JP2006094479A - データ処理装置及びその制御方法、並びに、コンピュータプログラム及びコンピュータ可読記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 製造メーカの負担を少なくでき、且つ、秘密鍵が漏洩しにくく、仮に解析できたとしても他の装置に波及させないことを可能にする。
【解決手段】 検証用の情報（画像）を生成するデジタルカメラのユーザｉは、ＰＣ等を利用して、登録局にアクセスする（Ｓ３１）。登録局は、デジタルカメラ内に記憶保持されているメーカが設定した秘密鍵ｄを保持している。そして、登録局は、秘密鍵ｄｉ、及び、ｄとｄｉによって生成されるであろう第３の秘密鍵用の公開鍵ｅｉ、並びに公開鍵証明書Ｐを発行し、ユーザに通知する（Ｓ３３、Ｓ３４）。ユーザは受信した情報をデジタルカメラに設定する（Ｓ３５）。この結果、デジタルカメラは、内部的に、メーカが予め用意している秘密鍵ｄと設定された秘密鍵ｄｉから、第３の秘密鍵ｄｄｉを生成し、記憶保持する（Ｓ３６）。これ以降、画像を撮像した際には、この秘密鍵ｄｄｉを用いてデジタル著名データが生成される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、デジタル著名情報を生成する技術に関するものである。

近年、デジタルカメラが急速に普及してきている。デジタルカメラで撮影された画像は電子的な画像データとして記憶保管することが可能であるので、従来の銀塩写真のように現像、プリントといった手間が省けるだけでなく経年劣化がなく、検索が容易に行え、データを通信回線を用いて遠隔地に送信できるといった様々なメリットが多くあるために多くの業務分野で利用されている。

その例として、事故車の破損状況を撮影し、撮影された画像に基づいて事故査定に用いる損害保険業界、建設現場での工事の進捗状況や仕様の確認のために建築物を撮影する建設業界が挙げられる。国土交通省では既に土木工事現場の記録用にデジタルカメラで撮影された画像の使用を認めている。

しかし、デジタルデータ化されることによるデメリットも指摘されている。それは、市販されているフォトレタッチツールのアプリケーションプログラムを使用することで、パーソナルコンピュータで容易に加工や修正ができてしまうことである。すなわち、加工や修正が容易であるが故に、逆に、画像を証拠として扱われる事故の写真や報告書において、デジタルカメラで撮影した画像の信頼性が銀塩写真の画像と比較して低くなるという点である。

銀塩写真でも画像の改変を行うことは不可能ではないが、その改変を行うためのコストが改変で得られるコストよりも非常に大きいか、画像の改変結果が不自然であることから実際には改変は行われにくく、それが証拠として採用される根拠になっている。従って損害保険、建設業界ではこの問題が将来大きな問題になることが懸念されており、このような欠点を克服するための仕組みが必要とされている。

現在では、暗号技術を利用したデジタル署名データによる画像データの改竄検出システムが提案されている（特許文献１）。

このシステムは、画像データを生成する画像生成装置（カメラ）と、画像データの完全性を検証する画像検証装置で構成される。画像生成装置では、該画像生成装置固有の秘密情報と該画像生成装置にて撮影してデジタル化した画像データとに基づき、所定の演算を実行して該画像データを識別する情報（改竄を検知する）であるデジタル署名データ（後述）を生成し、該デジタル署名データと画像生成装置にて撮影してデジタル化した画像データとを画像生成装置の出力とする。画像検証装置では、所定の演算を画像データに施した結果のデータと、デジタル署名データを上記生成時の演算の逆演算を施したデータとを比較することで検証を行う。また、上記特許ではデジタル署名データ生成にハッシュ関数（圧縮関数）と公開鍵暗号を使用している。

以下、上記のデジタル署名について詳細に説明する。

デジタル署名とは、送信者がデータ（検証したいデータ）と一緒に該データに対応するデジタル署名データを送り、受信者が該データに対して、該デジタル署名データを用いて検証することで該データの正当性を確認するための認証技術のことである。

デジタル署名データ生成にはハッシュ関数と公開鍵暗号を用いてデータの正当性の確認を行うことが一般的である。ここで、公開鍵暗号の秘密鍵をKs, 公開鍵をKpと定義し、以下にその説明を行う。

発信者は、平文データ（検証したいデータ）Ｍをハッシュ関数Ｈ( )により圧縮して一定長の出力ｈを算出する、演算Ｈ（Ｍ）＝ｈを行う。次に秘密鍵Ｋｓでｈを変換してデジタル署名データｓを作成する演算、すなわちＤ（Ｋｓ、ｈ）＝ｓを行う。その後、該デジタル署名データｓと平文データＭとを検証者へ送信する。

検証者は受信したデジタル署名データｓを公開鍵Ｋｐで変換する演算、すなわちＥ（Ｋｐ，ｓ）＝Ｅ（Ｋｐ，Ｄ（Ｋｓ、ｈ”））＝ｈ”と、受信した平文データＭ’を、発信者と同じハッシュ関数により圧縮してｈ' を算出する演算 Ｈ（Ｍ’）＝ｈ’を行う。そして、ｈ’とｈ”が一致すれば受信したデータＭ’を正当(Ｍ’＝Ｍ)であると判定する。

平文データＭが送受信間で改ざんされた場合、Ｅ（Ｋｐ，ｓ）＝Ｅ（Ｋｐ，Ｄ（ｋｓ，ｈ”）＝ｈ”と、受信した平文データＭ’を発信者と同じハッシュ関数により圧縮したｈ’が一致しないので改ざん有りと検出できる。ここで、平文データＭの改ざんに合わせてデジタル署名データｓの改ざんも行われてしまうと改ざんの検出ができなくなる。しかし、これはｈから平文データＭを求める必要があり、このような計算はハッシュ関数の一方向性により不可能である。

次にハッシュ関数について説明する。ハッシュ関数は上記デジタル署名の生成を高速化するため等に用いられる。ハッシュ関数は任意の長さの平文データＭに処理を行い、一定の長さの出力ｈを出す機能を持つ。ここで、出力ｈは平文データＭのハッシュ値（またはメッセージダイジェスト、デジタル指紋）と呼ばれる。ハッシュ関数に要求される性質として、一方向性と衝突耐性が要求される。一方向性とはｈを与えた時、ｈ＝Ｈ（Ｍ）となる平文データＭの算出が計算量的に困難であることである。衝突耐性とは平文データＭを与えた時、Ｈ（Ｍ）＝Ｈ（Ｍ’）となる平文データＭ’(Ｍ≠Ｍ’)の算出が計算量的に困難であること、及び、Ｈ（Ｍ）＝Ｈ（Ｍ’）かつＭ≠Ｍ’となる平文データＭ，Ｍ’の算出が計算量的に困難であることである。

ハッシュ関数としてはMD-2,MD-4,MD-5,SHA-1,RIPEMD-128,RIPEMD-160等が知られており、これらのアルゴリズムは一般に公開されている。

続いて公開鍵暗号について説明する。公開鍵暗号は暗号鍵（公開鍵）と復号鍵（秘密鍵）が異なり、暗号鍵を公開、復号鍵を秘密に保持する暗号方式である。公開鍵暗号の特徴としては、次のようなものである。
（ａ） 暗号鍵と復号鍵とが異なり暗号鍵を公開できるため、暗号鍵を秘密に配送する必要がなく、鍵配送が容易である。
（ｂ） 各利用者の暗号鍵は公開されているので、利用者は各自の復号鍵のみ秘密に記憶しておけばよい。
（ｃ） 送られてきた通信文の送信者が偽者でないこと及びその通信文が改ざんされていないことを受信者が確認するための認証機能を実現できる。

例えば、平文データＭに対して、公開鍵Ｋｐを用いた暗号化操作をＥ（Ｋｐ，Ｍ）とし、秘密鍵Ｋｓを用いた復号操作をＤ（Ｋｓ，Ｍ）とすると、公開鍵暗号アルゴリズムは、まず次の２つの条件を満たす。
（１）Ｋｐが与えられたとき、Ｅ（Ｋｐ，Ｍ）の計算は容易である。Ｋｓが与えられたとき、Ｄ（Ｋｓ、Ｍ）の計算は容易である。
（２）もし Ｋｓを知らないなら、ＫｐとＥ（）の計算手順と Ｃ（＝Ｅ（Ｋｐ，Ｍ）） を知っていても、Ｍを決定することは計算量の点で困難である。

上記（１）、（２）に加えて、次の（３）の条件が成立することにより秘密通信が実現できる。
（３）全ての平文データＭに対し、Ｅ（Ｋｐ，Ｍ）が定義でき、Ｄ（Ｋｓ，Ｅ（Ｋｐ，Ｍ）＝Ｍが成立する。つまり、Ｋｐは公開されているため誰もがＥ（Ｋｐ、Ｍ）を計算することができるが、Ｅ（Ｋｓ，Ｅ（Ｋｐ，Ｍ））を計算してＭを得ることができるのは秘密鍵Ｋｓを持っている本人だけである。一方、上記（１）、（２）の条件に加えて、次の（４）の条件が成立することにより認証通信が実現できる。
（４）すべての平文データＭに対し、Ｄ（Ｋｓ，Ｍ）が定義でき、Ｅ（Ｋｐ，Ｄ（Ｋｓ，Ｍ））＝Ｍが成立する。つまり、Ｄ（Ｋｓ，Ｍ）を計算できるのは秘密鍵Ｋｓを持っている本人のみであり、他人が偽の秘密鍵Ｋｓ’を用いてＤ（Ｋｓ’，Ｍ）を計算しＫｓを持っている本人になりすましたとしても、Ｅ（Ｋｐ，Ｄ（Ｋｓ，Ｍ））≠Ｍとなるので受信者は受けとった情報が不正なものであることを確認できる。また、Ｄ（Ｋｓ，Ｍ）が改ざんされてもＥ（Ｋｐ，Ｄ（Ｋｓ，Ｍ）’）≠Ｍとなり、受信者は受けとった情報が不正なものであることを確認できる。

さらに、平文データMの正当性が確認された時、Ｄ（Ｋｓ、Ｍ）を作成できるは、秘密鍵Ｋｓを持っている人のみであることから、平文データＭに対して署名を行ったのは上記本人であると断定できる。

上記の秘密通信と認証通信とを行うことができる代表例としてＲＳＡ暗号やＲ暗号等が知られている。

ここで、現在最も使用されているＲＳＡ暗号の暗号化、復号、及び署名生成、署名検証処理は次式によって実現される。
暗号化：暗号化鍵（ｅ，ｎ） 暗号化変換Ｃ＝Ｍ＾ｅ（ｍｏｄ ｎ）
復号：復号鍵（ｄ，ｎ） 復号変換Ｍ＝Ｃ＾ｄ（ｍｏｄ ｎ）
署名生成：署名用鍵（ｄ，ｎ） 署名生成Ｓ＝Ｍ＾ｄ（ｍｏｄ ｎ）
署名検証：署名検証鍵（ｅ，ｎ） 署名検証Ｍ＝Ｓ＾ｅ（ｍｏｄ ｎ）
ここで、n＝ｐ・ｑであり、ｐ及びｑは大きな異なる素数である。また、ｅ及びｄは以下を満たす整数である。
ｅ・ｄ＝１（ｍｏｄ Ｌ）
Ｌ＝ＬＣＭ（（ｐ−１），（ｑ−１））
ここでＬＣＭ（ａ，ｂ）は、ａとｂの最小公倍数を示す。
米国特許第５４９９２９４号公報

以下では、カメラのような画像生成装置を対象にデジタル署名を用いて改ざんを検出するシステムを考える。デジタル署名は前述したように秘密鍵を用いて署名データを作成する仕組みであるが、この秘密鍵をどのように設定するかについて考察すると、次の２通りが考えられよう。
１．ユーザが秘密鍵を生成し、カメラに設定する。
２．メーカが秘密鍵を生成し、カメラに設定する。

これらの場合、以下の問題が発生する。
１．秘密鍵を設定したユーザは秘密鍵を知ることができるので、このユーザだけは改ざんが可能である。この場合、前記従来技術で述べたカメラ画像が改ざんされていないという証拠性はやはり実現できていないことになる。
２．メーカが鍵を設定すれば、ユーザは秘密鍵を知ることができないので安全性は高い。しかし、カメラ毎に異なる秘密鍵を設定することは生産工程が煩雑になる。そのため、全てのカメラで同じ秘密鍵が設定されると考えられる。この場合、１つのカメラの秘密鍵が解析されれば、全てのカメラに被害が及ぶ危険性がある。

本発明の目的は、上記問題点に鑑みなされたものであり、製造メーカの負担を少なくでき、且つ、秘密鍵が漏洩しにくく、仮に解析できたとしても他の装置に波及させない技術を提供しようとするものである。

この課題を解決するため、本発明のデータ処理装置は以下の構成を備える。すなわち、
第１の秘密鍵情報を記憶保持する記憶保持手段と、
外部から第２の秘密鍵情報と、検証対象情報の改竄有無を検査するための公開鍵情報を入力する入力手段と、
前記第１、第２の秘密鍵情報から、第３の秘密鍵情報を内部的に生成し、記憶保持する秘密鍵情報生成手段と、
検証対象情報が生成された際、当該検証対象情報と前記第３の秘密鍵情報に基づいて署名情報を生成する署名情報生成手段を有する。

本発明によれば、製造メーカの負担を少なくでき、且つ、秘密鍵が漏洩しにくく、仮に解析できたとしても他の装置に波及させないことが可能になる。

以下、添付図面に従って本発明に係る実施形態を詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は実施形態におけるシステム構成図である。図示に示すように、このシステムは、認証対象の画像情報を生成すると共にそのデジタル著名情報を生成する画像生成装置１１、それと通信可能な登録局１２、及び画像検証装置１３で構成される。

画像生成装置１１は、デジタル署名を生成する秘密鍵を設定する機能と、画像データを生成/撮影する機能と、生成した画像データに対するデジタル署名を生成する機能と、補助パラメータ（例えばカメラの場合、撮影時刻、焦点距離、絞り値、ＩＳＯ感度、測光モード、画像ファイルサイズ，撮影者情報等）を生成する機能と、デジタル署名付き画像ファイル（画像データ、デジタル署名、補助パラメータなどで構成）を生成する機能と、登録局１２と通信を行う機能とを有する。なお、画像生成装置１１は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、スキャナなどの撮像装置であっても、カメラユニットを有する電子機器であってもよいが、簡単のため、以下ではデジタルスチルカメラに適用した場合について説明する。

登録局１２は、ユーザを検証する機能と、正当なユーザからの申請に応じてユーザ固有の秘密鍵と公開鍵の対を生成する機能と、その公開鍵に対して公開鍵証明書をつけて正当なユーザに送付する機能と、登録局の公開鍵を通知、公開する機能を有する。なお、登録局１２はネットワークを介して通信可能なＰＣ（パーソナルコンピュータ）とする。

画像検証装置１３は、デジタル署名データ付き画像ファイルを分離する機能と、分離した画像データのデジタル署名を検証する機能と、その判定結果を表示する機能を有する。なお、画像検証装置１３は、Ｗｅｂサーバのようなデータを蓄積し、該データを配信可能なＰＣのようなものでも、ＣＰＵとメモリ等を有した小型機器であってもよいが、簡単のため、以下ではＰＣとして説明する。

図２は、実施形態における画像生成装置１１のブロック構成図である。図示において、２５は光学レンズ及び撮像素子で構成される撮像部であり、２１は書き込み可能な不揮発性メモリで構成される鍵保持部である。２２は制御部２４からの要求に従って所定の演算を行う演算部、２６は撮像した画像から所定形式の画像ファイルを生成し、不図示の着脱自在なメモリカードに書き込む画像ファイル生成部である。２２は操作部であって、撮像画像を確認するため、及び、各種メニューを表示するための表示部（液晶表示器等）と各種スイッチやボタンで構成される操作部であり、ユーザとのインターフェース部でもある。２４は装置全体の制御を司る制御部、２７はハッシュ値を演算するハッシュ生成部、２８はデジタル著名生成部である。

図６は実施形態における、画像検証装置１３の機能ブロック構成図である。画像検証装置は上記の如くＰＣで構成しているものとし、尚且つ、ＰＣの構成は説明するまでもないであろうから、図示では、検証装置として機能するプログラムが実行されている状態の構成を示している。すなわち、図示に示す各機能部はＣＰＵとその処理を行うプログラムによって構成されるものである。

図示において、６２は画像ファイルから、画像データと著名データとを分離する画像ファイル分離部であり、６３はハッシュ生成部、６５は認証結果（改竄されているか否か等）を表示する表示部である。６１は、認証対象の画像ファイルを入力する入力部であって、画像ファイルをネットワーク等を介して入力する場合にはネットワークＩ／Ｆ、メモリカード等の記憶媒体か読取る場合にはカードリーダとなる。６６は装置全体の制御を司る制御部であり、６４は著名検査部、６７は判定部である。

図７は実施形態における登録局の機能ブロック構成図である。図示において、７１画像生成装置１１を所有するユーザのＰＣと通信するため、インターネットに接続する通信部である。７２は鍵データ生成部であって、後述する鍵情報、並びに、公開鍵証明書Ｐを生成する。７３はデータベースであり、例えば画像生成装置１１のメーカ別に、その画像生成装置１１に記憶保持されている秘密鍵ｄ（詳細後述）、ユーザが本装置にアクセスする際のその正当性をチェックするためのデータを記憶している。７４は装置全体の制御を司る制御部である。

上記構成において、まず、各ユーザへのデジタル署名用の秘密鍵配布処理について図３のフローチャートに従って説明する。ここでは、画像生成装置１１には予め登録局との安全な通信手段が添付されているとする。例として簡単のために、画像生成装置１１のバンドルソフトとして暗号通信ソフトと各画像生成装置に固有のパスワードが添付されているとする。また、画像生成装置１１は図２に示すように生産工程において予め定められた秘密情報ｄを鍵保持部２１（例えば書き込み可能な不揮発性メモリ）に持つものとする。また、この秘密情報ｄは、メーカが提供する全画像生成装置１１に共通の情報であり、登録局１２もデータベース７３に、この秘密情報ｄを保持しているものとする。ただし、画像生成装置１１のユーザには、その存在を知らせないし、知ることが困難なように記憶しているものとする。

ここで、秘密情報ｄ及び後述するｅｉ，ｄｉ，Ｎｉは数値を表し、所定のビット長をもつ数値として設定される。

ユーザは、自身が所有するＰＣにバンドルソフトをインストールして、登録局との間に安全な通信路を確保し、画像生成装置１１のＩＤに対応するパスワードを登録局に示す（ステップＳ３１）。登録局は画像生成装置のＩＤとパスワードの対応表をデータベース７３に記憶しており、その正当性を確認する（ステップＳ３２）。確認結果が正しくなければ処理を中断し、正当であればユーザｉに対して式（１）（２）の関係を満たす秘密鍵ｄiと公開鍵ｅi、Ｎｉ及び公開鍵証明書Ｐを、鍵データ生成部７２を制御することで生成させる（ステップＳ３３）。
ｄｉ×ｄ×ｅｉ＝１ ｍｏｄ Φ（Ｎｉ） 式（１）
Φ（Ｎｉ）＝ＬＣＭ（（ｐ−１）(ｑ−１)） 式（２）
ここで、ｐとｑは素数である。また、公開鍵証明書Ｐはユーザの公開鍵に対する正当性の証明書であり、ここでは登録局の秘密鍵で署名してあるとする。

その後、秘密鍵ｄiと公開鍵ｅi、Ｎｉ及び公開鍵証明書Ｐを前記安全な通信路を用いてユーザに送付する（ステップＳ３４）。同じメーカの同じ画像生成装置１１であっても、それぞれに提供する上記情報は異なるようにする。このためには、上記条件（１）、（２）を満たすのは勿論であるが、その際には乱数、或いはユーザ名、住所、ユーザが登録局に申請する際のパスワード等に基づいて生成するようにすれば良いであろう。

さて、ユーザのＰＣにインストールされたアプリケーションは、上記のようにして、登録局１２より各種情報を取得（受信）すると、ＰＣ上にその情報を表示する。表示形式は１６進数の表記で行い、ユーザに対して受信した情報を画像生成装置１１に設定するよう促すメッセージを表示する。

ユーザは、画像生成装置１１が有する操作部２２（図２参照）を操作して、表示された秘密鍵ｄi，公開鍵ｅｉと公開鍵証明書Ｐを鍵保持部２１に設定する（ステップＳ３５）。この結果、画像生成装置１１の制御部２４は、鍵保持部２１に記憶されていた「ｄ」（ユーザに対して秘密な鍵）と、入力されたｄiを用いて、演算部２３でｄｄｉ＝ｄ×ｄｉを計算し、その結果を前述の鍵保持部２２に記憶する（ステップＳ３６）。

また、鍵保持部２１は鍵情報が漏れないように演算部２３とデジタル署名生成部３０以外の外部への読み出しが出来ないようなメモリであり、演算部２３はＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭまたは専用のＩＣチップ等により構成され、指定された演算を実行する。

次に、実施形態における画像生成装置１１の通像の撮像時の処理について説明する。なお、実施形態における画像生成装置１１はカメラに適用した例であり、ＡＦ，ＡＥ処理が行われるが、これらの処理は本願発明には直接には関係しないので、その説明は省略し、操作部２２のシャッターボタンが押下された後の処理を、図４のフローチャートに従って説明する。

操作部２２の操作により、撮像部２５より撮像画像データＤを生成させる（ステップＳ４１）。撮像画像データＤは画像ファイル生成部２６によって公知のＪＰＥＧ等の圧縮符号化処理で圧縮符号化されたファイルに変換される（ステップＳ４２）。

次いで、圧縮した画像ファイルのデータをハッシュ生成部２７に出力することで、ハッシュ値ｈを生成し、デジタル署名生成部２８にて、鍵保持部２１に記憶している秘密鍵ｄｄｉを用いて計算し、デジタル署名Ｓを生成する（ステップＳ４３）。次に、制御部２４は、画像ファイル生成部２６において生成された画像ファイルの所定エリア（ヘッダ部とする）に、生成したデジタル署名Ｓと公開鍵ｅｉと公開鍵証明書Ｐを挿入し、不図示のメモリカードに保存する（ステップＳ４４）。つまり、ステップＳ４４では、画像Ｄ、デジタル署名Ｓ、公開鍵ｅｉ、公開鍵証明書を１つのファイルとして生成する。

ここで、撮影部２５はＣＣＤ（電荷結合素子）などの光学センサーを有し、操作部２９に入力された指示に従って被写体の画像データ及び補助パラメータを生成する。また、画像ファイル生成部２７における画像ファイルのファイル形式は、ＪＦＩＦ（JPEG File Interchange Format）、ＴＩＦＦ（Tagged Image File Format）及びＧＩＦ（Graphics Interchange Format）の何れかであっても、それらを拡張したものであっても、他の画像ファイルフォーマットであってもよい。また、ハッシュ生成部２７で用いられるハッシュ関数Ｈとしては、ＭＤ５、ＳＨＡ１、ＲＩＰＥＭＤ等が一般的に知られている。また、デジタル署名生成部２８は上述のＲＳＡ暗号による署名生成処理を実行するCPUやそれに必要な鍵情報などを格納するＲＡＭやＲＯＭなどのメモリによって構成される。以上の各処理の制御は制御部２４によって実行される。

次に、画像検証装置１３におけるデジタル署名検証処理について図５のフローチャートに従って説明する。

図１に示す画像生成装置１１から画像検証装置１３への矢印は、画像ファイルが通信または記憶媒体を通して送信されることを示す。

先ず、入力部６１より画像Ｄとデジタル署名、公開鍵ｅｉ及び公開鍵証明書Ｐを含む画像ファイルを読み込む（ステップＳ５１）。そして、画像ファイル分離部６２により、読み込んだ画像ファイルから画像Ｄとデジタル署名、公開鍵ｅｉ、公開鍵証明書Ｐに分離する（ステップＳ５２）。

次いで、ハッシュ生成部６３により、画像Ｄからハッシュ値Ｈを生成する（ステップＳ５３）。

画像検証装置１３は、登録局１２が公開している公開鍵を用いて分離した公開鍵証明書Ｐを署名検査部６４で検査する（ステップＳ５４）。

この検査結果が正しくなければ、検証失敗を示すメッセージ等を表示し、本処理を終える。

また、検査結果が正しければ、分離したデジタル署名Ｓを公開鍵ｅｉを用いて署名検査部６４で復号する（ステップＳ５５）。そして、ステップＳ５２において計算されたハッシュ値Ｈと、ステップＳ５４において復号された値Ｍを判定部６６において比較し（ステップＳ５６）、ＨとＭが一致すれば改ざん無しと判定し（ステップＳ５７）、一致しなければ改ざん有りと判定する（ステップＳ５８）。最後にその結果をモニタなどの表示部６５に表示する（ステップＳ５９）。すなわち、判定部６６において改ざんなしと判定された場合、「改変なし」などと表示され、改ざんありと判定された場合、「改変あり」などと表示する。

以上説明したように本実施形態によれば、画像生成装置１１のユーザが登録局１２に登録要求を行うと、そのユーザ固有の秘密鍵ｄiと公開鍵ｅi、Ｎｉ及び公開鍵証明書Ｐを受信することになり、その結果を画像生成装置に設定する。この際、秘密鍵ｄiがユーザに知られてしまうことになるが、画像生成装置１１（の制御部２４）は、そのメーカが予め用意した秘密鍵ｄとｄｉに従って更なる秘密鍵ｄｄｉを生成し、それをデジタル著名に活用することになるので、秘密鍵ｄｄｉは登録局以外は知ることができないことになる。

また、同じメーカの同じモデルの画像生成装置１１を所有する第３者が、登録局１２に登録要求した場合、その結果通知されるのは秘密鍵ｄｊと公開鍵ｅｊ、Ｎｊ及び公開鍵証明書Ｐであり、画像生成装置１１内で生成される秘密鍵はｄｄｊとなり、ｄｄｉ並びにｄｉの秘密性が維持できることになる。

＜その他の実施形態＞
以下、その他の実施形態を説明する。上記第１の実施形態では、デジタル署名生成処理を被写体の画像データに対してのみ説明したが、補助パラメータ（例えば、撮影時刻、焦点距離、絞り値、ISO感度、測光モード、画像ファイルサイズ，撮影者情報等）のような画像データのメタデータに当たる情報に対しても、画像データと同様の仕組によってデジタル署名データを生成することができ、デジタル署名検証処理も同様に補助パラメータに対して実現できる。

これは、画像データ及びメタデータはどちらも二値のデータであるので、画像データをメタデータに置き換える、すなわちハッシュ生成部２７への入力を画像データからメタデータに切り替えることによって実現可能であることは明らかである。このデータ切り替えは制御部２４により実現される。よって、図４，５における画像Ｄの記述を補助パラメータに置換えればよい。これによって、画像データだけでなく、画像に関連するメタデータに関しても改ざんを検出することができるようになる。

また、第１の実施形態における公開鍵証明書Ｐは簡単のために登録局が発行するとしたが、一般の公開鍵認証基盤ＰＫＩにおける認証局が発行しても構わない。

また、第１の実施形態では、ステップＳ３５で、秘密鍵ｄi，公開鍵ｅｉと公開鍵証明書Ｐを鍵保持部２１に設定するとしたが、秘密鍵ｄiのみの設定でも構わない。その場合は、ステップＳ４４では、生成された画像ファイルの所定エリアに、生成したデジタル署名Ｓを挿入して、画像Ｄとデジタル署名Ｓを含む画像ファイルを生成することになる。

さらに、第１の実施形態では、ステップＳ５１で、画像Ｄとデジタル署名、公開鍵ｅｉ及び公開鍵証明書Ｐを含む画像ファイルを読み込むとしたが、画像Ｄとデジタル署名Ｓを含む画像ファイルを読み込むとして構わない。その場合は、ステップＳ５４で検査する公開鍵証明書Ｐと、ステップＳ５６で用いる公開鍵ｅｉは、外部装置（例えば、認証局や登録局）から取得すればよい。また、ステップＳ５１で、画像Ｄとデジタル署名Ｓを含む画像ファイルを読んだ場合は、ステップＳ５２では、画像Ｄとデジタル署名Ｓに分離するのは言うまでもない。

第１実施形態では、検証対象となる情報を生成する装置として画像生成装置１１（デジタルスチルカメラ）について説明した。しかしながら、本願発明はかかる装置にのみ適用されるものではない。要するに、検証対象となるデータが生成されたとき、もしくは、生成したときに、上記のような秘密鍵ｄｄｉを用いてデジタル著名データを生成する装置であれば対処できる。

一例としては、次のようなものが考えられよう。

秘密鍵ｄを格納したＵＳＢデバイスとしてのメモリカードを用意する。ただし、このメモリカード内の秘密鍵ｄは、メーカが設定するものであり、ユーザはそれをアクセスすることはできないようにする。

そして、そのＰＣ上で文書の作成が完了したとき、デジタル著名Ｓの生成処理を実行するアプリケーションを起動する。アプリケーションは、鍵ｄと登録局から通知されたｄｉと用いて秘密鍵ｄｄｉを生成し、文書ファイルの著名データの生成、並びに、１つのファイルを生成する。

なお、上記実施形態では、画像生成装置１１のユーザは、ＰＣを所有していることを前提にして説明したが、画像生成装置１１自身にネットワーク接続機能を備えている場合にはこの限りではない。また、携帯電話等で鍵情報等を取得することで対処しても良い。

このように、本発明は、メモリカード等のハードウェアを必要とするものの、ＰＣ上で動作するアプリケーションプログラムにも適用可能なのは明らかである。また、通常、アプリケーションプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ可読記憶媒体に格納され、コンピュータにセットし、システムにコピーもしくはインストールすることで実行可能になるわけであるから、当然、このようなコンピュータ可読記憶媒体も本発明の範疇に含まれるものである。

実施形態における画像検証システムの一構成例を説明する図である。 実施形態における画像生成装置１１のブロック構成図である。 実施形態における秘密鍵配布処理を説明するためのフローチャートである。 実施形態における画像生成装置におけるデジタル署名生成処理を示すフローチャートである。 実施形態における検証装置におけるデジタル署名検証処理を示すフローチャートである。 実施形態における画像検証装置１３の機能構成図である。 実施形態における登録局１２の機能構成図である。

Claims (12)

1. 第１の秘密鍵情報を記憶保持する記憶保持手段と、
   外部から第２の秘密鍵情報と、検証対象情報の改竄有無を検査するための公開鍵情報を入力する入力手段と、
   前記第１、第２の秘密鍵情報から、第３の秘密鍵情報を内部的に生成し、記憶保持する秘密鍵情報生成手段と、
   検証対象情報が生成された際、当該検証対象情報と前記第３の秘密鍵情報に基づいて署名情報を生成する署名情報生成手段を有することを特徴とするデータ処理装置。
2. 前記入力手段は、前記検証対象情報の改竄有無を検査するための公開鍵情報を更に入力し、第３の秘密鍵情報は、前記公開鍵情報に対応する秘密鍵情報であることを特徴とする請求項１に記載のデータ処理装置。
3. 前記入力手段は、前記公開鍵情報を認証するための証明書情報を更に入力することを特徴とする請求項２に記載のデータ処理装置。
4. 更に、前記検証対象情報、前記署名情報、並びに前記公開鍵情報、前記証明書情報を１つのファイルにして出力する出力手段を有することを特徴とする請求項３に記載のデータ処理装置。
5. 更に撮像手段を有し、当該撮像手段で撮像した画像データを前記検証対象情報として生成することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のデータ処理装置。
6. 前記第２の秘密鍵情報は、ユーザ毎に異なる鍵情報であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のデータ処理装置。
7. 前記第１の秘密鍵情報は、ユーザに公開されない情報であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のデータ処理装置。
8. 請求項１に記載のデータ処理装置用の前記第２の秘密鍵情報を生成する登録局装置であって、
   登録対象となるデータ処理装置が有する記憶保持手段に記憶された第１の秘密鍵情報を記憶保持するデータベースと、
   ネットワークを介して登録要求があった場合に、前記データベースを参照して、登録対象のデータ処理装置用の第１の秘密鍵情報を取得し、所定のアルゴリズムに従って前記第２の秘密鍵情報を生成すると共に、前記第１、第２の秘密鍵情報で生成されることになる前記第３の秘密鍵情報に対応する公開鍵情報を生成する手段と、
   生成された第２の秘密鍵情報及び前記公開鍵情報を要求元に送信する送信手段と
   を有することを特徴とする登録局装置。
9. 第１の秘密鍵情報を記憶保持する記憶保持手段を備え、検証対象情報を生成するためのデータ処理装置の制御方法であって、
   外部から第２の秘密鍵情報と、検証対象情報の改竄有無を検査するための公開鍵情報を入力する入力工程と、
   前記第１、第２の秘密鍵情報から、第３の秘密鍵情報を内部的に生成し、記憶保持する秘密鍵情報生成工程と、
   検証対象情報が生成された際、当該検証対象情報と前記第３の秘密鍵情報に基づいて署名情報を生成する署名情報生成工程を有することを特徴とするデータ処理装置の制御方法。
10. 前記入力工程は、前記検証対象情報の改竄有無を検査するための公開鍵情報を更に入力し、第３の秘密鍵情報は、前記公開鍵情報に対応する秘密鍵情報であることを特徴とする請求項９に記載のデータ処理装置の制御方法。
11. 請求項１乃至９の何れか１項に記載のデータ処理装置の機能をコンピュータに実現させるためのコンピュータプログラム。
12. 請求項１１に記載のコンピュータプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。

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