JP4102148B2

JP4102148B2 - 記録装置

Info

Publication number: JP4102148B2
Application number: JP2002276362A
Authority: JP
Inventors: 孝尚小池
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2008-06-18
Anticipated expiration: 2022-09-20
Also published as: JP2004118239A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、読み取った画像データを複写すると共に、読み取った画像データを画像処理して記憶したり他の複写機にネットワークを介して送ったりするデジタル複写機に関し、特に、読み取った画像データをネットワークに接続された複数のデジタル複写機に分散格納することにより、機密画像データのセキュリティを大幅に向上させることができるデジタル複写機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、複写機もデジタル化され、読み取った画像やネットワーク経由で転送されてきた画像が、ハードディスク等の記憶媒体に格納されるようになってきている。すなわち、読み取った画像データを複写すると共に読み取った画像データを画像処理して記憶したり他のデジタル複写機にネットワークを介して送ったりするデジタル複写機が知られている。
図１３は、従来のデジタル複写機の概略構成を示すブロック図である。
図１３に示す様に、このデジタル複写機は、画像を読み取るためのスキャナ部１と、スキャナ部１よりの画像デジタル信号を画像処理するためのプリンタ制御部３と、プリンタ制御部３よりの画像デジタル信号を記録紙に書き込むためのプロッタ部５と、プリンタ制御部３よりの画像デジタル信号を画像データとして送受信制御するためのコントローラ部７と、コントローラ部７よりの画像データを記憶するための画像記憶装置９と、コントローラ部７よりの画像データをネットワークのデータ線１３へ送信したり他のデジタル複写機のコントローラ部７よりの画像データを受信したりするためのネットワークインターフェース１１とを有している。
次に、図１３に示されたデジタル複写機の動作について簡単に説明する。
まず、画像がスキャナ部１において通常ＣＣＤ等で読み取られデジタル信号に変換されると、そのデジタル信号はプリンタ制御部３で画像処理され、プロッタ部５において感光体上へのレーザ書込み等で記録紙に書き込まれる。それと共に、プリンタ制御部３よりの画像データは、コントローラ部７を経由して画像記憶装置９に格納される（この記憶装置は通常、ハードディスクによって実現される）。格納されたデータは逆の経路を通ってプロッタ部５から出力されたり、ネットワークインターフェース１１を通ってネットワーク１３上に転送されたりする。
図１４は、ネットワーク１３上に前記デジタル複写機が複数（この場合４つ）接続された状態を示す図である。
図１５は、図１３に示した従来のデジタル複写機においてスキャナ部１あるいはネットワーク１３を経由して画像データが画像記憶装置９に格納されるデータパスを示す図であり、図１６は、画像記憶装置９に格納された画像データをプロッタ５に出力するデータパスを示す図である。
【特許文献１】
特開２０００−２１７００６公報
【特許文献２】
特開２００１−２８５７６４公報
【特許文献３】
特開平１０−３３６３７６号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、画像データが画像記憶装置９に格納されるようになると、この格納された画像データが盗まれる可能性がでてくる。すなわち、画像記憶装置９の内容を読み取る事により、機密情報をも盗む事ができるようになってしまう。このような状況のため、画像記憶装置９を取り外し、使用しない場合は別の安全な場所に保管するケースも出てきたが、管理が面倒で手間もかかるものであった。
これを防ぐために、画像記憶装置９の手前に暗号復号装置１５を設けたデジタル複写機が提案されている（図１７参照）。この場合、画像記憶装置９だけ盗み出して情報を読み取ろうとしても不可能となるが、暗号解読ソフトを使えば、解読される危険性が出てくる。また、暗号復号装置ごと盗まれれば、簡単に情報が解読されてしまうものであった。
なお、先行技術としては、特開２０００−２１７００６公報があり、複写機内で暗号化する技術に言及しているが、上述したように画像を暗号化して複写機内の記憶装置に格納しても、記憶装置ごと盗まれ解読ソフトにより解析された場合はデータが盗まれる危険性があり、完璧とは言えなかった。しかも、高価な暗号装置、復号装置等が必要になりコストがかかる問題もあった。
また、特開２００１−２８５７６４公報は、セキュリティに言及しており、ハッカーからのデータ破壊に対応した技術が開示されているが、記憶装置ごと盗まれる場合の対応については効果がなかった。
また、特開平１０−３３６３７６号公報は、ネットワーク間の分散について言及しており、負荷を減らし効率を上げる目的の技術が開示されているが、セキュリティを高めるものでは無かった。
本発明の目的は、読み取った画像データをネットワークに接続された複数のデジタル複写機に分散格納することにより機密画像データのセキュリティを大幅に向上させることができるデジタル複写機を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、読み取った画像データを複写すると共に読み取った画像データを画像処理して記憶したり他の記録装置にネットワークを介して送ったりするためにネットワークに接続された記録装置であって、読み取った画像データを細分して、他の記録装置で読み取られ細分された画像データと相互に組み込ませて分割するデータ分割手段と、分割された画像データの少なくとも一部を、他の記録装置に記憶させるために前記ネットワークを介して他の記録装置に送信する通信手段と、を備えたことを特徴とする。
したがって、画像を分散格納するので、一つの画像記憶装置が盗難にあっても、それから元の画像データを復元する事が原理的に不可能になり、セキュリティが大幅に向上する。また、分散格納方式をさらに複雑にする事により、盗難にあった場合の画像データの復元をより困難にすることができる。
また、請求項２記載の発明は、前記データ分割手段は、細分したそれぞれの画像データに、重みを付与するための所定の係数を乗じた後、他の記録装置で読み取られ細分され重みを付与された画像データと相互に組込ませて分割することを特徴とする。
また、請求項３記載の発明は、前記記録装置は、前記所定の係数に基づいて、前記画像分割手段により分割された画像データを元の画像データに復元する復元手段を備えたことを特徴とする。
また、請求項４記載の発明は、前記所定の係数は行列を構成し、該行列は、行の要素数と列の要素数のいずれか一方が元の画像データ数と等しく、他方の要素数が元の画像データ数より一つ多いことを特徴とする。
【０００５】
また、請求項５記載の発明は、前記復元手段は、前記分割手段が分割した画像データのうちの一つが使用できない場合には、前記分割手段が該使用できない画像データを作成する際に使用した行列要素を、前記行列より削除した第２の行列に基づいて、元の画像データを復元することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照してこの発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明によるデジタル複写機の要部に関する一実施形態の概略図である。同じ構成要素には同じ参照番号が付されている。
図１に示すように、このデジタル複写機は、画像を読み取るためのスキャナ部１と、スキャナ部１よりの画像デジタル信号を画像処理するためのプリンタ制御部３と、プリンタ制御部３よりの画像デジタル信号を記録紙に書き込むためのプロッタ部５と、プリンタ制御部３よりの画像デジタル信号を画像データとして送受信制御するためのコントローラ部７と、コントローラ部７よりの画像データを分割あるいは合成するためのデータ分割合成部１７と、データ分割合成部１７で分割された画像データを記憶するための画像記憶装置９と、データ分割合成部１７よりのコントローラ部７を介した画像データをネットワークのデータ線１３へ送信したり他のデジタル複写機のコントローラ部７よりの画像データを受信したりするためのネットワークインターフェース１１とを有している。
なお、前記データ分割合成部１７は、その分割合成機能がそれぞれ分かれたデータ分割部およびデータ合成部に分けても良い。
【０００７】
次に、図１に示されたデジタル複写機の動作について簡単に説明する。
まず、画像がスキャナ部１において通常CCD等で読み取られデジタル信号に変換されると、そのデジタル信号はプリンタ制御部３で画像処理され、プロッタ部５において感光体上へのレーザ書込み等で記録紙に書き込まれる。それと共に、プリンタ制御部３よりの画像データは、コントローラ部７を経由してデータ分割合成部１７へ送られ分割される。データ分割部１７で分割された画像データの一部は、後述するようにコントローラ部７を経由して画像記憶装置９に格納され、他の画像データは後述するようにネットワーク１３上に接続された他のデジタル複写機へ送られ記憶される（この記憶装置は通常、ハードディスクによって実現される）。すなわち、画像データがネットワーク上の複数のデジタル複写機に分散格納される。格納された画像データは逆の経路を通ってプロッタ部５から出力されたり、ネットワークインターフェース１１を通ってネットワーク１３上に転送されたりする。
図２は、ネットワーク１３上に前記デジタル複写機が複数（この場合４つ：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）接続された状態を示す図である。
【０００８】
次に、ネットワーク１３上の複数のデジタル複写機Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに画像データを分散格納する方法について図３を参照して説明する。
図３は、ネットワーク１３上に画像データを分散させる様子を示した説明図である。
図３に示す様に、デジタル複写機Ａで読み取られた画像データは、そのデータ分割部合成１７で４つに分割され、それぞれ、４台のデジタル複写機Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの画像記憶装置９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄに格納される。従って、画像データは、4台の画像記憶装置９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄに格納される事になり、どの1台を盗んでも元の画像が復元される事がなくなりセキュリティが向上する。
しかし、単純に画像ファイルを４分割すると、４台の画像記憶装置９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄとも盗んだ場合簡単にもとの画像が復元されてしまう。
これを防ぐために、この実施形態では４個の画像ファイルを細分し相互に組み込ませる事で復元を困難にする事もできる。
例えば、図４に示すように、それぞれの画像データＩＤ１−ＩＤ４を最小データ（byte 又は word）単位で細分化し４個の画像データＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を得て、その４個の画像データＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を相互に組み込ませて再構成し、4台の画像記憶装置９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄに格納するようにしている。
すなわち、最初に、各画像データＩＤのＤ１の画像データが４個単位で集められ32bitのデータとして画像記憶装置９Ａに格納される。次に、Ｄ２の画像データが４個単位で集められ32bitのデータとして画像記憶装置９Ｂに格納される。これが繰り返えされ、４台の画像記憶装置９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄにそれぞれ４個単位で集められた画像データＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４が格納される。
図５は、複数のデジタル複写機Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに分散格納されたデータを読み出して元の画像を復元する方法を示した説明図である。
図５に示すように、４台の画像記憶装置９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄにそれぞれ４個単位で集められた画像データＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４がそれぞれ読み出され、デジタル複写機Ａのデータ分割合成部１７により合成され元の画像が復元される。このように、４台の画像記憶装置９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄがそろわないと、元の画像が復元できない。
【０００９】
以下に、本発明の他の実施形態について説明する。
前記第一の実施形態では、図４に示すように画像データの基本単位を組み込むことによりセキュリティ度を上げていたが、この第二の実施形態では、さらに安全性を増すため、複数のデジタル複写機の画像データの基本単位（byte、word 等）を重み付けをして加算して分散格納するようにデータ分割合成部１７が重み付け部を有している。
図６は、４台のデジタル複写機Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの画像データＩＤ１−ＩＤ４の基本単位を重み付けをして加算して４台の画像記憶装置９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄへ分散格納するようすを示す説明図である。
画像記憶装置９Ａには、画像データＩＤ１−ＩＤ４の基本単位を重み付けをして加算したファイルＡが格納される。同様に、画像記憶装置９Ｂ、９Ｃ、９Ｄには、変換後のファイルＢ、Ｃ、Ｄがそれぞれ格納される。
ここで、ファイルＡのｎ番目データをsd1n、変換前の画像データＩＤ１−ＩＤ４の対応するn番目のデータ（s1n,s2n,s3n,s4n）に対するそれぞれの重み付けを、p１、p２、p３、p４とすると、ファイルＡのｎ番目データsd1nは、sd1n =p1*s1n +p2*s2n +p3*s3n +p4*s4n で表される。従って、４個の画像データはこの式に従って、デジタル複写機Ａの画像記憶装置９ＡのファイルＡとして格納される。この際、全てのデータ基本単位について演算を行う必要があるため、データ量が少ない側の画像データ側には、データ量をそろえるためのダミーデータの付加が必要になる。
ここでは、積和演算によって重畳されたデータが画像記憶装置９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄに対してファイルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４系統作成されるが、画像記憶装置９Ｂ、９Ｃ、９Ｄでは、それぞれ画像記憶装置９Ａで行った時とは異なった重み付けが必要となる（同一の重み付けで演算すると、データを復元する事ができないため）。
この場合、ファイルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのｎ番目のデータの演算式は以下のようになる。
【数１】

これを行列形式で表現すると、次のようになる。
【数２】

ここで、
【数３】

とすると、
【数４】

となる。
【００１０】
図７は、変換されたファイルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄから、元の画像データＩＤ１−ＩＤ４を復元するようすを示した説明図である。
この場合、逆の演算を行う必要があるので、以下の式で、画像データ（s1n、s2n,s3n,s4n）を復元する。
【数５】

【数６】

【００１１】
次に、第三の実施形態として３種類の画像データを４個の画像記憶装置９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄに分散格納する場合について説明する。
図８は、３種類の画像データを４個の画像記憶装置９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄに分散格納するようすを示す説明図である。
この時の変換式は以下のようになる。
【数７】

この場合のメリットは、４個の画像記憶装置内、任意の1個がダウン（パワーオフ等）していても、残りの３個の画像記憶装置から画像を復元する事が可能である事である。
例えば、デジタル複写機Ｃがダウンしている場合の復元方法を図９に示す。
ファイルＣが使えない場合でもファイルＡ、Ｂ、Ｄを取得して、任意のデジタル複写機で、画像データＩＤ１、ＩＤ２、ＩＤ３が復元できる。この場合、以下の変換式が使用される。
【数８】

デジタル複写機Ｃ（画像記憶装置９Ｃ）が使えない場合の逆変換による復元方法は、次のようになる。
【数９】

なお、画像記憶装置９Ａ、９Ｂ、９Ｄのいずれかが使用できない場合でも同様に該当する部分の行列要素を削除して元の画像データの復元が可能となる。このようにして、元の文書数以上の記憶装置に分散格納する事により、最低限のデジタル複写機が稼動していれば、元の画像を復元するシステムを構築する事が可能になる。
なお、前記実施形態で元の画像を復元できるようにするためには、
【数１０】

が逆行列 P −１を持つ事が必要になる。
つまり、
【数１１】

である事が必要になる。
【００１２】
図１０に、前記条件を満足させるためのシステム構成を示す。
図１０に示すように、各デジタル複写機Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのデータ分割合成部１７には係数コントローラ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄが備えられており、ネットワーク１３経由でお互い他のマシンの係数を交換できるようになっている。
図１１は、係数コントローラ２０の構成図である。
係数コントローラ２０は、シーケンスコントローラ２１と、係数発生器２３と、係数登録部２５と、行列式回路２７と、送信ユニット２９と、受信ユニット３１とを有している。
図１２は、係数コントローラ２０による係数の交換動作を示すフローチャートである。
まず、ステップ１０１において、デジタル複写機が立ち上げられると稼動マシンの確認動作が行われ、ステップ１０３において、ネットワーク１３経由で、「すでに立ち上がっている、ネットワーク１３上の他のデジタル複写機」の係数が取得され登録される。
その後、ステップ１０７において、各係数コントローラ２０内部のデータ分割合成部２３で係数（例えば、デジタル複写機Ａでは、p11,p12,p13,p14 ）が発生され、これが他の係数群と比べて一次独立であるか否か行列式回路２７でチェックされ（ステップ１０５）、結果が０になれば一次独立でないので再び係数が発生され、０でなくなるまで繰り返えされる。
そして、ネットワーク１３上の係数群が、すでに一次独立でない構成になっている場合は、ネットワーク上に警告が発せられ、再設定が依頼され、問題ない場合は、自分のマシンで係数が発生され、一次独立な係数が設定される（ステップ１０７、１０９、１１１、１１３）。
【００１３】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明によれば、画像を分散格納するので、一つの画像記憶装置が盗難にあっても、それから元の画像データを復元する事が原理的に不可能になり、セキュリティが大幅に向上する。
また、分散格納方式をさらに複雑にする事により、盗難にあった場合の画像データの復元をより困難にすることができる。
また、一部のマシン（デジタル複写機）がダウンしていても、残りのマシンから、画像を復元できる。また、画像を復元できるための条件をネットワーク上のマシンが相互に監視し、分散格納された画像を確実に復元する事が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるデジタル複写機の要部に関する一実施形態の概略図である。
【図２】ネットワーク１３上に前記デジタル複写機が複数（この場合４つ：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）接続された状態を示す図である。
【図３】ネットワーク１３上に画像データを分散させる様子を示した説明図である。
【図４】それぞれの画像データＩＤ１−ＩＤ４を最小データ単位で細分化して得た４個の画像データＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を相互に組み込ませて再構成し4台の画像記憶装置９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄに格納する様子を示した説明図である。
【図５】複数のデジタル複写機Ａ−Ｄに分散格納されたデータを読み出して元の画像を復元する方法を示した説明図である。
【図６】４台のデジタル複写機Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの画像データＩＤ１−ＩＤ４の基本単位を重み付けをして加算して４台の画像記憶装置９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄへ分散格納するようすを示す説明図である。
【図７】変換されたファイルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄから、元の画像データＩＤ１−ＩＤ４を復元するようすを示した説明図である。
【図８】３種類の画像データを４個の画像記憶装置９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄに分散格納するようすを示す説明図である。
【図９】デジタル複写機Ｃがダウンしている場合の復元方法を示す説明図である。
【図１０】ネットワーク１３経由でお互い他のマシンの係数を交換できる様子をしめした説明図である。
【図１１】図１０に示した係数コントローラ２０の構成図である。
【図１２】図１０に示した係数コントローラ２０による係数の交換動作を示すフローチャートである。
【図１３】従来のデジタル複写機の概略構成を示すブロック図である。
【図１４】ネットワーク１３上に図１３に示したデジタル複写機が複数（この場合４つ）接続された状態を示す図である。
【図１５】図１３に示した従来のデジタル複写機においてスキャナ部１あるいはネットワーク１３を経由して画像が画像記憶装置９に格納されるデータパスを示す図である。
【図１６】図１３に示した従来のデジタル複写機において画像記憶装置９に格納された画像データをプロッタ５に出力するデータパスを示す図である。
【図１７】図１３に示した従来のデジタル複写機において画像記憶装置９の手前に暗号復号装置１５を設けた場合の構成図である。
【符号の説明】
１スキャナ部、３プリンタ制御部、５プロッタ部、７コントローラ部、９画像記憶装置、１０、１１ネットワークインターフェース、１５暗号復号装置、１７データ分割合成部、１３ネットワーク、２１シーケンスコントローラ、２３データ分割合成部、２５係数登録部、２０係数コントローラ、２７行列式回路、２９送信ユニット、３１受信ユニット

Claims

読み取った画像データを複写すると共に読み取った画像データを画像処理して記憶したり他の記録装置にネットワークを介して送ったりするためにネットワークに接続された記録装置であって、
読み取った画像データを細分して、他の記録装置で読み取られ細分された画像データと相互に組み込ませて分割するデータ分割手段と、
分割された画像データの少なくとも一部を、他の記録装置に記憶させるために前記ネットワークを介して他の記録装置に送信する通信手段と、
を備えたことを特徴とする記録装置。
前記データ分割手段は、細分したそれぞれの画像データに、重みを付与するための所定の係数を乗じた後、他の記録装置で読み取られ細分され重みを付与された画像データと相互に組込ませて分割する
ことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記記録装置は、前記所定の係数に基づいて、前記画像分割手段により分割された画像データを元の画像データに復元する復元手段を備えた
ことを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
前記所定の係数は行列を構成し、該行列は、行の要素数と列の要素数のいずれか一方が元の画像データ数と等しく、他方の要素数が元の画像データ数より一つ多いことを特徴とする請求項２又は３に記載の記録装置。
前記復元手段は、前記分割手段が分割した画像データのうちの一つが使用できない場合には、前記分割手段が該使用できない画像データを作成する際に使用した行列要素を、前記行列より削除した第２の行列に基づいて、元の画像データを復元することを特徴とする請求項４に記載の記録装置。