JP2002258961A - 計算機プログラムへの副情報埋め込み方法及び装置及び計算機プログラムへの副情報埋め込みプログラム及び計算機プログラムへの副情報埋め込みプログラムを格納した記憶媒体及び計算機プログラムからの副情報読み出し方法及び装置及び計算機プログラムからの副情報読み出しプログラム及び計算機プログラムからの副情報読み出しプログラムを格納した記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各プログラムに固有の埋め込み記録をとって
おく必要がなく、効率的にプログラムから埋め込まれた
副情報を取り出す。 【解決手段】 本発明は、プログラと埋め込みたい副情
報を入力とし、予め決められた方法で、副情報を表現す
る実行されてもプログラムの動作結果に影響を与えない
１つ以上の命令文を生成し、それらの命令文をプログラ
ムに挿入し、命令文が付加されたプログラムを出力す
る。また、副情報が埋め込まれたプログラムを入力し、
予め決められた方法で、一つ以上の命令文を抽出し、抽
出された命令文から予め決められた方法で副情報を読み
出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プログラムへの副
情報埋め込む、及びプログラムからの副情報を読み出す
ための方法、装置、プログラム及び当該プログラムを格
納した記憶媒体に係り、特に、プログラムの不正コピー
や無断二次利用等の著作権問題を解決するためにプログ
ラムへ副情報を埋め込む、及び当該副情報を読み出すた
めの方法、装置、プログラム及び当該プログラムを格納
した記憶媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】静止画や動画といったディジタル著作物
は、容易に複製や編集が可能であるため、制作者の著作
権が侵害されやすいといった問題がある。ディジタル著
作物の一つである、プログラムについても同じ問題があ
り、プログラムの無断盗用や、違法コピーによる不正利
用等の問題が起こっており、これらを解決するための著
作権保護技術が求められている。

【０００３】なお、以下の説明において、計算機が処理
する演算の手順が記載されているデータを「プログラ
ム」と呼び、また、計算機が処理する演算を「命令文」
と呼ぶ。

【０００４】従来は、プログラムの無断盗用に対する手
段として、 １） プログラムの中に、著作権情報を記述した文字列
を挿入しておく方法がある。

【０００５】また、違法コピーに対する手段としては、 ２） 正規の利用者以外は利用できないように制限する
ために、実行時に使用権の有無をチェックするルーチン
を挿入しておく方法（特願平５−２２５７４１、特願平
１０−４８５２７）等が提案されている。

【０００６】しかし、上記の１）の方法では、著作権情
報文字列の部分が容易に特定でき、消去可能であるとい
う問題がある。

【０００７】また、上記の２）の方法では、チェックし
て利用制限をするというアクションがプログラム内で行
われるため、それを手掛かりにプログラム中のチェック
部分を特定され、その部分のチェックを外されてしま
い、使用権が無いにもかかわらず、利用可能になってし
まうという問題がある。

【０００８】そこで、そのような問題を解決する方法と
して、電子透かし的なアプローチがある。つまり、プロ
グラムの動作結果を変更することなく、利用者には分か
りにくいように、プログラムに副情報を付加することに
より、プログラムの無断盗用については、盗用したプロ
グラムの部分から埋め込まれた副情報を読むことによ
り、盗用の事実が分かること、また、違法コピーについ
ては、各配布プログラム毎に異なった情報を埋め込んで
おくことにより、不正コピーが見つかった際にコピー元
が分かってしまうため、プログラムの不正提供者がコピ
ーさせることを抑止させることができる。

【０００９】プログラムの動作結果を変更することな
く、利用者にはわかりにくいようにプログラムに副情報
を付加する方法としては、例えば、特願平１０−２４６
９６２「プログラムへの透かしの挿入方法及びシステ
ム」が提案されている。この方法は、副情報を埋め込む
各プログラム毎にそれに対応した透かし情報を記憶し、
保存しておく。つまり、各埋め込みを行ったプログラム
毎にそれに固有の埋め込み記録を取っておく。ここで、
「各プログラム固有の埋め込み記録」とは、原プログラ
ムに副情報を埋め込む際に必要な元プログラムへの副情
報の埋め込み場所、形式等である。これは、読み出しの
際に、各プログラム固有の埋め込み記録とプログラムと
対比させて、埋め込んだ副情報を特定する方法である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特願平１０−２４６９６２の方法では、副情報を埋め込
む各プログラム毎に、それに対応した透かし情報を記憶
し、保存しておく必要があり、そのため、この方式で
は、プログラムの無断盗用の検出に利用しようとする
と、サンプルされたプログラムに対して、盗用した疑い
のある元プログラムが明確に特定されていないと、登録
されているプログラムの全てのパターンと照合する必要
があるため、効率的に埋め込まれている副情報の検出を
行うことができないという問題がある。

【００１１】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、各プログラムに固有の埋め込み記録をとっておく必
要がなく、効率的にプログラムから埋め込まれた副情報
を取り出すことが可能な計算機プログラムへの副情報埋
め込み方法及び装置及び計算機プログラムへの副情報埋
め込みプログラム及び計算機プログラムへの副情報埋め
込みプログラムを格納した記憶媒体及び計算機プログラ
ムからの副情報読み出し方法及び装置及び計算機プログ
ラムからの副情報読み出しプログラム及び計算機プログ
ラムからの副情報読み出しプログラムを格納した記憶媒
体を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の原理を
説明するための図である。

【００１３】本発明（請求項１）は、計算機プログラム
への副情報埋め込み方法において、埋め込みを行う副情
報もしくは、副情報とプログラムから、実行されてもプ
ログラムの動作結果に影響を与えない、該副情報を表現
する一つ以上の命令文を予め決められた方法で生成し
（ステップ１１）、命令文をプログラムに挿入する（ス
テップ１２）。

【００１４】本発明（請求項２）は、命令文を生成する
際に、プログラムに含まれない一つ以上の変数を生成
し、該変数への代入文を命令文として生成する。

【００１５】本発明（請求項３）は、命令文をプログラ
ムに挿入する際に、プログラムを一連の処理を実行する
単位であるプロシジャに分割し、各プロシジャ内におい
て、プロシジャ実行時に実行され得る順序が一定である
ような命令文挿入候補位置を選択し、プログラムにおい
て、プロシジャの出現する順番に依らない、予め決めら
れた方法で、順序付けされたプロシジャを選択し、順序
付けされたプロシジャと、各プロシジャにおける順序付
けされた命令文挿入候補位置に基づいて、命令文を挿入
する。

【００１６】本発明（請求項４）は、入力された副情報
を、誤り検出符号化用情報を用いて誤り検出符号への変
換を行ってからプログラムに埋め込む、該副情報を暗号
化鍵情報を用いて暗号化アルゴリズムによる暗号化を行
ってから埋め込む、該副情報を誤り訂正符号を用いて符
号化してから埋め込む、の少なくとも１つの処理を行
う。

【００１７】図２は、本発明の原理構成図である。

【００１８】本発明（請求項５）は、計算機プログラム
への副情報埋め込み装置であって、埋め込みを行う副情
報もしくは、副情報とプログラムから、実行されてもプ
ログラムの動作結果に影響を与えない、該副情報を表現
する一つ以上の命令文を予め決められた方法で生成する
命令文生成手段１５０と、命令文をプログラムに挿入す
る命令文挿入手段１６０とを有する。

【００１９】本発明（請求項６）は、命令文生成手段１
５０において、プログラムに含まれない一つ以上の変数
を生成し、該変数への代入文を命令文として生成する手
段を有する。

【００２０】本発明（請求項７）は、命令文挿入手段１
５０において、プログラムを一連の処理を実行する単位
であるプロシジャに分割する手段と、各プロシジャ内に
おいて、プロシジャ実行時に実行され得る順序が一定で
あるような命令文挿入候補位置を選択する手段と、プロ
グラムにおいて、プロシジャの出現する順番に依らな
い、予め決められた方法で、順序付けされたプロシジャ
を選択する手段と、順序付けされたプロシジャと、各プ
ロシジャにおける順序付けされた命令文挿入候補位置に
基づいて、命令文を挿入する手段とを有する。

【００２１】本発明（請求項８）は、入力された副情報
を、誤り検出符号化用情報を用いて誤り検出符号への変
換を行う誤り検出符号化手段、該副情報を暗号化鍵情報
を用いて暗号化アルゴリズムによる暗号化を行う暗号化
手段、該副情報を誤り訂正符号を用いて符号化する誤り
訂正符号化手段の少なくとも１つの手段を行う変換手段
を有する。

【００２２】本発明（請求項９）は、計算機プログラム
への副情報埋め込みプログラムであって、埋め込みを行
う副情報もしくは、副情報とプログラムから、実行され
てもプログラムの動作結果に影響を与えない、該副情報
を表現する一つ以上の命令文を予め決められた方法で生
成する命令文生成プロセスと、命令文をプログラムに挿
入する命令文挿入プロセスとを有する。

【００２３】本発明（請求項１０）は、命令文生成プロ
セスにおいて、プログラムに含まれない一つ以上の変数
を生成し、該変数への代入文を命令文として生成するプ
ロセスを有する。

【００２４】本発明（請求項１１）は、命令文挿入プロ
セスにおいて、プログラムを一連の処理を実行する単位
であるプロシジャに分割するプロセスと、各プロシジャ
内において、プロシジャ実行時に実行され得る順序が一
定であるような命令文挿入候補位置を選択するプロセス
と、プログラムにおいて、プロシジャの出現する順番に
依らない、予め決められた方法で、順序付けされたプロ
シジャを選択するプロセスと、順序付けされたプロシジ
ャと、各プロシジャにおける順序付けされた命令文挿入
候補位置に基づいて、命令文を挿入するプロセスとを有
する。

【００２５】本発明（請求項１２）は、入力された副情
報を、誤り検出符号化用情報を用いて誤り検出符号への
変換を行う誤り検出符号化プロセス、該副情報を暗号化
鍵情報を用いて暗号化アルゴリズムによる暗号化を行う
暗号化プロセス、該副情報を誤り訂正符号を用いて符号
化する誤り訂正符号化プロセスの少なくとも１つのプロ
セスを行う変換プロセスを有する。

【００２６】本発明（請求項１３）は、計算機プログラ
ムへの副情報埋め込みプログラムを格納した記憶媒体で
あって、請求項９、請求項１０、請求項１１、請求項１
２記載のプログラムの少なくとも１つを格納する。

【００２７】本発明（請求項１４）は、計算機プログラ
ムからの副情報読み出し方法において、入力されたプロ
グラムから、予め決められた方法で、一つ以上の命令文
を抽出し（ステップ２１）、抽出された命令文から、予
め決められた方法で、副情報を読み出す（ステップ２
２）。

【００２８】本発明（請求項１５）は、命令文を抽出す
る際に、プログラムに出現する一つ以上の変数について
の代入文を抽出する。

【００２９】本発明（請求項１６）は、命令文を抽出す
る際に、プログラムを一連の処理を実行する単位である
プロシジャに分割し、各プロシジャ内において、プロシ
ジャ実行時に実行され得る順序に基づいて、候補として
得られた命令文を順序付けし、予め決められた方法で各
プロシジャを順序付けし、各プロシジャ内における命令
文の順序と、各プロシジャの順序に基づいて候補として
得られた各命令文を順序付けする。

【００３０】本発明（請求項１７）は、副情報を読み出
す際に、抽出された命令文から変換された情報の誤り検
出符号の復号化を行ない、復号化された情報から計算さ
れる情報を副情報とする、または、抽出された命令文か
ら変換された情報を復号化鍵情報を用いて暗号化アルゴ
リズムにより復号化して得られた情報を副情報とする、
または、抽出された命令文から変換された情報を誤り訂
正符号を用いて復号化して得られた情報を副情報とす
る。

【００３１】本発明（請求項１８）は、計算機プログラ
ムからの副情報読み出し装置であって、入力されたプロ
グラムから、予め決められた方法で、一つ以上の命令文
を抽出する命令文抽出手段２３０と、抽出された命令文
から、予め決められた方法で、副情報を読み出す命令文
変換手段２４０とを有する。

【００３２】本発明（請求項１９）は、命令文抽出手段
２３０において、プログラムに出現する一つ以上の変数
についての代入文を抽出する手段を有する。

【００３３】本発明（請求項２０）は、命令文抽出手段
２３０において、プログラムを一連の処理を実行する単
位であるプロシジャに分割する手段と、各プロシジャ内
において、プロシジャ実行時に実行され得る順序に基づ
いて、候補として得られた命令文を順序付けする手段
と、予め決められた方法で各プロシジャを順序付けする
手段と、各プロシジャ内における命令文の順序と、各プ
ロシジャの順序に基づいて候補として得られた各命令文
を順序付けする手段とを有する。

【００３４】本発明（請求項２１）は、抽出された命令
文から変換された情報の誤り検出符号の復号化を行な
い、復号化された情報から計算される情報を副情報とす
る誤り検出手段と、抽出された命令文から変換された情
報を復号化鍵情報を用いて暗号化アルゴリズムにより復
号化して得られた情報を副情報とする復号化手段と、抽
出された命令文から変換された情報を誤り訂正符号を用
いて復号化して得られた情報を副情報とする誤り訂正手
段の、少なくともいずれか一つの手段を行う復元手段を
有する。

【００３５】本発明（請求項２２）は、計算機プログラ
ムからの副情報読み出しプログラムであって、入力され
たプログラムから、予め決められた方法で、一つ以上の
命令文を抽出する命令文抽出プロセスと、抽出された命
令文から、予め決められた方法で、副情報を読み出す命
令文変換プロセスとを有する。

【００３６】本発明（請求項２３）は、命令文抽出プロ
セスにおいて、プログラムに出現する一つ以上の変数に
ついての代入文を抽出するプロセスを有する。

【００３７】本発明（請求項２４）は、命令文抽出プロ
セスにおいて、プログラムを一連の処理を実行する単位
であるプロシジャに分割するプロセスと、各プロシジャ
内において、プロシジャ実行時に実行され得る順序に基
づいて、候補として得られた命令文を順序付けするプロ
セスと、予め決められた方法で各プロシジャを順序付け
するプロセスと、各プロシジャ内における命令文の順序
と、各プロシジャの順序に基づいて候補として得られた
各命令文を順序付けするプロセスとを有する。

【００３８】本発明（請求項２５）は、抽出された命令
文から変換された情報の誤り検出符号の復号化を行な
い、復号化された情報から計算される情報を副情報とす
る誤り検出プロセスと、抽出された命令文から変換され
た情報を復号化鍵情報を用いて暗号化アルゴリズムによ
り復号化して得られた情報を副情報とする復号化プロセ
スと、抽出された命令文から変換された情報を誤り訂正
符号を用いて復号化して得られた情報を副情報とする誤
り訂正プロセスの少なくともいずれか一つのプロセスを
行う復元プロセスを有する。

【００３９】本発明（請求項２６）は、計算機プログラ
ムからの副情報読み出しプログラムを格納した記憶媒体
であって、請求項２２、請求項２３、請求項２４、請求
項２５記載のプログラムの少なくとも１つを格納する。
上記のように、本発明によれば、プログラムと埋め込み
たい副情報を入力とし、予め決められた方法で、実行さ
れてもプログラムの動作結果に影響を与えない、埋め込
みたい副情報を表現する一つ以上の命令文を生成してプ
ログラムに挿入し、命令文が付加された当該プログラム
を出力することにより、副情報の埋め込みを行い、埋め
込み処理の逆の処理を行うことにより副情報の読み出し
を行う。このように副情報の埋め込み、読み出しを行う
ことにより、埋め込まれた命令文そのものが情報を表現
しているため、各プログラムに固有の埋め込み記録をと
っておかなくても、埋め込まれた副情報を読み出すこと
が可能となる。

【００４０】また、元々存在しなかった変数への代入操
作を行うことにより、元のプログラムの動作結果に影響
を与えることはないため、埋め込みたい副情報を表現す
る、実行されてもプログラムの動作結果に影響を与えな
い、一つ以上の命令文を効果的に生成することが可能と
なる。

【００４１】また、請求項３の方法で、副情報の埋め込
み、読み出しを行うことにより、制御フローを保ったプ
ログラムの変換が施された場合でも、埋め込まれた挿入
文の、埋め込み、読み出し時の順番は不変となるため、
制御フローを保ったプログラムの変換が行われたとして
も、埋め込まれた副情報が残り続けることが可能とな
る。

【００４２】また、副情報を誤り検出符号への変換を行
ってから、プログラムの埋め込みを行うことにより、埋
め込んだ副情報を検出した際に、その検出の信頼性を確
保することが可能となる。

【００４３】また、副情報の暗号化を用いることによ
り、埋め込まれた副情報の改ざんを非常に困難にするこ
とが可能になる。

【００４４】さらに、副情報の誤り訂正符号への変換を
行ってからプログラムに埋め込むことにより、各種のプ
ログラムに対する変換が施されることにより、挿入され
た命令文が数個、消失や変化したとしても、埋め込まれ
た副情報を読み出すことが可能になる。

【００４５】

【発明の実施の形態】図３は、本発明の動作の概要を説
明するための図である。

【００４６】まず、副情報埋め込み時の動作について説
明する。

【００４７】ステップ１１０） 最初に、プログラムと
当該プログラムに埋め込むための副情報を入力する。

【００４８】ステップ１２０） 埋め込みを行う副情報
から、実行されてもプログラムの動作結果に影響を与え
ない、一つ以上の命令文を生成する。命令文は、プログ
ラムに含まれない一つ以上の変数を新たに追加し、その
変数への代入文を命令文として生成する。

【００４９】ステップ１３０） 生成された命令文をプ
ログラムに挿入する。詳しくは、プログラムをプロシジ
ャに分割し、各プロシジャ内において、プロシジャ実行
時に実行され得る順序が一定であるような命令文挿入候
補位置を選択し、プログラムにおいて、プロシジャがコ
ード部に出現する順番に依らない、予め決定された方法
で順序付けされたプロシジャを選択し、順序付けされた
プロシジャと、各プロシジャにおける順序付けされた命
令文挿入候補位置に基づいて命令文を挿入する。ここ
で、「プロシジャ」とは、プログラムにおいて、一連の
処理を実行する単位とする（Ｃ言語であれば、関数、オ
ブジェクト指向言語であれば、メソッド、機械語であれ
ば、例えば、Intel アーキテクチャのＣＰＵにおいて
は、ＣＡＬＬ命令で制御が移され、ＲＥＴ命令で制御が
返される部分、Java bytecode においては、バイトコー
ドで表されたメソッド）。

【００５０】なお、副情報に対応する命令文を生成する
際に以下のような操作を付加することも可能である。

【００５１】 副情報を誤り検出符号への変換を行っ
てから埋め込む。

【００５２】 副情報を暗号化鍵情報による暗号化に
よって変換してから埋め込む。

【００５３】 副情報を誤り訂正符号への変換を行っ
てから埋め込む。

【００５４】 副情報を誤り検出符号への変換を行な
い、それを暗号化鍵情報によって暗号化してから埋め込
む。

【００５５】 埋め込みたい副情報を誤り検出符号へ
の変換を行ない、それを誤り訂正符号を用いて符号化し
てから埋め込む。

【００５６】 埋め込みたい副情報を、暗号化鍵情報
によって暗号化し、それを誤り訂正符号を用いて符号化
してから埋め込む。

【００５７】 埋め込みたい副情報を、誤り検出符号
への変換を行ない、それを暗号化鍵情報によって暗号化
し、それを誤り訂正符号を用いて符号化してから埋め込
む。 次に、副情報の読み出しの動作について説明する。

【００５８】ステップ２１０） 副情報が埋め込まれた
プログラムを入力する。

【００５９】ステップ２２０） 入力されたプログラム
から、プログラムに出現する一つ以上の変数についての
代入文を抽出する。詳しくは、プログラムをプロシジャ
に分割し、各プロシジャ内において、プロシジャ実行時
に実行され得る順序に基づいて、候補として得られた命
令文を順序付けし、予め決められた方法で各プロシジャ
を順序付けし、各プロシジャ内のおける命令文の順序
と、各プロシジャの順序に基づいて、候補として得られ
た各命令文を順序付けする。

【００６０】ステップ２３０） 抽出された命令文から
副情報を読み出す。この副情報を読み出す際に以下のよ
うな方法も可能である。

【００６１】 抽出された命令文から変換された情報
の誤り検出符号の復号化を行ない、その際に復号化され
た情報の信頼度の計算を行ない、信頼度が予め決められ
た閾値を越えている場合に、復号化された情報を副情報
とする。

【００６２】 抽出された命令文から変換された情報
を、復号化鍵情報を用いて、復号化し、それを副情報と
する。

【００６３】 抽出された命令文から変換された情報
を、誤り訂正符号を用いて復号化したものを得られた副
情報とする。

【００６４】 上記、、、の方法の組み合わせ
により副情報を得る。

【００６５】

【実施例】以下、図面と共に本発明の実施例を説明す
る。

【００６６】［第１の実施例］図４は、本発明の第１の
実施例の副情報埋め込み装置の構成を示す。

【００６７】同図に示す副情報埋め込み装置は、プログ
ラム入力部１１０、副情報入力部１２０、暗号化鍵入力
部１３０、副情報変換部１４０、付加命令文生成部１５
０、付加命令文挿入部１６０、プログラム出力部１７０
から構成される。

【００６８】プログラム入力部１１０は、副情報を埋め
込むためのプログラムを入力し、付加命令文生成部１５
０と付加命令文挿入部１６０に渡す。

【００６９】副情報入力部１２０は、プログラムに埋め
込むための副情報を入力して副情報変換部１４０に渡
す。

【００７０】暗号化鍵入力部１３０は、暗号化鍵を入力
し、副情報変換部１４０に渡す。

【００７１】副情報変換部１４０は、誤り検出符号化部
１４１、暗号化部１４２、誤り訂正符号化部１４３から
構成され、入力された副情報を変換していく。

【００７２】まず、誤り検出符号化部１４１において、
入力された副情報から、誤り検出符号化された副情報を
生成する。

【００７３】その方法としては、例えば、埋め込みたい
情報をビット列で表したものをｗ、誤り検出符号化部１
４１において予め設定されている、または、外部から入
力として供給される誤り検出符号化用情報をビット列で
表現したものをｋr 、誤り検出符号化された副情報をビ
ット列で表現したものをｗe と表すと、ｗe ＝ｗ‖ｋr
として構成できる。但し、ｘ‖ｙは、ビット列ｘとビッ
ト列ｙを結合してできたビット列を表す。このように構
成すると、読み出された副情報の信頼性が確保できる。
この理由は、この方法に対応した副情報の読み出しとし
て、例えば、ｋr（ビット長がｍであるとする）と読み
出された情報の下位ｍビットの各ビットを比較して（一
致したビット数）／ｍを信頼度とし、それが、１の場
合、つまり、全てが一致していた場合のみ、副情報の検
出が成功したとして下位ｍビットを除いた情報を、読み
出された副情報とすることにより、読み出された情報
は、ランダムに出現するとすれば、読み出された情報の
下位ｍビット全てがｋr と一致する可能性は、（１／２
^m ）であるので、十分な長さのｋr を設けることで、読
み出された副情報の信頼性が確保できるからである。

【００７４】次に、暗号化部１４２では、誤り検出符号
化された副情報と、暗号化鍵から、暗号化された副情報
を生成する。

【００７５】一般的には、誤り検出符号化された副情報
をビット列で表現したものをｗe 、暗号化用鍵をビット
列で表現したものをｋc 、暗号化された副情報をビット
列で表現したものをｗecと表すと、ｗec＝Ｅ（ｗe ，ｋ
c ）という処理により表現できる。但し、Ｅ（ｉ，ｋ）
は、暗号化アルゴリズムＥを用いて、情報ｉを暗号鍵ｋ
で暗号化した情報を表すものとする。

【００７６】暗号化アルゴリズムとしては、例えば、文
献「岡本龍明・山本博資著、“現代暗号”、産業図書，
１９９７」pp.80-87にあるDES(Data Encryption Standa
rd)をＥＣＢモードを用いて使う方法がある。当該ＤＥ
Ｓは、ブロック暗号の一種であり、６４ビットサイズの
ブロックを１単位として暗号化処理を行う。ブロック暗
号の使用モードであるＥＣＢモードについては、文献
「櫻井幸一監訳“暗号理論の基礎”、共立出版、１９９
６」pp.91-92に記載されている。当該ＥＣＢモードは、
連続した６４ビットの平文ブロックｘ1 ，ｘ2 ，…に対
して同じ鍵を用いて暗号化し、暗号文ブロックｙ1 ，ｙ
2 ，…を出力する。暗号化されるビット列ｗecのビット
数が６４ビットの倍数でないときは、全ブロックの完全
な構成ができないため、例えば、ｗecの後ろに、ランダ
ムに生成されたビット列を付け足して、ビット数を６４
の倍数にすることによってブロックを構成することがで
きる。

【００７７】なお、ここでは、暗号化アルゴリズムＥ
は、共通鍵暗号アルゴリズムを用いたが、暗号化アルゴ
リズムＥは、共通暗号アルゴリズム、公開鍵暗号アルゴ
リズムのどちらで実現してもよい。

【００７８】このように、埋め込む情報の暗号化を行う
ことにより、埋め込まれた副情報を、他人が意図した情
報に改竄することを非常に困難にすることが可能とな
る。

【００７９】次に、誤り訂正符号化部１４３では、暗号
化された副情報から、誤り訂正符号化された副情報を生
成する。その方法としては、例えば、文献「宮川洋・岩
垂好裕・今井秀樹著“符号理論”、昭晃堂、１９７３」
pp.267-269にある、誤り訂正符号であるリード・ソロモ
ン符号によって実現する方法がある。

【００８０】これにより、各種のプログラムに対する変
換が施されることにより、挿入された命令文が数個、消
失や変化したとしても、埋め込まれた副情報を読み出す
ことが可能となる。ここで、「各種のプログラムに対す
る変換」とは、例えば、プログラムへの最適化処理や、
埋め込まれた副情報の消去、改ざんを試みる攻撃が該当
する。その理由は、各種のプログラムに対する変換によ
り、挿入された命令文が数個、消失や変化したとする
と、副情報読み出しの際に、読み出された情報に消失や
変化が見られることが考えられるが、情報の消失や変化
を訂正可能な誤り訂正符号を埋め込む情報に適用するこ
とにより、そのような消失や変化が起こった場合でも意
図した情報が読み出せるからである。

【００８１】なお、本実施例においては、副情報変換部
１４０に、誤り検出符号化部１４１、暗号化部１４２、
誤り検出符号化部１４３の全てが存在するものを記載し
たが、各々が存在しないものも実施可能である。

【００８２】次に、付加命令文生成部１５０では、入力
されたプログラムと変換された情報から、変換された情
報を表現する命令文列を生成する。

【００８３】その生成方法としては、まず、表現したい
情報を決められたビット数毎に分割し、各分割されたビ
ット列を、それに対応する命令文に変換するという方法
がある。

【００８４】分割されたビット列に対応する命令文とし
ては、例えば、元のプログラムに用いられていない変数
をチェックし、元のプログラムに存在しない変数名を生
成し、それに対する代入文を用いる方法がある。

【００８５】元々存在しなかった変数への代入操作は、
元のプログラムの動作結果に影響を与えない。図５は、
本発明の第１の実施例で扱う一般的なプログラムの模式
図を示す。ヘッダ部にある変数は、コード部にあるすべ
てのプロシジャから参照できる変数とする。例えば、Ｃ
言語では、プログラムはソースコードが書かれている１
ファイルにあたり、ヘッダ部にある変数情報はグローバ
ル変数にあたり、コード部における各プロシジャは、各
関数にあたる。

【００８６】例えば、Java bytecode では、プログラム
が１クラスファイルあたり、ヘッダ部にある変数情報
は、クラスファイル中のフィールド領域に書かれている
変数にあたり、コード部における各プロシジャは、メソ
ッドにあたる。

【００８７】上記の変数のチェック、存在しなかった変
数名の生成は、ヘッダ部にある変数情報を対象にする方
法がある。

【００８８】上記のような命令文を生成する方法として
は、例えば、以下のような方法がある。

【００８９】まず、副情報を埋め込む対象のプログラム
の形式に依存しない汎用的な形で表現した代入文（以
後、代入文テンプレートと呼ぶ）を作成する。元のプロ
グラムに存在しない変数名をａとおくと、ａへの代入文
テンプレートとして、例えば、図６のように表せる代入
文テンプレートを考えることができる。

【００９０】ｏ１は、変数ａもしくは、それ以外の変数
が入り、ｏ２には、ｔ１からｔ２の値が入るものとす
る。ｏｐは、「＋」や「＊」等の二項演算子であるとす
る。

【００９１】ここで、１個の代入文テンプレートによっ
て表されるビット列で表現された情報と代入文テンプレ
ートとの対応関係の例を以下に示す。

【００９２】ｏ２が２〜５、ｏｐが加算と乗算、とする
と、４ビットのビット列を表すことができ、その対応表
としては、 ビット列００００→ａ＝ａ＋２ ビット列０００１→ａ＝ａ＋３ ビット列００１０→ａ＝ａ＋４ ビット列００１１→ａ＝ａ＋５ ビット列０１００→ａ＝［ａ以外の変数］＋２ ビット列０１０１→ａ＝［ａ以外の変数］＋３ ビット列０１１０→ａ＝［ａ以外の変数］＋４ ビット列０１１１→ａ＝［ａ以外の変数］＋５ ビット列１０００→ａ＝ａ＊２ ビット列１００１→ａ＝ａ＊３ ビット列１０１０→ａ＝ａ＊４ ビット列１０１１→ａ＝ａ＊５ ビット列１１００→ａ＝［ａ以外の変数］＊２ ビット列１１０１→ａ＝［ａ以外の変数］＊３ ビット列１１１０→ａ＝［ａ以外の変数］＊４ ビット列１１１１→ａ＝［ａ以外の変数］＊５ というように構成できる。

【００９３】なお、上記の代入文テンプレート構成法は
一例であって、表現したい情報と、それに対応する代入
文テンプレートのパターンを定めることができればよ
い。

【００９４】次に、各代入文テンプレートを埋め込みを
行う対象プログラムに応じた形（対象プログラムがソー
スコードであれば、そのソースコードを記述している言
語における代入文の形式、機械語の場合は、代入文テン
プレートの表す代入操作に等価な一つ以上の機械語命令
文列）に変換する。その際に、代入文テンプレートで
は、「ａ以外の変数」と表現されていた変数は、例え
ば、元のプログラムに用いられていた変数をランダムに
選んで割り当てていく方法がある。ここで、代入文テン
プレートを、埋め込みを行う対象プログラムに応じた形
に変換する例を、図７、図８に示す。

【００９５】図７は、対象プログラムがPascalで記述さ
れたソースコードで、ａ以外の変数としてｖ０という変
数を選んだ場合であり、図８は、対象プログラムが「Ja
va bytecode 」で、ａ以外の変数として、ｖ０という変
数を選んだ場合（機械語の表現は、“jasmin”形式を使
用している。変数ａ，ｖ０が存在するclass 名を“exam
ple ”としている）の場合を示す。

【００９６】まとめると、入力されたプログラムをｐ、
変換された埋め込みたい副情報をｗ、付加する命令文列
をｓ^->とおくと、 １．Ｐ中に存在しない変数名を生成する： ２．ｗを一つの代入文テンプレートで表現できるビット
長に分割し、 ｗ^->＝（ｗ0 ，ｗ1 ，…，ｗn-1 ） を生成する：３．ｗ^->の各要素を、対応する代入文テン
プレートに変換し、代入文テンプレートの列 ｐ^->＝（ｐ0 ，ｐ1 ，…，ｐn-1 ） を生成する：４．ｐ^->の各要素を埋め込みを行う対象プ
ログラムに応じた形に変換し、命令文列 ｓ^->＝（ｓ0 ，ｓ1 ，…，ｓn-1 ） を生成する：という手順で、付加する命令文列を生成す
ることができる。

【００９７】次に、付加命令文挿入部１６０では、入力
されたプログラムと、付加する命令文列から、命令文列
が埋め込まれたプログラムを生成する。

【００９８】その方法としては、以下のような方法があ
る。

【００９９】図６に示すようにプログラムのコード部に
は、プロシジャが順番に並んでいる。

【０１００】一番単純な挿入方法としては、入力された
付加する命令文列に記されている新たに付加される変数
の宣言文を、ヘッダ部にある変数情報部に付加し、付加
する命令文列ｓ^->＝（ｓ0 ，ｓ1 ，…，ｓn-1 ）の各要
素を、ｓ0 から順にコード部の先頭から末尾に向かって
ランダムな間隔をおきながら挿入していく方法がある。
図９にその例を示す。

【０１０１】以上の方法により、副情報が埋め込まれた
プログラムが生成される。

【０１０２】また、プログラムの中に、変数の名前に関
する情報が入っている場合は、副情報の埋め込みを分か
りにくくするため、それらの変数の名前に関する情報を
消去する、または、変更するといったことを、プログラ
ム出力部１７０において行ってもよい。

【０１０３】本実施例では、一つの変数についての代入
文の挿入を行ったが、複数の変数についての代入文に拡
張することにより、複数の情報を埋め込むことも可能で
ある。

【０１０４】［第２の実施例］本実施例では、副情報読
み出しについて説明する。

【０１０５】本実施例では、前述の第１の実施例に記載
された副情報埋め込み装置で生成されたプログラムか
ら、副情報を読み出すための装置を示す。

【０１０６】図１０は、本発明の第２の実施例の副情報
読み出し装置の構成を示す。

【０１０７】同図に示す副情報読み出し装置は、プログ
ラム入力部２１０、復号化鍵入力部２２０、命令文抽出
部２３０、命令文変換部２４０、副情報復元部２５０、
及び副情報出力部２６０から構成される。

【０１０８】プログラム入力部２１０は、副情報が埋め
込まれたプログラムを入力し、命令文抽出部２３０に渡
す。

【０１０９】復号化鍵入力部２２０は、復号するための
復号鍵を入力し、副情報復元部２５０に渡す。

【０１１０】命令文抽出部２３０は、入力されたプログ
ラムから、予め定められた方法で、埋め込まれたと思わ
れる付加命令文列の候補の列を抽出する。その方法とし
ては、前述の第１の実施例に記載した副情報埋め込み装
置の方法に対応する例として、以下の方法があげられ
る。

【０１１１】前述の第１の実施例に記載した例では、元
のプログラムに存在しなかった変数を付加し、それに対
する代入文を付加命令文とし、それをプログラムのコー
ド部の先頭から順に挿入しているので、プログラムの各
変数について、それに関する代入文（機械語の場合は、
代入文操作と等価な機械語の列）を抽出し、コード文に
おける出現順番に並べた列を出力とすればよい。その出
力例を図１１に示す。対象プログラムが機械語の場合
は、代入文の操作と等価な機械語の列を抽出する方法と
しては、例えば、第１の実施例で記載した、汎用的な形
で表現した代入文から変換され得る機械語の列のパター
ンに合致した機械語の列をプログラムから抽出してくる
方法がある。

【０１１２】命令文変換部２４０では、抽出された各変
数についての命令文の列から、各変数についての命令文
の列に対応する情報を生成する。その方法としては、前
述の第１の実施例に記載した副情報埋め込み装置の方法
に対応する例として、以下の方法があげられる。

【０１１３】まず、入力された各変数についての命令文
の列の各命令文それぞれを、第１の実施例で記載した、
代入文テンプレートに変換し（対応する代入文テンプレ
ートが存在せず、変換できない命令文については、それ
が入力になかったものとして扱う）、第１の実施例であ
げた、表現したい情報から、それに対応する代入文テン
プレートへの写像の逆写像を、プログラム中に出現する
各変数ｖi における代入文の列 ｓvi^->＝（ｓ^vi0 ，ｓ^vi1 ，… ） について施し、対応する情報の列 ｉvi^->＝（ｉ^vi0 ，ｉ^vi1 ，…） を得、ｉvi^->の各要素を結合してできる情報Ｉviを生成
する。

【０１１４】ただし、逆写像が存在しない代入文につい
ては、それを除いて対応する情報の列を生成する。

【０１１５】１変数についての上記の例を図１２に示
す。図１２は、本発明の第２の実施例の代入文テンプレ
ートの列、対応する情報の列、結合してできる情報の例
を示す。

【０１１６】以上の処理ににより、各変数についての命
令文の列に対応する情報 Ｉ^->＝（Ｉv0，ＩV1，…） が生成される。次に、副情報復元部２５０では、誤り訂
正部２５１において、入力されたＩ^->＝（Ｉv0，ＩV1，
…）から、誤り訂正されたＩ’^->＝（Ｉvo’，…）を生
成する。その方法としては、第１の実施例に記載した副
情報埋め込み装置の方法に対応する例として、以下の方
法があげられる。

【０１１７】第１の実施例に記載した、誤り訂正符号化
部１４３で用いられたアルゴリズムに対する復号をＩ^->
の各要素に施し、各要素の内、復号可能であったものの
みを要素としたＩ’^-> を出力とする。

【０１１８】次に、副情報復元部２５０では、復号化部
２５２において、入力されたＩ’^->の各要素について埋
め込み時に行われた暗号化の復号を行う。その方法とし
ては、第１の実施例に記載した副情報埋め込み装置の方
法の対応する例として、以下の方法がある。

【０１１９】第１の実施例に記載した、暗号化部１４２
での暗号化アルゴリズムに対応する復号アルゴリズム
と、暗号化時に用いられた暗号化鍵に対応する復号化鍵
を用いて、Ｉ’^->の各要素を復号化し、Ｉ”^->＝（Ｉv
o”，…）を得る。

【０１２０】次に、誤り検出部２５３では、入力された
Ｉ”^->から副情報を出力する。

【０１２１】その方法としては、第１の実施例に記載し
た副情報埋め込み装置の方法に対応する例として、以下
の方法がある。

【０１２２】誤り検出符号化情報をｋr とすると、Ｉ”
^->の各要素ｉ”について、下位｜ｋr ｜ビット（｜ｋr
｜は、ｋr のビット長）をｋr と比較し、全ビットが一
致すれば、ｉ”の残りの上位ビットを、検出された副情
報であるとする。但し、誤り検出符号化用情報ｋr は、
埋め込みの際に用いられたものと同じでなくては読み出
しが成功しない（誤り検出符号化用情報ｋr は、誤り検
出部２５３において予め設定されていてもよいし、また
は、外部から入力として供給されてもよい）。ここで、
一致したものが無ければ、検出された副情報は無しと見
做し、一つでも存在すれば、そのうちの１つを検出され
た副情報として返す。複数の一致したものがある場合
は、それは、同じ暗号化鍵を用いて、副情報が複数埋め
込まれた場合であると考えられるので、その旨を出力し
てもよい。

【０１２３】なお、容易に想像できるように、本実施例
においては、副情報復元部２５０に、誤り訂正部２５
１、復号化部２５２、誤り検出部２５３の全てが存在す
るものを記載したが、埋め込みを行った装置に対応する
ように、各々が存在しないものを実施することも可能で
ある。つまり、対応する埋め込み装置の副情報変換部１
４０内部のコンポーネントのうち、存在しないものがあ
れば、そのような各構成例に対応して、読み出し装置に
おいても、副情報復元部２５０の内部のコンポーネント
のうち、存在しないものを構成することができる。

【０１２４】［第３の実施例］本実施例では、副情報埋
め込み装置の第２の例を説明する。

【０１２５】以下に述べる部分以外は、前述の第１の実
施例と共通である。

【０１２６】図１２は、本発明の第３の実施例の副情報
埋め込み装置における付加命令文挿入部の構成を示す。
同図中、図４の構成と同一部分については、同一符号を
付し、その説明を省略する。

【０１２７】付加命令文挿入部１６０は、プログラム分
割部１６１、プロシジャ内位置選択部１６２、プロシジ
ャ選択部１６３、挿入位置選択部１６４、プログラム生
成部１６５から構成される。

【０１２８】プログラム分割部１６１では、入力された
プログラムから、そのコード部における各プロシジャを
抽出してプロシジャ列 ｐ^->＝（ｐ0 ，ｐ1 ，…，ｐnp-1） を出力する。

【０１２９】プロシジャ内位置選択部１６２では、プロ
シジャ列から、各プロシジャにおける順序付けされた命
令文挿入候補位置の選択を行う。

【０１３０】その方法としては、例えば、以下の方法が
ある。

【０１３１】１．各プロシジャについて、プロシジャｐ
k 中の命令文列を、基本ブロックの列 ｂk ^->＝（ｂk,0 ，ｂk,1 ，…） に分割する。

【０１３２】２．その各基本ブロックをノードしたフロ
ーグラフｇk を構成する。図１４にその例を示す。

【０１３３】３．フローグラフｇk を基に基本ブロック
の集合を強連結部分に分け、強連結部分の列 Ｂk ^->＝（Ｂk,0 ，Ｂk,1 ，…） を構成する（強連結部分は、部分グラフ中の全てのノー
ドの対、ｂk,i ，ｂk,jにおいて、ｂk,i からｂk,j へ
のパスがあり、ｂk,j からｂk,i へのパスもあるような
極大部分グラフを構成するノードの集合のことである。
図１５にその一例を示す。ここで、「極大部分グラフ」
とは、直前の記述にある「部分グラフ中の全てのノード
の対、…へのパスもあるような」という条件を満たす極
大の（一番大きな）部分グラフのことを指す。

【０１３４】４．強連結部分をノードとし、Ｂk,i の要
素の少なくとも、一つの基本ブロックからＢk,j の要素
の少なくとも１つの基本ブロックへの有向辺がｇk にお
いて存在するとき、Ｂk,i からＢk,j への有向辺を持つ
グラフＧk を構成する。このグラフは、ＤＡＧ（Direct
ed Acyclic Graph）となる。図１６にその一例を示す。

【０１３５】５．Ｇk において、Ｇk のノードのＢk,i
からＢk,i+1 へのパスがあり、Ｂk,i+1 からＢk,i への
パスが存在しないような Ｂk ^->’＝（Ｂ’k,0 ，Ｂ’k,1 ，…）＝（Ｂk,bseq
(0) ，Ｂk,bseq(1) ） を構成する（Ｇk は閉路をもたないめ、効率的に構成が
可能である）。

【０１３６】６． Ｂ^->k ’の各要素Ｂ’k,i につい
て、各Ｂ’k,i の要素である基本ブロックの一つをラン
ダムにとり、その基本ブロックの中から一つの挿入候補
位置をランダムにとり（それをｍk,i とおく）、ｍk ^->
＝（ｍk,0 ，ｍk,1 ，…）を構成する。

【０１３７】以上の１〜６のステップにより可能であ
る。

【０１３８】このようにして得られた各プロシジャにお
ける順序付けされた命令文挿入候補位置の列の列Ｍ^->＝
（ｍ0 ^-> ，ｍ1 ^-> ，…ｍnp-1^->）を出力する。

【０１３９】ここでいう「基本ブロック」とは、一連の
命令文の列において、その命令列へ制御が移行するのは
最初の命令文に対してのみであり、一度制御が移される
と、途中で停止することがなく順番に実行され、その命
令列から他の部分へ制御が移るのは、最後の命令文にお
いてのみであるような命令文の列である。

【０１４０】「フローグラフ」は、各基本ブロックをノ
ードし、ある基本ブロックｂi の最後の文から、基本ブ
ロックｂj の最初の文に制御が移る可能性がある場合に
ｂiからｂj への有向辺を持つグラフのことである。

【０１４１】基本ブロックと、フローグラフの構成法
は、文献「Ａ．Ｖ．エイホ・ＪＤ．ウルマン著／土井範
久訳、“コンパイラ”、培風館，１９８６」pp.371-373
に記述されている方法で実現が可能である。

【０１４２】具体的にプロシジャを基本ブロックに分割
する方法を、Java bytecode を例にして示す。ここで
は、Java virtual machineにおける１インストラクショ
ンが１命令文に当たる。

【０１４３】インストラクションの列として表現された
メソッドを入力とし、まず、基本ブロックの最初のイン
ストラクション（筆頭）の集合を以下の手順で求める。

【０１４４】 最初のインストラクションは筆頭であ
る。

【０１４５】 条件分岐インストラクション（ｉｆｅ
ｑ，ｉｆｇｅ命令等）、または、無条件分岐インストラ
クション（ｇｏｔｏ命令等）の飛び先のインストラクシ
ョンは筆頭である。

【０１４６】 条件分岐インストラクションの直後の
インストラクションは筆頭である。次に、各筆頭に対し
て、基本ブロックを構成する。基本ブロックは、筆頭及
びそれに続く次の筆頭か、プログラムの終わり（ｒｅｔ
ｕｒｎ命令等の呼び出し元への復帰を行う命令）までの
すべての文からなる。但し、次の筆頭は含まれない。

【０１４７】以上の処理によって、基本ブロックへの分
割が可能である。

【０１４８】次に、基本ブロックの集合からフローグラ
フを構成する方法について説明する。

【０１４９】フローグラフのノードは、基本ブロックで
あり、一つのノードを開始のノードとして区別する。こ
れは、その筆頭が最初の文である基本ブロックである。
実行時に基本ブロックＢ2 が基本ブロックＢ1 の直後に
なり得るならば、つまり、 Ｂ1 の最後の文からＢ2 の最初の文へ行く条件付飛
び越しあるいは、無条件飛び越しがあるか； Ｂ2 がプログラムの順序でＢ1 の直後にあり、しか
も、Ｂ1 が無条件飛び越しで終わっていない；ならば、
Ｂ1 からＢ2 への有向辺がある。

【０１５０】以上の処理によって基本ブロックの集合か
らフローグラフを構成できる。

【０１５１】また、基本ブロックの集合を強連結部分に
分ける方法は、文献「野下浩平，高岡忠雄，町田元，
“岩波講座情報科学１０基本的算法”、岩波書店，１９
８３」pp.57-59に記述されているグラフの強連結部分を
求める方法により、実現が可能である。

【０１５２】プロシジャ選択部１６３では、プロシジャ
列から順序付けされたプロシジャの選択を行う。その方
法として、例えば、プロシジャ列の各プロシジャにおけ
る、上記方法で構成したグラフＧk の長さ（最長の鎖
（鎖とは（ｘ1 ，ｘ2 ），（ｘ2 ，ｘ3 ），…，（ｘn-
1 ，ｘn ）がグラフの辺であるようなｘ1 ，ｘ2 ，…，
ｘn の列）の長さによって定義される）を用い、その長
さが違うものを長さの小さい順に並べ、 ｐ^-> ＝（ｐ’0 ，ｐ’1 ，…）＝（ｐpseq(0) ，ｐps
eq(1) ，…） を構成することによって実現できる。

【０１５３】挿入位置選択部１６４では、順序付けされ
たプロシジャ列と、各プロシジャにおける順序付けされ
た命令文挿入候補位置の列の列から、プログラム全体に
おける命令文挿入候補位置の列 ｍall ^->＝（ｍpseq(0),0 ，ｍpseq(0),1 ，…，ｍpseq
(1),0 ，ｍpseq(1),1 ，…，ｍpseq(np-1)0), ｍpseq(n
p-1),1，…） を出力する。プログラム生成部１６５は、プログラムと
命令文挿入候補位置の列と、付加命令文列から、命令文
が挿入されたプログラムを生成する。その方法として、
例えば以下のような方法がある。

【０１５４】まず、入力された付加命令文列に記されて
いる、新たに付加される変数の宣言文をヘッダ部にある
変数情報部に付加する。次に、命令文挿入位置を決め
る。付加命令文列をｓ^->とおく。｜ｓ^->｜≦｜ｍall ^->
｜の場合は、｜ｓ^->｜個の要素をランダムに選び、命令
文挿入位置の列ｍsel ^->を得る。｜ｓ^->｜＞｜ｍall ^->
｜の場合は、十分な数の挿入候補位置がないため、副情
報埋め込み失敗として終了する。なお、ここで、ベクト
ル「^->」の絶対値は、ベクトルの次元数（配列と見れば
要素の数）である。

【０１５５】次に、プログラムに付加命令文列ｓ^->の各
要素を、命令文挿入位置ｍsel ^->に順番に挿入し、それ
を出力する。

【０１５６】前述の第１の実施例で示したように命令文
の埋め込みを行った場合では、埋め込み後に、図１７に
示すような制御フローを保ったプログラムの変換が施さ
れた場合、埋め込んだ情報が正しく読み取れないという
問題がある。

【０１５７】本実施例によれば、コード部における位置
ではなく、制御フローを考慮して命令文の埋め込みを行
うため、制御フローを保ったプログラムの変換が施され
ても埋め込み情報を読み出すことが可能になるという効
果がある。

【０１５８】［第４の実施例］本実施例では、副情報読
み出し装置の第２の例を説明する。

【０１５９】以下に述べる部分以外は、前述の第２の実
施例と共通である。

【０１６０】本実施例は、前述の第３の実施例に記載さ
れた副情報埋め込み装置で生成されたプログラムから副
情報を読み出すための装置である。

【０１６１】図１８は、本発明の第４の実施例の副情報
読み出し装置の命令文抽出部の構成を示す。

【０１６２】同図に示す命令文抽出部２３０は、入力さ
れたプログラムから埋め込まれたと思われる付加命令文
列の候補の列を抽出する。当該命令文抽出部２３０は、
プログラム分割部２３１、プロシジャ内位置番号付け部
２３２、プロシジャ番号付け部２３３、順序付け済候補
命令文抽出部２３４から構成される。

【０１６３】プログラム分割部２３１は、入力されたプ
ログラムから、そのコード部における各プロシジャを抽
出して、プロシジャ列ｐ^->＝（ｐ0 ，ｐ1 ，…，ｐnp-
1）を出力する。

【０１６４】プロシジャ内位置番号付け部２３２は、プ
ロシジャ列から、各プロシジャ内の命令文の順序付けを
行う。その方法としては、前述の第３の実施例に記載し
た副情報埋め込み装置の方法に対応する例として、以下
の方法があげられる。

【０１６５】１．各プロシジャについて、プロシジャｐ
k 中の命令文列を、基本ブロックの列 ｂk ^->＝（ｂk,0 ，ｂk,1 ，…） に分割する。

【０１６６】２．その基本ブロックをノードしたフロー
グラフｇk を構成する。

【０１６７】３．基本ブロックの集合を強連結部分に分
け、強連結部分の列 Ｂk ^->＝（Ｂk,0 ，Ｂk,1 ，…） を構成する。

【０１６８】４．強連結部分をノードとし、Ｂk,i の要
素の少なくとも１つの基本ブロックからＢk,j の要素の
少なくとも１つの基本ブロックへの有向辺がｇk におい
て存在するとき、Ｂk,i からＢk,j への有向辺を持つグ
ラフＧk を構成する。このグラフは、ＤＡＧ(Directed
Acyclic Graph ）となる。前述の図１５にその一例を示
す。

【０１６９】５．Ｇk のノード（強連結部分）を“topo
logical order ”に並べる（並べられた後の強連結部分
の列をＢk ’^->＝（Ｂ’k,0 ，Ｂ’k,1 ，…）とお
く）。

【０１７０】６．プロシジャに出現する各命令文につい
て、それが属する基本ブロックの属する強連結部分の順
番（“topological order ”の順番、つまり、Ｂ’k,i
に属しているときはｉ）を各命令文の番号とする。

【０１７１】“topological order ”への並べ変えにつ
いては、文献「Donald E. Knuth 著、“The Art of com
puter Programming Second Edition”, Addison-Wesley
Publishing company, 1973 」pp.258-265に記述されて
いる方法で実現が可能である。

【０１７２】このように各命令文に番号付けをすること
により、第３の実施例に記載した副情報埋め込み装置で
埋め込みが行われた各命令文については、この方法によ
って付けられた番号は、必ず同じように順序付けされ
る。

【０１７３】プロシジャ番号付け部２３３は、プロシジ
ャ列から、各プロシジャに番号付けを行う。その方法と
しては、第３の実施例に記載した副情報埋め込み装置の
方法に対応する例として、以下の方法があげられる。

【０１７４】各プロシジャにおける上記の方法で構成し
たグラフＧの長さ（最長の鎖（鎖とは、（ｘ1 ，ｘ2
），（ｘ2 ，ｘ3 ），…，（ｘn-1 ，ｘn ）がグラフ
の辺であるようなｘ1 ，ｘ2 ，…，ｘn の列）の長さに
よって定義される）を用い、その長さをプロシジャの番
号とする。

【０１７５】順序付け済候補命令文抽出部２３４では、
プロシジャ列と、各命令文の位置の番号と、プロシジャ
の番号から順序付けされた候補命令文の列を出力する。
その方法としては、第３の実施例に記載した副情報埋め
込み装置の方法に対応する例として、以下の方法があげ
られる。

【０１７６】プログラムの各変数ｖi について、それに
関する代入文（機械語の場合は、代入文操作と等価な機
械語の列を１つの代入文とみる） ｓvi^->＝（ｓ^vi0 ，ｓ^vi1 ，…） を抽出し、各代入文を以下の法則で順番に並べる。

【０１７７】 代入文が出現するプロシジャの番号が
小さいものを先にする。

【０１７８】 代入文が出現するプロシジャの番号が
同じ場合は、命令文の位置の番号（機械語の場合は、列
の最初の要素に振られた番号）が小さいものを先にす
る。

【０１７９】 代入文が出現するプロシジャの番号も
命令文の位置の番号も同じ場合は、どちらを先にしても
よい。

【０１８０】以上のようにして並べられた代入文の列を
各変数について出力する。

【０１８１】また、上記の各実施例は、図４、図１０、
図１３、図１８の構成に基づいて説明したが、副情報埋
め込み装置及び副情報読み出し装置の各構成要素をプロ
グラムとして構築することも可能である。

【０１８２】また、構築されたプログラムを副情報埋め
込み装置及び副情報読み出し装置として利用されるコン
ピュータのＣＰＵにインストールすることも可能であ
る。

【０１８３】また、構築されたプログラムを副情報埋め
込み装置及び副情報読み出し装置に接続されるハードデ
ィスクや、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−Ｒ
ＯＭ等の可搬記憶媒体に格納しておき、本発明を実施す
る際にインストールすることにより、容易に本発明を実
現できる。

【０１８４】なお、本発明は、上記の実施例に限定され
ることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応
用が可能である。

【０１８５】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、副情報
の埋め込み、読み出しを行うことにより、埋め込まれた
命令文そのものが情報を表現しているため、各プログラ
ムに固有の埋め込み記録をとっておかなくても、埋め込
まれた副情報を読み出すことができる。

【０１８６】また、元々存在しなかった変数への代入操
作は、元のプログラムの動作結果に影響を与えることは
ないため、埋め込みたい副情報を表現する、実行されて
もプログラムの動作結果に影響を与えない、一つ以上の
命令文を効果的に生成する事が可能となる。

【０１８７】また、請求項３の方法で副情報の埋め込
み、読み出しを行うことにより、制御フローに保ったプ
ログラムの変換が施された場合でも、埋め込まれた挿入
文の埋め込み、読み出し時の順番は不変となるため、制
御フローを保ったプログラムの変換が行われたとして
も、埋め込まれた副情報が残り続けることが可能とな
る。また、副情報を誤り検出符号への変換を行ってから
プログラムへの埋め込みを行うことにより、埋め込んだ
副情報を検出した際に、その検出の信頼性を確保する事
が可能となる。

【０１８８】また、副情報の暗号化を用いることによ
り、埋め込まれた副情報の改ざんを非常に困難にするこ
とが可能である。

【０１８９】また、副情報の誤り訂正符号への変換を行
ってからプログラムに埋め込むことにより、各種のプロ
グラムに対する変換が施されることにより、挿入された
命令文が数個、消失や変化したとしても、埋め込まれた
副情報を生み出すことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明するための図である。

【図２】本発明の原理構成図である。

【図３】本発明の動作の概要を説明するための図であ
る。

【図４】本発明の第１の実施例の副情報埋め込み装置の
構成図である。

【図５】本発明の第１の実施例の一般的なプログラムの
模式図を示す。

【図６】本発明の第１の実施例の代入文の例である。

【図７】本発明の第１の実施例における代入文を変換す
る例を説明するための図（その１）である。

【図８】本発明の第１の実施例における代入文を変換す
る例を説明するための図（その２）である。

【図９】本発明の第１の実施例の付加する命令文の挿入
方法を説明するための図である。

【図１０】本発明の第２の実施例の副情報読み出し装置
の構成図である。

【図１１】本発明の第２の実施例のプログラムの各変数
毎の命令文の出力の例である。

【図１２】本発明の第２の実施例の代入文テンプレート
の列、対応する情報の列、結合してできる情報の例を示
す図である。

【図１３】本発明の第３の実施例の副情報埋め込み装置
における付加命令文挿入部の構成図である。

【図１４】本発明の第３の実施例の基本ブロックをノー
ドにしたフローグラフである。

【図１５】本発明の第３の実施例の基本ブロックの集合
と強連結部分の例である。

【図１６】本発明の第３の実施例の有向辺を有するグラ
フの例である。

【図１７】本発明の第３の実施例の制御フローを保った
プログラムの例である。

【図１８】本発明の第４の実施例の副情報読み出し装置
の命令文抽出部の構成図である。

【符号の説明】

１１０ プログラム入力部 １２０ 副情報入力部 １３０ 暗号化鍵入力部 １４０ 副情報変換手段、副情報変換部 １４１ 誤り検出符号化部 １４２ 暗号化部 １４３ 誤り訂正符号化部 １５０ 命令文生成手段、付加命令文生成部 １６０ 命令文挿入手段、命令文挿入部 １６１ プログラム分割部 １６２ プロシジャ内位置選択部 １６３ プロシジャ選択部 １６４ 挿入位置選択部 １６５ プログラム生成部 １７０ プログラム出力部 ２１０ プログラム入力部 ２２０ 復号化鍵入力部 ２３０ 命令文抽出手段、命令文抽出部 ２３１ プログラム分割部 ２３２ プロシジャ内位置番号付け部 ２３３ プロシジャ番号付け部 ２３４ 順序付け候補命令文抽出部 ２４０ 命令文変換手段、命令文変換部 ２５０ 復元手段、副情報復元部 ２５１ 誤り訂正部 ２５２ 復号化部 ２５３ 誤り検出部 ２６０ 副情報出力手段、副情報出力部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 宏 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 坂本 昌史 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 高嶋 洋一 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 仲西 正 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5B076 FA00 FA01 FA14 FD00 FD07 (54)【発明の名称】 計算機プログラムへの副情報埋め込み方法及び装置及び計算機プログラムへの副情報埋め込みプ ログラム及び計算機プログラムへの副情報埋め込みプログラムを格納した記憶媒体及び計算機プ ログラムからの副情報読み出し方法及び装置及び計算機プログラムからの副情報読み出しプログ ラム及び計算機プログラムからの副情報読み出しプログラムを格納した記憶媒体

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 計算機プログラムへの副情報埋め込み方
   法において、 埋め込みを行う副情報、もしくは、副情報とプログラム
   から、実行されてもプログラムの動作結果に影響を与え
   ない、該副情報を表現する一つ以上の命令文を予め決め
   られた方法で生成し、 前記命令文を前記プログラムに挿入することを特徴とす
   る計算機プログラムへの副情報埋め込み方法。
2. 【請求項２】 前記命令文を生成する際に、 前記プログラムに含まれない一つ以上の変数を生成し、
   該変数への代入文を命令文として生成する請求項１記載
   の計算機プログラムへの副情報埋め込み方法。
3. 【請求項３】 前記命令文を前記プログラムに挿入する
   際に、 前記プログラムを一連の処理を実行する単位であるプロ
   シジャに分割し、 各プロシジャ内において、プロシジャ実行時に実行され
   得る順序が一定であるような命令文挿入候補位置を選択
   し、 前記プログラムにおいて、プロシジャの出現する順番に
   依らない、予め決められた方法で、順序付けされたプロ
   シジャを選択し、 前記順序付けされたプロシジャと、各プロシジャにおけ
   る順序付けされた命令文挿入候補位置に基づいて、前記
   命令文を挿入する請求項１または、請求項２記載の計算
   機プログラムへの副情報埋め込み方法。
4. 【請求項４】 入力された前記副情報を、誤り検出符号
   化用情報を用いて誤り検出符号への変換を行ってから前
   記プログラムに埋め込む、該副情報を暗号化鍵情報を用
   いて暗号化アルゴリズムによる暗号化を行ってから埋め
   込む、該副情報を誤り訂正符号を用いて符号化してから
   埋め込む、の少なくとも１つの処理を行う請求項１乃至
   ３記載の計算機プログラムへの副情報埋め込み方法。
5. 【請求項５】 計算機プログラムへの副情報埋め込み装
   置であって、 埋め込みを行う副情報もしくは、副情報とプログラムか
   ら、実行されてもプログラムの動作結果に影響を与えな
   い、該副情報を表現する一つ以上の命令文を予め決めら
   れた方法で生成する命令文生成手段と、 前記命令文を前記プログラムに挿入する命令文挿入手段
   とを有することを特徴とする計算機プログラムへの副情
   報埋め込み装置。
6. 【請求項６】 前記命令文生成手段は、 前記プログラムに含まれない一つ以上の変数を生成し、
   該変数への代入文を命令文として生成する手段を有する
   請求項５記載の計算機プログラムへの副情報埋め込み装
   置。
7. 【請求項７】 前記命令文挿入手段は、 前記プログラムを一連の処理を実行する単位であるプロ
   シジャに分割する手段と、 各プロシジャ内において、プロシジャ実行時に実行され
   得る順序が一定であるような命令文挿入候補位置を選択
   する手段と、 前記プログラムにおいて、プロシジャの出現する順番に
   依らない、予め決められた方法で、順序付けされたプロ
   シジャを選択する手段と、 前記順序付けされたプロシジャと、各プロシジャにおけ
   る順序付けされた命令文挿入候補位置に基づいて、前記
   命令文を挿入する手段とを有する請求項５または、６記
   載の計算機プログラムへの副情報埋め込み装置。
8. 【請求項８】 入力された前記副情報を、誤り検出符号
   化用情報を用いて誤り検出符号への変換を行う誤り検出
   符号化手段、該副情報を暗号化鍵情報を用いて暗号化ア
   ルゴリズムによる暗号化を行う暗号化手段、該副情報を
   誤り訂正符号を用いて符号化する誤り訂正符号化手段の
   少なくとも１つの手段を行う変換手段を有する請求項５
   乃至７記載の計算機プログラムへの副情報埋め込み装
   置。
9. 【請求項９】 計算機プログラムへの副情報埋め込みプ
   ログラムであって、 埋め込みを行う副情報もしくは、副情報とプログラムか
   ら、実行されてもプログラムの動作結果に影響を与えな
   い、該副情報を表現する一つ以上の命令文を予め決めら
   れた方法で生成する命令文生成プロセスと、 前記命令文を前記プログラムに挿入する命令文挿入プロ
   セスとを有することを特徴とする計算機プログラムへの
   副情報埋め込みプログラム。
10. 【請求項１０】 前記命令文生成プロセスは、 前記プログラムに含まれない一つ以上の変数を生成し、
    該変数への代入文を命令文として生成するプロセスを有
    する請求項９記載の計算機プログラムへの副情報埋め込
    みプログラム。
11. 【請求項１１】 前記命令文挿入プロセスは、 前記プログラムを一連の処理を実行する単位であるプロ
    シジャに分割するプロセスと、 各プロシジャ内において、プロシジャ実行時に実行され
    得る順序が一定であるような命令文挿入候補位置を選択
    するプロセスと、 前記プログラムにおいて、プロシジャの出現する順番に
    依らない、予め決められた方法で、順序付けされたプロ
    シジャを選択するプロセスと、 前記順序付けされたプロシジャと、各プロシジャにおけ
    る順序付けされた命令文挿入候補位置に基づいて、前記
    命令文を挿入するプロセスとを有する請求項９乃至１０
    記載の計算機プログラムへの副情報埋め込みプログラ
    ム。
12. 【請求項１２】 入力された前記副情報を、誤り検出符
    号化用情報を用いて誤り検出符号への変換を行う誤り検
    出符号化プロセス、該副情報を暗号化鍵情報を用いて暗
    号化アルゴリズムによる暗号化を行う暗号化プロセス、
    該副情報を誤り訂正符号を用いて符号化する誤り訂正符
    号化プロセスの少なくとも１つのプロセスを行う変換プ
    ロセスを有する請求項９乃至１１記載の計算機プログラ
    ムへの副情報埋め込みプログラム。
13. 【請求項１３】 計算機プログラムへの副情報埋め込み
    プログラムを格納した記憶媒体であって、 請求項９、請求項１０、請求項１１及び請求項１２記載
    のプログラムの少なくとも１つを格納することを特徴と
    する計算機プログラムへの副情報埋め込みプログラムを
    格納した記憶媒体。
14. 【請求項１４】 計算機プログラムからの副情報読み出
    し方法において、入力されたプログラムから、予め決め
    られた方法で、一つ以上の命令文を抽出し、 抽出された命令文から、予め決められた方法で、副情報
    を読み出すことを特徴とする計算機プログラムからの副
    情報読み出し方法。
15. 【請求項１５】 前記命令文を抽出する際に、 前記プログラムに出現する一つ以上の変数についての代
    入文を抽出する請求項１４記載の計算機プログラムから
    の副情報読み出し方法。
16. 【請求項１６】 前記命令文を抽出する際に、 前記プログラムを一連の処理を実行する単位であるプロ
    シジャに分割し、 各プロシジャ内において、プロシジャ実行時に実行され
    得る順序に基づいて、候補として得られた命令文を順序
    付けし、 予め決められた方法で各プロシジャを順序付けし、 各プロシジャ内における命令文の順序と、各プロシジャ
    の順序に基づいて候補として得られた各命令文を順序付
    けする請求項１４または、１５記載の計算機プログラム
    からの副情報読み出し方法。
17. 【請求項１７】 前記副情報を読み出す際に、 抽出された前記命令文から変換された情報の誤り検出符
    号の復号化を行ない、復号化された情報から計算される
    情報を副情報とする、または、抽出された前記命令文か
    ら変換された情報を復号化鍵情報を用いて暗号化アルゴ
    リズムにより復号化して得られた情報を副情報とする、
    または、抽出された前記命令文から変換された情報を誤
    り訂正符号を用いて復号化して得られた情報を副情報と
    する請求項１４乃至１６記載の計算機プログラムからの
    副情報読み出し方法。
18. 【請求項１８】 計算機プログラムからの副情報読み出
    し装置であって、 入力された前記プログラムから、予め決められた方法
    で、一つ以上の命令文を抽出する命令文抽出手段と、 抽出された命令文から、予め決められた方法で、前記副
    情報を読み出す命令文変換手段とを有することを特徴と
    する計算機プログラムからの副情報読み出し装置。
19. 【請求項１９】 前記命令文抽出手段は、 前記プログラムに出現する一つ以上の変数についての代
    入文を抽出する手段を有する請求項１８記載の計算機プ
    ログラムからの副情報読み出し装置。
20. 【請求項２０】 前記命令文抽出手段は、 プログラムを一連の処理を実行する単位であるプロシジ
    ャに分割する手段と、 各プロシジャ内において、プロシジャ実行時に実行され
    得る順序に基づいて、候補として得られた命令文を順序
    付けする手段と、 予め決められた方法で各プロシジャを順序付けする手段
    と、 各プロシジャ内における命令文の順序と、各プロシジャ
    の順序に基づいて候補として得られた各命令文を順序付
    けする手段とを有する請求項１８または、１９記載の計
    算機プログラムからの副情報読み出し装置。
21. 【請求項２１】 抽出された前記命令文から変換された
    情報の誤り検出符号の復号化を行ない、復号化された情
    報から計算される情報を副情報とする誤り検出手段と、
    抽出された前記命令文から変換された情報を復号化鍵情
    報を用いて暗号化アルゴリズムにより復号化して得られ
    た情報を副情報とする復号化手段と、抽出された前記命
    令文から変換された情報を誤り訂正符号を用いて復号化
    して得られた情報を副情報とする誤り訂正手段の、少な
    くともいずれか一つの手段を行う復元手段を有する請求
    項１８乃至２０記載の計算機プログラムからの副情報読
    み出し装置。
22. 【請求項２２】 計算機プログラムからの副情報読み出
    しプログラムであって、 入力されたプログラムから、予め決められた方法で、一
    つ以上の命令文を抽出する命令文抽出プロセスと、 抽出された命令文から、予め決められた方法で、副情報
    を読み出す命令文変換プロセスとを有することを特徴と
    する計算機プログラムからの副情報読み出しプログラ
    ム。
23. 【請求項２３】 前記命令文抽出プロセスは、 前記プログラムに出現する一つ以上の変数についての代
    入文を抽出するプロセスを有する請求項２２記載の計算
    機プログラムからの副情報読み出しプログラム。
24. 【請求項２４】 前記命令文抽出プロセスは、 プログラムを一連の処理を実行する単位であるプロシジ
    ャに分割するプロセスと、 各プロシジャ内において、プロシジャ実行時に実行され
    得る順序に基づいて、候補として得られた命令文を順序
    付けするプロセスと、 予め決められた方法で各プロシジャを順序付けするプロ
    セスと、 各プロシジャ内における命令文の順序と、各プロシジャ
    の順序に基づいて候補として得られた各命令文を順序付
    けするプロセスとを有する請求項２２または、２３記載
    の計算機プログラムからの副情報読み出しプログラム。
25. 【請求項２５】 抽出された前記命令文から変換された
    情報の誤り検出符号の復号化を行ない、復号化された情
    報から計算される情報を副情報とする誤り検出プロセス
    と、抽出された前記命令文から変換された情報を復号化
    鍵情報を用いて暗号化アルゴリズムにより復号化して得
    られた情報を副情報とする復号化プロセスと、抽出され
    た前記命令文から変換された情報を誤り訂正符号を用い
    て復号化して得られた情報を副情報とする誤り訂正プロ
    セスの少なくともいずれか一つのプロセスを行う復元プ
    ロセスを有する請求項２２乃至２４記載の計算機プログ
    ラムからの副情報読み出しプログラム。
26. 【請求項２６】 計算機プログラムからの副情報読み出
    しプログラムを格納した記憶媒体であって、 請求項２２、請求項２３、請求項２４、請求項２５記載
    のプログラムの少なくとも１つを格納することを特徴と
    する計算機プログラムからの副情報読み出しプログラム
    を格納した記憶媒体。