JP2002157166A - イメージ認証能力を有するディジタルイメージング装置 - Google Patents

イメージ認証能力を有するディジタルイメージング装置

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JP2002157166A
JP2002157166A JP2001273853A JP2001273853A JP2002157166A JP 2002157166 A JP2002157166 A JP 2002157166A JP 2001273853 A JP2001273853 A JP 2001273853A JP 2001273853 A JP2001273853 A JP 2001273853A JP 2002157166 A JP2002157166 A JP 2002157166A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 決定的に重要な証拠としての利用を可能にす
るテ゛ィシ゛タルファイルの認証方法及び装置を提供すること。 【解決手段】 カメラ(10)等の第1の装置でイメーシ゛ファイル(40)
又は他のファイルを生成することにより動作するテ゛ィシ゛タルファイ
ルの認証を行うための方法及び装置。該ファイルが所定の関
数を使用して処理されて(46)第2のテ゛ータファイルが生成さ
れ、該第2のテ゛ータファイルが装置に記憶される。次いで疑わ
しいテ゛ータファイルを前記と同じ関数を使用して処理し(64)、
その結果を前記第2のテ゛ータファイルを比較する(66)ことによ
り、該疑わしいテ゛ータファイルが前記イメーシ゛ファイルと同一である
か否かを判定する。多数のイメーシ゛についての第2のテ゛ータファ
イルを装置内に永久的に記憶することが可能であり、該第
2のテ゛ータファイルの生成に使用される関数は、該第2のテ゛ータファ
イルが前記イメーシ゛テ゛ータファイルよりも遙かに小さくなるよう作
用するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル写真に
関し、特にイメージの真正性の検証に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディジタル写真は、ユーザが従来の化学
系(chemically-based)フィルムを使用せずに写真を撮る
ことを可能とし、多数の利点を提供するものである。電
荷結合素子（CCD）等の半導体イメージ検出器は、電子
的に記憶されるイメージを記録する。スキャナといった
他の装置もまた、ディジタルイメージを生成するために
使用される。
【０００３】カメラその他の任意の手段によりディジタ
ルイメージが生成されると、該ディジタルイメージは、
実質的にバイナリビット列であるデータファイルにな
る。イメージについて記憶された目に見えるコンテンツ
の他に、該データは、イメージの物理的なソース又は該
イメージが生成された時間や場所に関する情報を全く含
まない。他のタイプのコンピュータファイルのように、
イメージデータファイルは、その発生源を示す補助的な
メタデータに添付することが可能である。例えば、コン
ピュータファイル自体が該ファイルの作成日時を識別す
るものとすることが可能である。しかし、かかるイメー
ジデータ及びメタデータは何れも容易に変更することが
可能なものであり、データや該データに記憶されている
イメージを厳密に調査したとしても、それらが変更を受
けたものであるか否かを後に証明する手段は存在しな
い。
【０００４】従来のフィルム写真は、物理的なフィル
ム、用紙、及び／又は粒子パターンに対する変更を識別
することができるため、見識ある専門家が物理的な検査
を行うことによりイメージの変更を検出することが可能
である。しかし、化学系フィルムによる写真は、その生
成源、時間及び場所を必ずしも記録するものではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ディジタルイメージ
は、その修正が容易であり、且つその検出が不可能であ
るため、イメージの完全性(integrity)が最優先される
法的な証拠書類の提示や法律の執行といった目的にとっ
てはフィルムイメージに劣るものとなる。更に、イメー
ジに付随する確実かつ変更不可な追加情報が欠如してい
ることに起因して、従来のフィルム写真であっても、特
定の決定的に重要な証拠を目的とする場合にはその有用
性に限界があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、ディジタルフ
ァイルの認証方法及び装置を提供することにより、従来
技術の制限を克服するものである。該方法及び装置は、
イメージファイル又は他のデータファイルをカメラ等の
第１の装置で生成することにより機能する。該ファイル
を所定の関数で処理して第２のデータファイルを生成
し、これを前記第１の装置に記憶させる。次いで、疑わ
しいデータファイルを前記と同一の関数で処理し、その
結果を前記第２のデータファイルと比較することによ
り、該疑わしいデータファイルが前記イメージファイル
と同一であるか否かを判定する。多数のイメージについ
ての前記第２のデータファイルは、前記第１の装置に永
久的に記憶させることが可能であり、また該第２のデー
タファイルの生成に使用する関数は、該第２のデータフ
ァイルが前記イメージデータファイルよりも遙かに小さ
くなるよう作用するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は、レンズ14を支持するハウ
ジング12を有するカメラ10を示している。該レンズ14
は、前記ハウジング12内のプロセッサ20に接続されたCC
D16上に焦点を有する。該プロセッサ20は、メインメモ
リモジュール22に接続され、及びハウジングに永久的に
固定される第２の不揮発性メモリモジュール24に接続さ
れる。該プロセッサ20には、追加データ収集チップ26も
接続され、該チップ26は、クロックを含むことが可能で
あり、トランスデューサ30に接続される。該トランスデ
ューサ30は、温度センサ、GPSレシーバ、位置及び方向
センサ、セルラーホンレシーバ、又は、時間、日付、位
置、及びその他の記録される各イメージの生成を取り巻
く状況に関する他の任意の情報を受信し若しくは提供す
るための信号を受信する手段を含むことが可能である。
例えば、露光時間並びにレンズ口径及びレンズタイプを
含むカメラの露光データを記録することが可能である。
【０００８】プロセッサ20は、特定のカメラと一意に関
連づけされた記憶されている固有の装置識別子（ID）を
含み、又は、該IDは、該プロセッサ20に接続された他の
構成要素に記憶させることも可能である。メインメモリ
22は、例えば多数のイメージのデータを記憶するのに適
した十分な容量を有するRAMチップ又はリムーバブルメ
ディアとすることが可能である。リムーバブルメモリの
典型的なサイズは、10〜50Mbであり、メモリの交換又は
データの外部転送が必要になるまでに（カメラの圧縮方
法にもよるが）0.5〜1Mbのイメージが約10〜100個が記
憶できるようになっている。メモリは、図示のようにリ
ムーバブルなものであることが好ましいが、イメージデ
ータを外部記憶装置又は表示装置に出力するためのコネ
クタその他の通信手段を有する永久的なメモリとするこ
とも可能である。
【０００９】第２のメモリデバイス24は、前記メインメ
モリ22に比べて容量が遙かに小さいものであり、典型的
には１Mb程度となる。該メモリデバイス24は、カメラの
耐用期間中に記録されることが予想される全てのイメー
ジに関連するコードファイルのための記憶容量を提供す
るものであり、これについては後述することとする。該
コードファイルは、それぞれ50〜100バイトの範囲のも
のであり、したがって、10,000〜20,000個のイメージコ
ードを記憶することが可能である。該メモリ24は、改ざ
んを確実に防止するためにカメラに永久的に取り付けら
れる。代替的な実施形態では、該メモリを交換可能とし
てアーカイブ用に格納することが可能である。一好適実
施形態では、メモリ24に接続されるインタフェイスコネ
クタ32により、該メモリ24に記憶されたデータの読み出
しを行うことが可能となる。
【００１０】プロセッサは、他の各構成要素に接続され
る中央装置として図示されている。代替的に、かかる構
成要素を、データバス、又は後述する動作に必要な各構
成要素間の通信を可能にする他の手段等により、互いに
接続することが可能である。該プロセッサはまた、多数
の機能を有するよう解説されるが、代替的な実施形態で
は、かかる様々な機能を、プロセッサに接続された専用
のデバイスにより実施することが可能である。
【００１１】動作の各プロセスは図２に示すように行わ
れる。ステップ40で、レンズが光学イメージをCCD上に
結像させることにより各イメージが取得され、該CCD
が、関連する生イメージデータファイルを記録し記憶
し、及び該ファイルをプロセッサに送信する。写真が撮
影される際に、様々なクロック及びトランスデューサ
が、ステップ42で追加イメージデータを収集し記録し、
該情報をプロセッサに送信する。該プロセッサはデバイ
スID44にアクセスする。次いでプロセッサは、ステップ
46で、イメージ、追加データ、及びIDを組み合わせたデ
ータを処理して、認証コード（AC）を生成する。該イメ
ージのACを含む記録がメモリ24に追加される。該認証コ
ードは、イメージデータのみに基づくもの、又は前記の
組み合わせデータに基づくものとすることが可能であ
る。ステップ50で、該ACが（好ましくは前記追加データ
の少なくとも一部と共に）メモリ24に送信され、これに
より、該コードに容易にアクセスすることが可能とな
り、及び露光番号(exposure number)、時間、日付等の
インデックス付けが可能となる。一方、ステップ52で、
従来通りのイメージデータファイルは、カメラのイメー
ジメモリに記憶され、その後、ステップ54で、プリンタ
やディジタルアーカイブ等の他の装置に転送される。
【００１２】ACファイルの生成に使用される数学的なア
ルゴリズムは、オリジナルデータの一意の関数となり、
かつコンパクトな記憶を行うために十分に小さいファイ
ルであって異なるイメージデータファイルが同一のACを
生成する確率を極めて小さくするだけの大きさのファイ
ルを生成するものである。同一のイメージファイルがご
く僅かに修正されている場合であっても、共通のACが生
成される確率はほぼゼロでなければならない。これは、
本発明の目的の１つが、肉眼では気づかない操作を検出
することにあるからである。一般的な適当な関数は「チ
ェックサム」であり、これは、オリジナルデータの全部
又はその相当量を処理して１つの数を生成することを伴
う任意の関数である。典型的には、全てのビットを加算
して非常に大きな数を生成する。不必要に大きな数を記
憶するのを回避するために、最下位ビット以外は全て切
り捨てられる(truncated)。結果的に得られる数のサイ
ズすなわちビット数は、当該用途での必要性に基づいて
バランステスト(balancingtest)により決定される。ビ
ット数が少ないほどコンパクトな記憶が可能となる一
方、ビット数が多いほど同一結果の同時（又は不正）発
生を防止するための高い安全性が提供される。コスト効
率よく典型的なメモリサイズを使用することが可能であ
る場合、ビット数は、任意の２つのイメージが同一のチ
ェックサムを生成する確率が記憶サイズにかかわらず無
視できるほど小さくなるように選択することが可能であ
る。
【００１３】チェックサムの計算は、任意のコンピュー
タが、熟考された計算又は試行錯誤により、変更された
イメージのデータファイルを（該変更されたイメージを
肉眼で気づくほど再変更することなく）特定のチェック
サムを有するように修正するために、膨大な時間がかか
る（又はかかる修正が不可能となる）ように、十分に複
雑なものでなければならない。これは、例えば、イメー
ジ毎に２つ又は３つ以上の独立したチェックサムを計算
し、そのうちの１つのチェックサムを満たすよう何れか
のイメージピクセル値を変更した場合であってもそれ以
外のチェックサムが不可避的に満たされなくなるように
することにより、達成することが可能である。
【００１４】第１の条件は、認証の信頼性とメモリ24の
サイズとの間のトレードオフである。理論的には完璧で
あるが技術的には実際的でないチェックサムは、実際の
イメージ全体に関するものであろう。しかし、必要とな
るメモリのコスト及びサイズを考慮した場合、あらゆる
全てのイメージをカメラに永久的に記憶するのは実際的
ではない。128ビットのチェックサムを用いるのが好ま
しい。この場合には、２つのイメージが偶発的に同一の
AC又はチェックサムを有する確率は2-128となる。
【００１５】イメージ全体にわたり分布する微細な変更
を行うことにより該イメージのACを保持しつつ幾つかの
所望の視覚的特性をもたらすようなイメージの改変を防
止するために、第２のチェックサム条件が必要である。
これは、正しいチェックサムアルゴリズムによって、所
定のチェックサムをもたらすようにイメージをどのよう
に変更するかを計算することを事実上不可能にすること
により、防止される。チェックサムアルゴリズムを秘匿
すると共に、イメージと該イメージを生成したカメラと
の間での認証の突き合わせを第三者機関に行わせること
により、更に高いレベルの安全性を提供することができ
る。
【００１６】認証プロセスは、カメラにより生成された
イメージの認証を行わなければならない場合（例えば、
イメージの所有権を確立する場合、イメージが改ざんさ
れていないことを実証する場合、及びイメージが生成さ
れた状況に関する追加データを検証する場合等）に行わ
れる。例えば、イメージの状態は疑わしくないが、該イ
メージが撮られた時刻を検証する必要がある場合があ
る。カメラの内部に固定されたメモリ24は、そのカメラ
で捕捉されたあらゆるイメージの実際の認証を提供する
ものとなる。該プロセスは、ステップ60で開始し、分析
すべきイメージを識別し、及び分析のためにステップ62
において電子形式で取得する。該取得されたデータは、
オリジナルのAC又はチェックサムを生成するために使用
された全てのデータを含んでいなければならず、このた
め、追加データ及びデバイスIDが、チェックサム関数が
適用されたデータの一部である場合には、該追加データ
及びデバイスIDは、チェックサムが生成されたときと同
じ形式で収集されなければならない。各イメージファイ
ルがこの情報を含むことが好ましい。
【００１７】次いでステップ64で、対象となるイメージ
データが記憶されているコンピュータ（図示せず）にお
いて分析が行われる。疑わしいデータがオリジナルデー
タと全く同じ関数により処理されて認証コードの候補
（CAC）が生成される。ステップ66で、該コンピュータ
がインタフェイスコネクタ32を介してカメラと接続され
る。該コンピュータは、前記CACと一致するエントリを
該カメラの認証コードメモリから探索するよう該カメラ
に要求する。前記CACと一致するエントリが見つかった
場合、これは、対象となるイメージ及びデータが該カメ
ラにより実際に生成されたものであって改ざんされてい
ないことを示すものとなる。また、前記CACと一致する
エントリが見つからなかった場合には、該イメージは、
該カメラで生成されたものではなく、又はその生成後に
何らかの方法で改ざんされたものであることになる。安
全性が決定的に重要となる実施形態では、カメラは、容
易にアクセスできない一意の記憶データを含むことが可
能であり、該記憶データは、関数を一意のものとし（例
えば各ACの生成時に大きな一意の数との乗算等によ
る）、これにより、他の装置は、該関数をイメージデー
タに適用することすらできなくなる。これは、オリジナ
ルのACを生成するための方法でデータを操作しようとす
る改ざん者によるデータのテストを防げるものとなる。
【００１８】カメラ及びその内部のチェックサム計算プ
ロセスは、真正でない記録がメモリ24に入力される可能
性を確実に排除し、イメージのあらゆる改ざんは、その
認証を防げるものとなる。前者は、メモリ24と、不正な
記録をメモリ24に書き込み得る外部装置との接続手段を
有さない専用のカメラハードウェアに対する記録プロセ
スと統合することにより、達成される。同様に、カメラ
が、ACと共に、時刻、日付、又は場所のスタンプを含む
場合には、それらデータもまた、カメラの物理的な改変
を除き変更することのできないハードウェアで生成しな
ければならない。
【００１９】一好適実施形態では、カメラは選択手段を
有するものとなる。該選択手段は、イメージを認証可能
な形式で記録するか、又はACファイルを記憶せずにメモ
リ24を温存して従来と同様にイメージを記録するかをユ
ーザが選択することを可能にするものである。
【００２０】以上、好適な実施形態及び代替的な実施形
態について説明してきたが、本発明はそれらへの限定を
意図したものではない。例えば、上記の原理は、イメー
ジ及びスキャナ、ディジタルビデオ及びディジタルカメ
ラ、電子メール通信、文書、及び他のコンピュータによ
り生成されるファイル及び該ファイルを生成するコンピ
ュータといった、あらゆるディジタルオブジェクト及び
それに関連するハードウェアに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一好適実施形態によるカメラを単純化
して示すブロック図を示す。
【図２】本発明の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10 ディジタルイメージング装置(カメラ) 16 トランスデューサ 20 プロセッサ 24 メモリデバイス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B017 AA08 BA07 BA09 CA16 5C077 LL14 MP01 PP65 TT09 5J104 AA08 LA02 NA05

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１の装置(10)において第１のデータファ
    イルを生成し(40)、 所定の関数を用いて前記第１のデータファイルを処理し
    て(46)第２のデータファイルを生成し、 該第２のデータファイルを記憶し(50)、 前記所定の関数を用いて疑わしいデータファイルを処理
    し(64)、その結果を前記第２のデータファイルと比較す
    る(66)ことにより、該疑わしいデータファイルが前記第
    １のデータファイルと同一であるか否かを判定する、と
    いう各ステップを含む、ディジタルファイルの認証方
    法。
  2. 【請求項２】第１のデータファイルを生成する前記ステ
    ップが、イメージを生成して該イメージを前記データフ
    ァイルへと変換する(40)ことを含む、前項１に記載の方
    法。
  3. 【請求項３】イメージを生成する前記ステップが、ディ
    ジタル写真を撮影する(40)ことを含む、前項１又は前項
    ２に記載の方法。
  4. 【請求項４】前記第２のデータファイルが前記第１のデ
    ータファイルよりも小さい、前項１ないし前項３の何れ
    か一項に記載の方法。
  5. 【請求項５】前記第２のデータファイルを前記第１の装
    置(10)に記憶することを含む、前項１ないし前項４の何
    れか一項に記載の方法。
  6. 【請求項６】トランスデューサ上に形成されたイメージ
    からイメージデータファイルを生成するよう動作するこ
    とが可能な該トランスデューサ(16)と、 該イメージデータファイルに所定の関数を適用した結果
    に基づいて第２のデータファイルを生成するよう動作す
    ることが可能なプロセッサ(20)と、 該プロセッサ(20)に接続されると共に前記第２のデータ
    ファイルを記憶するよう動作することが可能なメモリデ
    バイス(24)とを備えている、ディジタルイメージング装
    置(10)。
  7. 【請求項７】前記関数が、前記イメージデータファイル
    よりも小さいサイズを有する前記第２のデータファイル
    を生成する、前項６に記載の装置。
  8. 【請求項８】前記イメージング装置がディジタルカメラ
    (10)である、前項６又は前項７に記載の装置。
  9. 【請求項９】前記メモリデバイス(24)が、各イメージデ
    ータファイルに１つずつ対応する多数の異なる第２のデ
    ータファイルを記憶するよう動作することが可能な不揮
    発性メモリである、前項６ないし前項８の何れか一項に
    記載の装置。
  10. 【請求項１０】前記メモリデバイス(24)が前記イメージ
    ング装置に永久的に取り付けられる、前項６ないし前項
    ９の何れか一項に記載の装置。
JP2001273853A 2000-09-13 2001-09-10 イメージ認証能力を有するディジタルイメージング装置 Pending JP2002157166A (ja)

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US09/660890 2000-09-13
US09/660,890 US6826315B1 (en) 2000-09-13 2000-09-13 Digital imaging device with image authentication capability

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