergehend verschlüsselte Bilddaten; (b) eine Einrichtung zum Speichern der vorübergehend verschlüsselten Bilddaten; (c) eine Einrichtung zum Entschlüsseln der vorübergehend verschlüsselten Bilddaten zum Bilden von entschlüsselten Bilddaten; (d) eine Einrichtung zum Verarbeiten der entschlüsselten Bilddaten zum Bilden von verarbeiteten Bilddaten; und (e) eine Einrichtung zum Verschlüsseln der verarbeiteten Bilddaten unter Verwendung des Verschlüsselungspasswortes zum Bilden der verschlüsselten Ergebnisdaten des Bildes, wobei die Ausgangsdaten des digitalen Bildes niemals in unverschlüsselter Form zugänglich sind.
Kamera nach Anspruch 9, außerdem aufweisend: eine Einrichtung (72) zur Schaffung eines zufällig erzeugten internen Passwortes innerhalb der Kamera, das benötigt wird, um die Einrichtung zum ersten Verschlüsseln und die Einrichtung zum Entschlüsseln der vorübergehend verschlüsselten Bilddaten zu initialisieren.
Kamera nach Anspruch 9 oder 10, in welcher (a) die Einrichtung zum Entschlüsseln der vorübergehend verschlüsselten Bilddaten eine Einrichtung zum Entschlüsseln von inkrementalen Mengen der vorübergehend verschlüsselten Bilddaten zum Bilden von Mengen von inkrementalen entschlüsselten Bilddaten einschließt; und (b) die Einrichtung zum Verarbeiten der entschlüsselten Bilddaten eine Einrichtung zum Verarbeiten einer jeden der Mengen von inkremental entschlüsselten Bilddaten zum Bilden der verarbeiteten Bilddaten einschließt.
Kamera nach einem der Ansprüche 7 bis 11, außerdem aufweisend: (a) eine Einrichtung zum Speichern der verschlüsselten Ergebnisdaten des Bildes; und (b) eine Einrichtung zum Übertragen der verschlüsselten Ergebnisdaten des Bildes an eine Vorrichtung außerhalb der Kamera.