JP2006279981A - Image verification apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルカメラなどの画像生成装置で生成された画像データが改変されているか否かを検証する画像検証システム、画像検証装置、画像検証方法、プログラムおよび記録媒体に関するものである。 The present invention relates to an image verification system, an image verification apparatus, an image verification method, a program, and a recording medium for verifying whether image data generated by an image generation apparatus such as a digital camera has been altered.
近年、被写体の光学像をデジタル化して記憶するデジタルカメラが実用化されている。
デジタルカメラで撮影された画像データは、パーソナルコンピュータに取り込むことが簡単にできる反面、パーソナルコンピュータ上で簡単に改変することができるという問題があった。そのため、デジタルカメラで撮影された画像データの信頼性は、銀塩写真よりも低く、証拠能力が乏しいという問題があった。そこで、近年、デジタルカメラで撮影された画像データにデジタル署名を付加する機能を有するデジタルカメラシステムが提案されている。従来のデジタルカメラシステムは、例えば、米国特許第5,499,294、特開平9−200730号に開示されている。
In recent years, digital cameras that digitize and store optical images of subjects have been put into practical use.
While image data taken with a digital camera can be easily taken into a personal computer, there is a problem that it can be easily modified on the personal computer. Therefore, there is a problem that the reliability of the image data taken with the digital camera is lower than that of the silver salt photograph and the evidence ability is poor. Therefore, in recent years, a digital camera system having a function of adding a digital signature to image data taken by a digital camera has been proposed. A conventional digital camera system is disclosed in, for example, US Pat. No. 5,499,294 and Japanese Patent Laid-Open No. 9-2000730.
しかしながら、従来のデジタルカメラシステムは、画像データが改変されているか否かを検証することはできても、画像データのどの部分が改変されているかを検出することはできなかった。 However, even though the conventional digital camera system can verify whether or not the image data has been modified, it cannot detect which part of the image data has been modified.
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、デジタルカメラなどの画像生成装置で生成された画像データの改変されている部分を検出できるようにする画像検証システム、画像検証装置、画像検証方法、プログラムおよび記録媒体を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an image verification system and an image verification apparatus that can detect a modified portion of image data generated by an image generation apparatus such as a digital camera. An object is to provide an image verification method, a program, and a recording medium.
本発明の画像検証システムの一つは、画像生成装置および第1画像検証装置を有する画像検証システムであって、前記画像生成装置は、画像データを生成する画像生成手段と、前記画像データおよび共通情報を用いて、第1検証データを生成する第1検証データ生成手段とを有する装置であり、前記第1画像検証装置は、前記画像データ、前記第1検証データおよび前記共通情報を用いて、前記画像データが改変されているか否かの検出を行う第1検証手段と、前記画像データが改変されていない場合、改変部分の検出が可能な電子透かしデータを前記画像データに埋め込み、電子透かし付き画像データを生成する埋込手段と、前記電子透かし付き画像データおよび秘密情報を用いて、第2検証データを生成する第2検証データ生成手段とを有する装置であることを特徴とする。 One of the image verification systems of the present invention is an image verification system having an image generation device and a first image verification device, wherein the image generation device includes image generation means for generating image data, the image data and the common First verification data generation means for generating first verification data using information, wherein the first image verification device uses the image data, the first verification data, and the common information, First verification means for detecting whether or not the image data has been modified, and when the image data has not been modified, digital watermark data capable of detecting a modified portion is embedded in the image data, and is provided with a digital watermark Embedding means for generating image data; and second verification data generating means for generating second verification data using the image data with digital watermark and secret information. Characterized in that it is a device for.
本発明の画像検証システムの一つは、画像生成装置、情報処理装置および第1画像検証装置を有する画像検証システムであって、前記画像生成装置は、画像データを生成する画像生成手段と、前記画像データおよび共通情報を用いて、第1検証データを生成する第1検証データ生成手段とを有する装置であり、前記情報処理装置は、前記画像データおよび前記第1検証データを前記第1画像検証装置に送信する装置であり、前記第1画像検証装置は、前記画像データ、前記第1検証データおよび前記共通情報を用いて、前記画像データが改変されているか否かの検出を行う第1検証手段と、前記画像データが改変されていない場合、改変部分の検出が可能な電子透かしデータを前記画像データに埋め込み、電子透かし付き画像データを生成する埋込手段と、前記電子透かし付き画像データおよび秘密情報を用いて、第2検証データを生成する第2検証データ生成手段とを有する装置であることを特徴とする。 One of the image verification systems of the present invention is an image verification system having an image generation device, an information processing device, and a first image verification device, wherein the image generation device includes image generation means for generating image data; A first verification data generating unit configured to generate first verification data using image data and common information, wherein the information processing apparatus converts the image data and the first verification data into the first image verification. A first verification unit that detects whether or not the image data has been modified using the image data, the first verification data, and the common information. And means for embedding digital watermark data capable of detecting a modified portion in the image data when the image data is not modified, and generating image data with the digital watermark By using the embedding means, the image data and the confidential information watermarked, characterized in that it is a device having a second verification data generation means for generating a second verification data.
本発明の画像検証装置は、画像生成装置で生成された画像データと、第1検証データと、共通情報とを用いて、前記画像データが改変されているか否かの検出を行う画像検証手段と、前記画像データが改変されていない場合、改変部分の検出が可能な電子透かしデータを前記画像データに埋め込み、電子透かし付き画像データを生成する埋込手段と、前記電子透かし付き画像データおよび秘密情報を用いて、前記画像データの第2検証データを生成する検証データ生成手段とを有することを特徴とする。 An image verification apparatus according to the present invention includes an image verification unit that detects whether or not the image data has been modified using the image data generated by the image generation apparatus, the first verification data, and the common information. In the case where the image data is not modified, an electronic watermark data capable of detecting a modified part is embedded in the image data, and an embedding unit for generating image data with the electronic watermark, the image data with the electronic watermark, and the secret information And verification data generation means for generating second verification data of the image data.
本発明の画像検証方法は、画像生成装置で生成された画像データと、第1検証データと、共通情報とを用いて、前記画像データが改変されているか否かの検出を行う画像検証工程と、前記画像データが改変されていない場合、改変部分の検出が可能な電子透かしデータを前記画像データに埋め込み、電子透かし付き画像データを生成する埋込工程と、前記電子透かし付き画像データおよび秘密情報を用いて、前記画像データの第2検証データを生成する検証データ生成工程とを有することを特徴とする。 The image verification method of the present invention includes an image verification step of detecting whether or not the image data has been modified using the image data generated by the image generation device, the first verification data, and the common information; When the image data is not modified, an embedding step of embedding digital watermark data capable of detecting a modified portion in the image data to generate image data with the digital watermark, and the image data with the digital watermark and the secret information And a verification data generation step of generating second verification data of the image data.
本発明のプログラムは、画像生成装置で生成された画像データと、第1検証データと、共通情報とを用いて、前記画像データが改変されているか否かの検証を行う画像検証手順と、前記画像データが改変されていない場合、改変部分の検出が可能な電子透かしデータを前記画像データに埋め込み、電子透かし付き画像データを生成する埋込手順と、前記電子透かし付き画像データおよび秘密情報を用いて、前記画像データの第2検証データを生成する検証データ生成手順とをコンピュータに実行させるためのものである。 The program of the present invention includes an image verification procedure for verifying whether or not the image data has been modified using the image data generated by the image generation device, the first verification data, and the common information, When image data is not modified, digital watermark data capable of detecting a modified portion is embedded in the image data, and an embedded procedure for generating digital watermarked image data is used, and the digital watermarked image data and secret information are used. And a verification data generation procedure for generating the second verification data of the image data.
本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、画像生成装置で生成された画像データと、第1検証データと、共通情報とを用いて、前記画像データが改変されているか否かの検証を行う画像検証手順と、前記画像データが改変されていない場合、改変部分の検出が可能な電子透かしデータを前記画像データに埋め込み、電子透かし付き画像データを生成する埋込手順と、前記電子透かし付き画像データおよび秘密情報を用いて、前記画像データの第2検証データを生成する検証データ生成手順とをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録する。 The computer-readable recording medium of the present invention uses an image data generated by an image generation device, first verification data, and common information to verify whether the image data has been altered. A verification procedure, an embedding procedure for embedding digital watermark data capable of detecting a modified portion in the image data when the image data is not modified, and generating image data with the digital watermark; and the image data with the digital watermark And using the secret information, a program for causing the computer to execute a verification data generation procedure for generating the second verification data of the image data is recorded.
本発明によれば、デジタルカメラなどの画像生成装置で生成された画像データの改変されている部分を検出することができる。 According to the present invention, it is possible to detect a modified portion of image data generated by an image generation device such as a digital camera.
(第1の実施の形態)
以下、図面を参照し、本発明に好適な第1の実施の形態を説明する。
図1は、第1の実施の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。
画像生成装置10は、被写体の画像データを生成する機能と、1次検証データ付き画像ファイルを生成する機能とを有する装置である。第1検証データ付き画像ファイルは、画像データ、その画像データの第1検証データ、その画像データの付加情報、画像生成装置10の固有IDなどのデータを含む画像ファイルである。画像生成装置10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装置であってもよい。また、画像生成装置10は、画像読み取りユニットを有するファクシミリ装置、複写機などの装置であってもよい。
(First embodiment)
Hereinafter, a first exemplary embodiment suitable for the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an image verification system according to the first embodiment.
The
第1検証装置20は、第1検証データなどを用いて画像データが改変されているか否かの検証を行う機能を有する装置である。また、第1検証装置20は、画像データが改変されていない場合、第2検証データ付き画像ファイルを生成する機能を有する装置でもある。第2検証データ付き画像ファイルは、画像データ、その画像データの第2検証データ、その画像データの付加情報、画像生成装置10の固有IDなどのデータを含む画像ファイルである。第1検証装置20は、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置であればよい。
The
第2検証装置30は、第2検証データなどを用いて画像データが改変されているか否かの検証を行う機能を有する装置である。第2検証装置30は、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置であればよい。
The
図2は、本実施の形態における画像生成装置10の主要な機能構成を説明するブロック図である。
201は、CCD(電荷結合素子)などの光学センサー、マイクロプロセッサなどを有し、被写体の画像データである画像データIを生成する。
203は、共通情報Kcを記憶するメモリである。この共通情報Kcは、共通鍵暗号方式(DES、Rinjdaelなど)における共通鍵に相当する情報である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a main functional configuration of the
204は、ハッシュ関数HF1を用いて、画像データIのハッシュ値(メッセージダイジェストあるいはダイジェストデータともいう)H11を生成する第1の演算処理と、メモリ203が保持する共通情報Kcを用いて、第1の演算処理で生成されたハッシュ値H11を第1検証データV11に変換する第2の演算処理とを行う演算部である。この第1検証データV11は、画像データIのMAC(Message Authentication Code)に相当するデータである。なお、ハッシュ関数HF1は、MD−2、MD−4、MD−5、SHA−1、RIPEMD−128およびRIPEMD−160の何れかであっても、その他のハッシュ関数であってもよい。
205は、画像生成装置10に固有の情報である固有ID(例えば、画像生成装置10の製造番号、シリアル番号など)を記憶するメモリである。この固有IDは、第1検証データ付き画像ファイルIF1に付加される。
206は、第1検証データ付き画像ファイルIF1を生成する画像ファイル生成部である。第1検証データ付き画像ファイルIF1は、データ部に画像データIを含み、ヘッダ部に画像データIの第1検証データV11、画像データIの付加情報、画像生成装置10の固有IDなどのデータを含む画像ファイルである。第1検証データ付き画像ファイルIF1のファイル形式は、JFIF(JPEG File Interchange Format)、TIFF(Tagged Image File Format)および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。
207は、磁気ディスク、光ディスク、メモリカードなどのリムーバブルメディア(着脱可能な記憶媒体)であり、第1検証データ付き画像ファイルIF1を記憶する。
208は、リムーバブルメディア207に第1検証データ付き画像ファイルを書き込む機能と、リムーバブルメディア207から第1検証データ付き画像ファイルを読み出す機能とを有するメディア制御部である。
209は、リムーバブルメディア207から読み出された第1検証データ付き画像ファイルを第1検証装置20に送信するインタフェース部である。
210は、被写体の画像データの生成、撮影または読み取りを指示するスイッチなどを有する操作部である。
211は、メモリとこれに記憶された制御プログラムを実行するマイクロコンピュータとを有し、画像生成装置10が有する各機能を制御する制御部である。特に、制御部211のメモリは、図5で説明する画像生成装置10の処理手順を制御するためのプログラムを記憶している。
A
An
A
図3は、本実施の形態における第1検証装置20の主要な機能構成を説明するブロック図である。
301は、リムーバブルメディア207から第1検証データ付き画像ファイルIF1を読み出すメディア制御部である。
314は、画像生成装置10から送信された第1検証データ付き画像ファイルIF1を受信するインタフェース部である。
302は、第1検証データ付き画像ファイルIF1および第2検証データ付き画像ファイルIF2を記憶する記憶部である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a main functional configuration of the
A
A
304は、テーブルT1を記憶するメモリである。このテーブルT1の一例を図6(a)に示す。テーブルT1は、複数の固有IDと、各固有IDに対応する共通情報Kcと、各共通情報Kcに対応する秘密情報Ksとを管理する管理テーブルである。例えば、固有IDが「001」である場合、この固有IDに対応する共通情報Kcは「0x1111」であり、秘密情報Ksは「0x2222」である。共通情報Kcおよび秘密情報Ksは、第1検証装置20が秘密に管理している情報であり、一般に公開されることのない情報である。また、秘密情報Ksは、公開鍵暗号方式(RSA暗号など)における秘密鍵に相当する情報である。
A
305は、ハッシュ関数HF1を用いて、画像データIのハッシュ値H12を生成する第1の演算処理と、メモリ304から得た共通情報Kcを用いて、第1の演算処理で生成されたハッシュ値H12を第1検証データV12に変換する第2の演算処理とを行う第1演算部である。
A
306は、第1検証データV11および第1検証データV12を用いて、画像データIが改変されているか否かの検証を行う画像検証部である。
307は、改変部分の検出が可能な電子透かしデータWMを画像データIに埋め込み、電子透かし付き画像データIWMを生成する埋込部である。
309は、ハッシュ関数HF2を用いて、画像データIWMのハッシュ値H21を生成する第1の演算処理と、メモリ304から得た秘密情報Ksを用いて、第1の演算処理で生成されたハッシュ値H21を第2検証データV2に変換する第2の演算処理とを行う第2演算部である。この第2検証データV2は、画像データIWMのデジタル署名に相当するデータである。なお、ハッシュ関数HF2は、MD−2、MD−4、MD−5、SHA−1、RIPEMD−128およびRIPEMD−160の何れかであっても、その他のハッシュ関数であってもよい。
310は、第2検証データ付き画像ファイルIF2を生成する画像ファイル生成部である。第2検証データ付き画像ファイルIF2は、データ部に画像データIWMを含み、ヘッダ部に画像データIWMの第2検証データV2、画像データIWMの付加情報、画像生成装置10の固有IDなどのデータを含む画像ファイルである。
311は、第2検証データ付き画像ファイルIF2を外部装置に出力する機能を有するインタフェース部である。
312は、第1検証装置20の検出結果を示す情報を表示する表示部である。
313は、メモリとこれに記憶された制御プログラムを実行するマイクロコンピュータとを有し、第1検証装置20が有する各機能を制御する制御部である。特に、制御部313のメモリは、図5で説明する第1検証装置20の処理手順を制御するためのプログラムを記憶している。
A
図4は、本実施の形態における第2検証装置30の主要な機能構成を説明するブロック図である。
401は、第2検証データ付き画像ファイルIF2を外部装置から入力する機能を有するインタフェース部である。
402は、第2検証データ付き画像ファイルIF2を記憶する記憶部である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a main functional configuration of the
403は、テーブルT2を記憶するメモリである。このテーブルT2の一例を図6(b)に示す。テーブルT2は、複数の固有IDと、各固有IDに対応する公開情報Kpとを管理する管理テーブルである。例えば、固有IDが「001」である場合、この固有IDに対応する公開情報Kpは「0x3333」である。公開情報Kpは、秘密情報Ksに対応する情報であり、公開鍵暗号方式(RSA暗号など)における公開鍵に相当する情報である。
404は、メモリ403から得た公開情報Kpを用いて、第2検証データV2をハッシュ値H22に変換する第1の演算処理と、ハッシュ関数HF2を用いて、画像データIWMのハッシュ値H23を生成する第2の演算処理とを行う演算部である。
406は、ハッシュ値H22およびハッシュ値H23を用いて、画像データIWMが改変されているか否かの検証を行う画像検証部である。
404 generates the hash value H23 of the image data IWM using the first calculation process for converting the second verification data V2 into the hash value H22 using the public information Kp obtained from the
An
407は、画像データIWMから電子透かしデータWMを抽出することにより、画像データIが改変されている部分を検出する改変位置検出部である。
408は、画像検証部406の検出結果、改変位置検出部407の検出結果を示す情報を表示する表示部である。
409は、メモリとこれに記憶された制御プログラムを実行するマイクロコンピュータとを有し、第2検証装置30が有する各機能を制御する制御部である。特に、制御部409のメモリは、図5で説明する第2検証装置30の処理手順を制御するためのプログラムを記憶している。
図5は、第1の実施の形態における画像検証システムの処理手順について説明する図である。
ステップS501:画像生成部201は、ユーザからの指示に従って、被写体の画像データである画像データIを生成する。
ステップS502:演算部204は、ハッシュ関数HF1を用いて、画像データIのハッシュ値H11を生成する。
FIG. 5 is a diagram for explaining the processing procedure of the image verification system according to the first embodiment.
Step S501: The
Step S502: The computing
ステップS503:また、演算部204は、メモリ203から得た共通情報Kcを用いて、ハッシュ値H11を第1検証データV11に変換する。この第1検証データV11は、画像データIのMACに相当するデータである。
ステップS504:画像ファイル生成部206は、画像データI、第1検証データV11、画像データIの付加情報、画像生成装置10の固有IDなどのデータを含む第1検証データ付き画像ファイルIF1を生成する。メディア制御部208は、画像ファイルIF1をリムーバブルメディア207に書き込む。
Step S503: The computing
Step S504: The image
ステップS505:ユーザは、リムーバブルメディア207が記憶する画像ファイルIF1をリムーバブルメディア207またはインタフェース部209を介して第1検証装置20に入力する。リムーバブルメディア207を介して入力する場合、メディア制御部301は、リムーバブルメディア207から画像ファイルIF1を読み出し、それを記憶部302に格納する。一方、インタフェース部209を介して入力する場合、インタフェース部314は、画像生成装置10から第1検証装置20に送信された画像ファイルIF1を受信し、それを記憶部302に格納する。
Step S505: The user inputs the image file IF1 stored in the
ステップS506:第1演算部305は、ハッシュ関数HF1を用いて、記憶部302から得た画像データIのハッシュ値H12を生成する。
ステップS507:また、第1演算部305は、メモリ304のテーブルT1を参照し、画像ファイルIF1から得た固有IDに対応する共通情報Kcを取得する。
ステップS508:さらに、第1演算部305は、メモリ304から得た共通情報Kcを用いて、ハッシュ値H12を第1検証データV12に変換する。そして、第1演算部305は、この第1検証データを画像検証部306に供給する。
ステップS509:画像検証部306は、第1検証データV11と第1検証データV12とを比較し、画像データIが改変されているか否かの検証を行う。
Step S506: The
Step S507: Further, the
Step S508: Furthermore, the
Step S509: The
2つの第1検証データが一致した場合(つまり、画像データIの完全性を検証できた場合)、画像検証部306は、画像データIが改変されていないものであることを検出する。また、画像検証部306は、画像データIが画像生成装置10で生成されたものであることを検出する。そして、第1検証装置20は、画像データが改変されていないものであることを示す情報を表示部312に表示させ、第2検証データの生成を開始する。
When the two first verification data match (that is, when the integrity of the image data I can be verified), the
一方、2つの第1検証データが一致しなかった場合(つまり、画像データIの完全性を検証できなかった場合)、画像検証部306は、画像データIが改変されていることを検出する。そして、第1検証装置20は、画像データIが改変されているものであることを示す情報を表示部312に表示させ、第2検証データの生成を禁止する。つまり、第1検証装置20はステップS510以下の処理を禁止する。
On the other hand, when the two first verification data do not match (that is, when the integrity of the image data I cannot be verified), the
ステップS510:画像データIが改変されていないものである場合、埋込部307は、改変部分の検出が可能な電子透かしデータWMを画像データIに埋め込み、電子透かし付き画像データIWMを生成する。
ステップS511:第2演算部309は、ハッシュ関数HF2を用いて、電子透かし付き画像データIWMのハッシュ値H21を生成する。
ステップS512:また、第2演算部309は、メモリ304のテーブルT1を参照し、画像ファイルIF1から得た固有IDに対応する秘密情報Ksを取得する。
Step S510: If the image data I has not been altered, the embedding
Step S511: The
Step S512: Also, the
ステップS513:さらに、第2演算部309は、メモリ304から得た秘密情報Ksを用いて、ハッシュ値H21を第2検証データV2に変換する。この第2検証データは、画像データIWMのデジタル署名に相当するデータである。
ステップS514:ファイル生成部310は、画像データIWM、第2検証データV2、画像データIWMの付加情報、固有IDなどのデータを含む第2検証データ付き画像ファイルIF2を生成する。ファイル生成部310で生成された画像ファイルIF2は、記憶部302に格納される。
ステップS515:インタフェース部311は、画像ファイルIF2を外部装置に出力する。一方、インタフェース部401は、外部装置から画像ファイルIF2を入力し、記憶部402に格納する。
Step S513: Furthermore, the
Step S514: The
Step S515: The
ステップS516:演算部404は、メモリ403のテーブルT2を参照し、画像ファイルIF2から得た固有IDに対応する公開情報Kpを取得する。
ステップS517:演算部404は、第2検証データと、メモリ403から得た公開情報Kpを用いて、第2検証データV2をハッシュ値H22に変換する。
Step S516: The computing
Step S517: The computing
ステップS518:演算部404は、ハッシュ関数HF2を用いて、画像データIWMのハッシュ値H23を生成する。
ステップS519:画像検証部406は、ステップS1019で得たハッシュ値H22とステップS1020で得たハッシュ値H23とを比較し、画像データIWMが改変されているか否かの検証を行う。
Step S518: The computing
Step S519: The
2つのハッシュ値が一致した場合(つまり、画像データIWMの完全性を検証できた場合)、画像検証部406は、画像データIWMが改変されていないものであることを検出する。また、画像検証部406は、画像データが画像生成装置10で生成されたものであることを検出する。そして、第2検証装置30は、画像データIWMが改変されていないものであることを示す情報を表示部408に表示させ、第2検証データの生成を開始する。
When the two hash values match (that is, when the integrity of the image data IWM can be verified), the
一方、2つの第1検証データが一致しなかった場合(つまり、画像データIWMの完全性を検証できなかった場合)、画像検証部406は、画像データIWMが改変されているものであることを検出する。そして、第2検証装置30は、画像データが改変されているものであることを示す情報を表示部408に表示させる。
On the other hand, when the two first verification data do not match (that is, when the integrity of the image data IWM cannot be verified), the
ステップS520:画像データIWMが改変されていないものである場合、改変位置検出部407は、画像データIWMから電子透かしデータWMを抽出し、画像データIの改変されている部分を検出する。そして、第2検証装置30は、改変位置検出部407で検出された改変部分を示す情報を表示部408に表示させる。
Step S520: If the image data IWM has not been modified, the modified
以上説明したように、第1の実施の形態における画像検証システムによれば、画像生成装置10で生成された画像データが改変されているか否かを確実に検証でき、画像データのどの部分が改変されているかを確実に検出できる。
また、第1の実施の形態における画像検証システムによれば、画像生成装置10の演算リソースの性能を大幅に向上させる必要がないので、画像生成装置10にかかるコストを低減することができる。
また、第1の実施の形態における第1検証装置20によれば、画像生成装置10の固有IDから得られた共通情報Kcを用いて画像データの改変の有無を検証するので、画像データが画像生成装置10で生成されたものであるか否かを確実に確認することができる。
また、第1の実施の形態における画像検証システムによれば、画像生成装置10の固有IDから得られた秘密情報Ksおよび公開情報Kpを用いて画像データの改変の有無を検証するので、第2検証装置30は画像データが画像生成装置10で生成されたものであるか否かを確実に確認することができる。
As described above, according to the image verification system in the first embodiment, it is possible to reliably verify whether the image data generated by the
In addition, according to the image verification system in the first embodiment, it is not necessary to significantly improve the performance of the calculation resource of the
Further, according to the
Further, according to the image verification system in the first embodiment, since the secret information Ks and the public information Kp obtained from the unique ID of the
(第2の実施の形態)
以下、図面を参照し、本発明に好適な第2の実施の形態を説明する。第2の実施の形態では、第1の実施の形態と異なる部分について詳細に説明する。
図7は、第2の実施の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。
画像生成装置10は、第1の実施の形態で説明した画像生成装置10と同様の構成および機能を有する装置である。第2検証装置30も、第1の実施の形態で説明した第2検証装置30と同様の構成および機能を有する装置である。
情報処理装置50は、第1検証データ付き画像ファイルを第1検証装置60に検証させる機能を有する装置である。情報処理装置50は、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置であればよい。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment suitable for the present invention will be described with reference to the drawings. In the second embodiment, portions different from the first embodiment will be described in detail.
FIG. 7 is a diagram for explaining a configuration example of an image verification system according to the second embodiment.
The
The
第1検証装置60は、第1検証データなどを用いて画像データが改変されているか否かの検証を行う機能を有する装置である。また、第1検証装置60は、第2検証データ付き画像ファイルを生成する機能を有する装置でもある。第1検証装置60は、後述する共通情報Kcおよび秘密情報Ksの解析および漏洩が困難な装置であればよい。従って、第1検証装置60は、例えば、ICカード(または、マイクロプロセッサ付き記憶媒体)、または、情報処理装置50をクライアントとするサーバコンピュータであればよい。情報処理装置50がサーバコンピュータである場合、第1検証装置60と情報処理装置50とは、LAN、無線LAN、WAN、インターネットなどのネットワークを介して接続される。
The
図8は、第2の実施の形態における情報処理装置50の主要な機能構成を説明するブロック図である。
801は、リムーバブルメディア207から第1検証データ付き画像ファイルIF1を読み出すメディア制御部である。
807は、画像生成装置10から送信された第1検証データ付き画像ファイルIF1を受信するインタフェース部である。
802は、第1検証データ付き画像ファイルIF1および第2検証データ付き画像ファイルIF2を記憶する記憶部である。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a main functional configuration of the
A
A
803は、第1検証データ付き画像ファイルIF1を第1検証装置60に送信する機能と、第1検証装置60の検出結果を受信する機能と、第1検証装置60から送信された第2検証データ付き画像ファイルIF2を受信する機能とを有するインタフェース部である。
804は、第2検証データ付き画像ファイルIF2を外部装置に出力する機能を有するインタフェース部である。
805は、第1検証装置30の検出結果を示す情報を表示する表示部である。
806は、メモリとこれに記憶された制御プログラムを実行するマイクロコンピュータとを有し、情報処理装置50が有する各機能を制御する制御部である。特に、制御部806のメモリは、図10で説明する情報処理装置50の処理手順を制御するためのプログラムを記憶している。
A
図9は、第2の実施の形態における第1検証装置60の主要な機能構成を説明するブロック図である。
901は、情報処理装置50から送信された第1検証データ付き画像ファイルIF1を受信する機能と、第1検証装置60の検出結果を情報処理装置50に送信する機能と、第2検証データ付き画像ファイルIF2を情報処理装置50に送信する機能とを有するインタフェース部である。
902は、第1検証データ付き画像ファイルIF1および第2検証データ付き画像ファイルIF2を記憶する記憶部である。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a main functional configuration of the
904は、テーブルT1を記憶するメモリである。このテーブルT1の一例を図6(a)に示す。テーブルT1は、複数の固有IDと、各固有IDに対応する共通情報Kcと、各共通情報Kcに対応する秘密情報Ksとを管理する管理テーブルである。例えば、固有IDが「001」である場合、この固有IDに対応する共通情報Kcは「0x1111」であり、秘密情報Ksは「0x2222」である。共通情報Kcおよび秘密情報Ksは、第1検証装置60が秘密に管理している情報であり、一般に公開されることのない情報である。また、秘密情報Ksは、公開鍵暗号方式(RSA暗号など)における秘密鍵に相当する情報である。
905は、ハッシュ関数HF1を用いて、画像データIのハッシュ値H12を生成する第1の演算処理と、メモリ904から得た共通情報Kcを用いて、第1の演算処理で生成されたハッシュ値H12を第1検証データV11に変換する第2の演算処理とを行う第1演算部である。
906は、第1検証データV11および第1検証データV12を用いて、画像データIが改変されているか否かの検証を行う画像検証部である。
907は、改変された位置の検出が可能な電子透かしデータWMを画像データIに埋め込み、電子透かし付き画像データIWMを生成する埋込部である。
909は、ハッシュ関数HF2を用いて、画像データIWMのハッシュ値H21を生成する第1の演算処理と、メモリ904から得た秘密情報Ksを用いて、第1の演算処理で生成されたハッシュ値H21を第2検証データV2に変換する第2の演算処理とを行う第2演算部である。この第2検証データV2は、画像データIWMのデジタル署名に相当するデータである。
910は、第2検証データ付き画像ファイルIF2を生成する画像ファイル生成部である。第2検証データ付き画像ファイルIF2は、データ部に画像データIWMを含み、ヘッダ部に画像データIWMの第2検証データV2、画像データIWMの付加情報、画像生成装置10の固有IDなどのデータを含む画像ファイルである。
911は、メモリとこれに記憶された制御プログラムを実行するマイクロコンピュータとを有し、第1検証装置60が有する各機能を制御する制御部である。特に、制御部911のメモリは、図10で説明する第1検証装置60の処理手順を制御するためのプログラムを記憶している。
A
図10は、第2の実施の形態における画像検証システムの処理手順について説明する図である。
ステップS1001:画像生成部201は、ユーザからの指示に従って、被写体の画像データである画像データIを生成する。
ステップS1002:演算部204は、ハッシュ関数HF1を用いて、画像データIのハッシュ値H11を生成する。
FIG. 10 is a diagram for explaining the processing procedure of the image verification system according to the second embodiment.
Step S1001: The
Step S1002: The computing
ステップS1003:また、演算部204は、メモリ203から得た共通情報Kcを用いて、ハッシュ値H11を第1検証データV11に変換する。この第1検証データV11は、画像データIのMACに相当するデータである。
ステップS1004:画像ファイル生成部206は、画像データI、第1検証データV11、画像データIの付加情報、画像生成装置10の固有IDなどのデータを含む第1検証データ付き画像ファイルIF1を生成する。メディア制御部208は、画像ファイルIF1をリムーバブルメディア207に書き込む。
Step S1003: The computing
Step S1004: The image
ステップS1005:ユーザは、リムーバブルメディア207が記憶する画像ファイルIF1をリムーバブルメディア207またはインタフェース部209を介して情報処理装置50に入力する。リムーバブルメディア207を介して入力する場合、メディア制御部801は、リムーバブルメディア207から画像ファイルIF1を読み出し、それを記憶部802に格納する。一方、インタフェース部209を介して入力する場合、インタフェース部807は、情報処理装置50に送信された画像ファイルIF1を受信し、それを記憶部802に格納する。
Step S1005: The user inputs the image file IF1 stored in the
ステップS1006:画像ファイルIF1を第1検証装置60に検証させる場合、インタフェース部803は、画像ファイルIF1を第1検証装置60に送信する。インタフェース部901は、画像ファイルIF1を受信し、それを記憶部902に供給する。
ステップS1007:第1演算部905は、ハッシュ関数HF1を用いて、記憶部902から得た画像データIのハッシュ値H12を生成する。
Step S1006: When the
Step S1007: The
ステップS1008:また、第1演算部905は、メモリ904のテーブルT1を参照し、画像ファイルIF1から得た固有IDに対応する共通情報Kcを取得する。
ステップS1009:さらに、第1演算部905は、メモリ904から得た共通情報Kcを用いて、ハッシュ値H12を第1検証データV12に変換する。
ステップS1010:画像検証部906は、第1検証データV11と第1検証データV12とを比較し、画像データIが改変されているか否かの検証を行う。
Step S1008: Also, the
Step S1009: Furthermore, the
Step S1010: The
2つの第1検証データが一致した場合(つまり、画像データIの完全性を検証できた場合)、画像検証部906は、画像データIが改変されていないものであることを検出する。また、画像検証部906は、画像データIが画像生成装置10で生成されたものであることを検出する。そして、第1検証装置60は、画像データIが改変されていないものであることを情報処理装置50に通知し、第2検証データの生成を開始する。
When the two first verification data match (that is, when the integrity of the image data I can be verified), the
一方、2つの第1検証データが一致しなかった場合(つまり、画像データIの完全性を検証できなかった場合)、画像検証部906は、画像データIが改変されているものであることを検出する。そして、第1検証装置60は、画像データIが改変されていることを情報処理装置50に通知し、第2検証データの生成を禁止する。つまり、第1検証装置60はステップS1011以下の処理を禁止する。
On the other hand, when the two first verification data do not match (that is, when the integrity of the image data I cannot be verified), the
ステップS1011:画像データIが改変されていないものである場合、埋込部907は、改変部分の検出が可能な電子透かしデータWMを画像データIに埋め込み、電子透かし付き画像データIWMを生成する。
ステップS1012:第2演算部909は、ハッシュ関数HF2を用いて、電子透かし付き画像データIWMのハッシュ値H21を生成する。
ステップS1013:また、第2演算部909は、メモリ904のテーブルT1を参照し、画像ファイルIF1から得た固有IDに対応する秘密情報Ksを取得する。
Step S1011: When the image data I is not altered, the embedding
Step S1012: The
Step S1013: Also, the
ステップS1014:さらに、第2演算部909は、メモリ904から得た秘密情報Ksを用いて、ハッシュ値H21を第2検証データV2に変換する。この第2検証データは、画像データIWMのデジタル署名に相当するデータである。
ステップS1015:ファイル生成部910は、画像データIWM、第2検証データV2、画像データIWMの付加情報、固有IDなどのデータを含む第2検証データ付き画像ファイルIF2を生成する。ファイル生成部910で生成された画像ファイルIF2は、記憶部902に格納される。
ステップS1016:インタフェース部901は、画像ファイルIF2を情報処理装置50に送信する。インタフェース部803は、第1検証装置60から送信された画像ファイルIF2を受信し、記憶部802に格納する。
Step S1014: Further, the
Step S1015: The
Step S1016: The
ステップS1017:インタフェース部804は、画像ファイルIF2を外部装置に送信する。一方、インタフェース部401は、外部装置から画像ファイルIF2を受信し、記憶部402に格納する。
ステップS1018:演算部404は、メモリ403のテーブルT2を参照し、画像ファイルIF2から得た固有IDに対応する公開情報Kpを取得する。
ステップS1019:演算部404は、メモリ403から得た公開情報Kpを用いて、第2検証データV2をハッシュ値H22に変換する。
Step S1017: The
Step S1018: The computing
Step S1019: The
ステップS1020:演算部404は、ハッシュ関数HF2を用いて、画像データIWMのハッシュ値H23を生成する。
ステップS1021:画像検証部406は、ステップS1019で得たハッシュ値H22とステップS1020で得たハッシュ値H23とを比較し、画像データIWMが改変されているか否かの検証を行う。
Step S1020: The computing
Step S1021: The
2つのハッシュ値が一致した場合(つまり、画像データIWMの完全性を検証できた場合)、画像検証部406は、画像データIWMが改変されていないものであることを検出する。また、画像検証部406は、画像データIWMが画像生成装置10で生成されたものであることを検出する。そして、第2検証装置30は、画像データIWMが改変されていないものであることを示す情報を表示部408に表示させる。
When the two hash values match (that is, when the integrity of the image data IWM can be verified), the
一方、2つの第1検証データが一致しなかった場合(つまり、画像データIWMの完全性を検証できなかった場合)、画像検証部406は、画像データIWMが改変されているものであることを検出する。そして、第2検証装置30は、画像データが改変されているものであることを示す情報を表示部408に表示させる。
On the other hand, when the two first verification data do not match (that is, when the integrity of the image data IWM cannot be verified), the
ステップS1022:画像データIWMが改変されていないものである場合、改変位置検出部407は、画像データIWMから電子透かしデータWMを抽出し、画像データIの改変されている部分を検出する。そして、第2検証装置30は、改変位置検出部407で検出された改変部分を示す情報を表示部408に表示させる。
Step S1022: If the image data IWM has not been modified, the modified
以上説明したように、第2の実施の形態における画像検証システムによれば、画像生成装置10で生成された画像データが改変されているか否かを確実に検証でき、画像データのどの部分が改変されているかを確実に検出できる。
また、第2の実施の形態における画像検証システムによれば、画像生成装置10の演算リソースの性能を大幅に向上させる必要がないので、画像生成装置10にかかるコストを低減することができる。
As described above, according to the image verification system in the second embodiment, it is possible to reliably verify whether the image data generated by the
In addition, according to the image verification system in the second embodiment, it is not necessary to significantly improve the performance of the calculation resource of the
また、第2の実施の形態における第1検証装置60によれば、画像生成装置10の固有IDから得られた共通情報Kcを用いて画像データの改変の有無を検証するので、画像データが画像生成装置10で生成されたものであるか否かを確実に確認することができる。
また、第2の実施の形態における第2検証装置30によれば、画像生成装置10の固有IDから得られた秘密情報Ksおよび公開情報Kpを用いて画像データの改変の有無を検証するので、画像データが画像生成装置10で生成されたものであるか否かを確実に確認することができる。
また、第2の実施の形態における画像検証システムによれば、第1検証装置60をICカード(または、マイクロプロセッサ付き記憶媒体)、または、情報処理装置50をクライアントとするサーバコンピュータで実現することにより、共通情報Kcおよび秘密情報Ksが漏洩する可能性を低くすることができ、これらのデータの安全性を向上させることができる。
Further, according to the
Further, according to the
According to the image verification system in the second embodiment, the
本実施形態は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したCD−ROM等の記録媒体又はかかるプログラムを伝送するインターネット等の伝送媒体も本発明の実施形態として適用することができる。上記のプログラム、記録媒体及び伝送媒体は、本発明の範疇に含まれる。記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。
なお、上記の各実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらにより本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
This embodiment can be realized by a computer executing a program. Further, means for supplying a program to a computer, for example, a recording medium such as a CD-ROM in which such a program is recorded, or a transmission medium such as the Internet that transmits such a program can also be applied as an embodiment of the present invention. The above program, recording medium, and transmission medium are included in the scope of the present invention. As the recording medium, for example, a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.
It should be noted that each of the above-described embodiments is merely an example of the embodiment for carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner. It is. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.
10 画像生成装置
20,60 第1検証装置
30 第2検証装置
50 情報処理装置
DESCRIPTION OF
Claims (31)
前記画像生成装置は、
画像データを生成する画像生成手段と、
前記画像データおよび共通情報を用いて、第1検証データを生成する第1検証データ生成手段とを有する装置であり、
前記第1画像検証装置は、
前記画像データ、前記第1検証データおよび前記共通情報を用いて、前記画像データが改変されているか否かの検証を行う第1検証手段と、
前記画像データが改変されていない場合、改変部分の検出が可能な電子透かしデータを前記画像データに埋め込み、電子透かし付き画像データを生成する埋込手段と、
前記電子透かし付き画像データおよび秘密情報を用いて、第2検証データを生成する第2検証データ生成手段とを有する装置である
ことを特徴とする画像検証システム。 An image verification system having an image generation device and a first image verification device,
The image generation device includes:
Image generation means for generating image data;
A first verification data generating unit that generates first verification data using the image data and the common information;
The first image verification device includes:
Using the image data, the first verification data and the common information, first verification means for verifying whether the image data has been modified;
If the image data is not modified, embedding means for embedding digital watermark data capable of detecting a modified portion in the image data and generating image data with a digital watermark;
An image verification system comprising: a second verification data generation unit configured to generate second verification data using the digital watermarked image data and secret information.
前記第2画像検証装置は、
前記電子透かし付き画像データ、前記第2検証データおよび公開情報を用いて、前記電子透かし付き画像データが改変されているか否かの検証を行う第2検証手段と、
前記電子透かし付き画像データが改変されている場合、前記電子透かし付き画像データから前記電子透かしデータを抽出し、改変部分を検出する改変部分検出手段とを有する装置であることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の画像検証システム。 The image verification system further includes a second image verification device,
The second image verification device includes:
Second verification means for verifying whether the digital watermarked image data has been altered using the digital watermarked image data, the second verification data, and public information;
2. The apparatus according to claim 1, further comprising: a modified part detection unit configured to extract the digital watermark data from the digital watermarked image data and detect a modified part when the digital watermarked image data is modified. 5. The image verification system according to any one of 1 to 4.
前記画像生成装置は、
画像データを生成する画像生成手段と、
前記画像データおよび共通情報を用いて、第1検証データを生成する第1検証データ生成手段とを有する装置であり、
前記情報処理装置は、
前記画像データおよび前記第1検証データを前記第1画像検証装置に送信する装置であり、
前記第1画像検証装置は、
前記画像データ、前記第1検証データおよび前記共通情報を用いて、前記画像データが改変されているか否かの検証を行う第1検証手段と、
前記画像データが改変されていない場合、改変部分の検出が可能な電子透かしデータを前記画像データに埋め込み、電子透かし付き画像データを生成する埋込手段と、
前記電子透かし付き画像データおよび秘密情報を用いて、第2検証データを生成する第2検証データ生成手段とを有する装置である
ことを特徴とする画像検証システム。 An image verification system having an image generation device, an information processing device, and a first image verification device,
The image generation device includes:
Image generation means for generating image data;
A first verification data generating unit that generates first verification data using the image data and the common information;
The information processing apparatus includes:
An apparatus for transmitting the image data and the first verification data to the first image verification apparatus;
The first image verification device includes:
Using the image data, the first verification data and the common information, first verification means for verifying whether the image data has been modified;
If the image data is not modified, embedding means for embedding digital watermark data capable of detecting a modified portion in the image data and generating image data with a digital watermark;
An image verification system comprising: a second verification data generation unit configured to generate second verification data using the digital watermarked image data and secret information.
前記第2画像検証装置は、
前記電子透かし付き画像データ、前記第2検証データおよび公開情報を用いて、前記電子透かし付き画像データが改変されているか否かの検証を行う第2検証手段と、
前記電子透かし付き画像データが改変されている場合、前記電子透かし付き画像データから前記電子透かしデータを抽出し、改変部分を検出する改変部分検出手段とを有する装置であることを特徴とする請求項9〜12の何れか1項に記載の画像検証システム。 The image verification system further includes a second image verification device,
The second image verification device includes:
Second verification means for verifying whether the digital watermarked image data has been altered using the digital watermarked image data, the second verification data, and public information;
2. The apparatus according to claim 1, further comprising: a modified part detection unit configured to extract the digital watermark data from the digital watermarked image data and detect a modified part when the digital watermarked image data is modified. The image verification system according to any one of 9 to 12.
前記画像データが改変されていない場合、改変部分の検出が可能な電子透かしデータを前記画像データに埋め込み、電子透かし付き画像データを生成する埋込手段と、
前記電子透かし付き画像データおよび秘密情報を用いて、前記画像データの第2検証データを生成する検証データ生成手段とを有することを特徴とする画像検証装置。 Image verification means for verifying whether the image data has been modified using the image data generated by the image generation device, the first verification data, and the common information;
If the image data is not modified, embedding means for embedding digital watermark data capable of detecting a modified portion in the image data and generating image data with a digital watermark;
An image verification apparatus, comprising: verification data generation means for generating second verification data of the image data using the digital watermarked image data and secret information.
前記画像データが改変されていない場合、改変部分の検出が可能な電子透かしデータを前記画像データに埋め込み、電子透かし付き画像データを生成する埋込工程と、
前記電子透かし付き画像データおよび秘密情報を用いて、前記画像データの第2検証データを生成する検証データ生成工程とを有することを特徴とする画像検証方法。 An image verification step of verifying whether or not the image data has been modified using the image data generated by the image generation device, the first verification data, and the common information;
If the image data is not modified, an embedding step of embedding digital watermark data capable of detecting a modified portion in the image data and generating image data with a digital watermark;
And a verification data generation step of generating second verification data of the image data using the digital watermarked image data and secret information.
前記画像データが改変されていない場合、改変部分の検出が可能な電子透かしデータを前記画像データに埋め込み、電子透かし付き画像データを生成する埋込手順と、
前記電子透かし付き画像データおよび秘密情報を用いて、前記画像データの第2検証データを生成する検証データ生成手順とをコンピュータに実行させるためのプログラム。 An image verification procedure for verifying whether or not the image data has been modified using the image data generated by the image generation device, the first verification data, and the common information;
If the image data is not modified, an embedding procedure for embedding digital watermark data capable of detecting a modified portion in the image data and generating image data with a digital watermark;
A program for causing a computer to execute a verification data generation procedure for generating second verification data of the image data using the image data with digital watermark and secret information.
前記画像データが改変されていない場合、改変部分の検出が可能な電子透かしデータを前記画像データに埋め込み、電子透かし付き画像データを生成する埋込手順と、
前記電子透かし付き画像データおよび秘密情報を用いて、前記画像データの第2検証データを生成する検証データ生成手順とをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 An image verification procedure for verifying whether or not the image data has been modified using the image data generated by the image generation device, the first verification data, and the common information;
If the image data is not modified, an embedding procedure for embedding digital watermark data capable of detecting a modified portion in the image data and generating image data with a digital watermark;
A computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute a verification data generation procedure for generating second verification data of the image data using the digital watermarked image data and secret information.
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