JP4393476B2 - 画像検証システム - Google Patents

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に関するものである。

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。

米国特許第５，４９９，２９４号明細書 特開平９−２００７３０号公報

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。

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を提供することを目的とする。

本発明に係る画像検証システムは、例えば、画像データを生成する画像生成手段と、前記画像データから生成された第１のハッシュ値を共通鍵暗号方式における共通鍵に相当する情報である第１の共通情報を用いて第１の検証データに変換する第１の検証データ生成手段とを有する画像生成装置で生成された前記画像データが改変されているか否かを検証する第１の検証装置と、第２の検証装置とを有し、前記第１の検証装置は、前記画像データおよび前記第１の検証データを取得する第１の取得手段と、前記画像データから生成された第２のハッシュ値を前記第１の共通情報と同一の情報である第２の共通情報を用いて第２の検証データに変換する第２の検証データ生成手段と、前記第１の検証データと、前記第２の検証データとを比較することにより、前記画像データが改変されているか否かを検証する第１の検証手段と、前記画像データが改変されていないことが検証された場合において、改変部分を検出するのに必要な電子透かしデータを前記画像データに埋め込み、電子透かしデータ付き画像データを生成する埋め込み手段と、前記電子透かしデータ付き画像データから生成された第３のハッシュ値を公開鍵暗号方式における秘密鍵に相当する情報である秘密情報を用いて第３の検証データに変換する第３の検証データ生成手段とを有する装置であり、前記第２の検証装置は、前記電子透かしデータ付き画像データおよび前記第３の検証データを取得する第２の取得手段と、公開鍵暗号方式における公開鍵に相当する情報である公開情報を用いて前記第３の検証データを第４のハッシュ値に変換する変換手段と、前記第４のハッシュ値と、前記電子透かしデータ付き画像データから生成された第５のハッシュ値とを比較することにより、前記電子透かしデータ付き画像データが改変されているか否かを検証する第２の検証手段と、前記電子透かしデータ付き画像データが改変されていることが検証された場合において、前記電子透かしデータ付き画像データの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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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Ｓ５１７で得たハッシュ値Ｈ２２とステップＳ５１８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。

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に表示させる。

一方、２つのハッシュ値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。

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。

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。

（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。

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。第１検証装置６０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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

一方、２つのハッシュ値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。

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。

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。

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。

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。

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。 第１の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。 第１の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。 第１の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。 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を説明する図である。 テーブルＴ１およびテーブルＴ２の一例を示す図である。 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。 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。 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。 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を説明する図である。

符号の説明

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

Claims (8)

1. 画像データを生成する画像生成手段と、前記画像データから生成された第１のハッシュ値を共通鍵暗号方式における共通鍵に相当する情報である第１の共通情報を用いて第１の検証データに変換する第１の検証データ生成手段とを有する画像生成装置で生成された前記画像データが改変されているか否かを検証する第１の検証装置と、
   第２の検証装置と
   を有し、
   前記第１の検証装置は、
   前記画像データおよび前記第１の検証データを取得する第１の取得手段と、
   前記画像データから生成された第２のハッシュ値を前記第１の共通情報と同一の情報である第２の共通情報を用いて第２の検証データに変換する第２の検証データ生成手段と、
   前記第１の検証データと、前記第２の検証データとを比較することにより、前記画像データが改変されているか否かを検証する第１の検証手段と、
   前記画像データが改変されていないことが検証された場合において、改変部分を検出するのに必要な電子透かしデータを前記画像データに埋め込み、電子透かしデータ付き画像データを生成する埋め込み手段と、
   前記電子透かしデータ付き画像データから生成された第３のハッシュ値を公開鍵暗号方式における秘密鍵に相当する情報である秘密情報を用いて第３の検証データに変換する第３の検証データ生成手段と
   を有する装置であり、
   前記第２の検証装置は、
   前記電子透かしデータ付き画像データおよび前記第３の検証データを取得する第２の取得手段と、
   公開鍵暗号方式における公開鍵に相当する情報である公開情報を用いて前記第３の検証データを第４のハッシュ値に変換する変換手段と、
   前記第４のハッシュ値と、前記電子透かしデータ付き画像データから生成された第５のハッシュ値とを比較することにより、前記電子透かしデータ付き画像データが改変されているか否かを検証する第２の検証手段と、
   前記電子透かしデータ付き画像データが改変されていることが検証された場合において、前記電子透かしデータ付き画像データの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
   ことを特徴とする画像検証システム。
2. 前記第３の検証データ生成手段は、前記画像データが改変されていることが検証された場合において、前記第３の検証データの生成を禁止することを特徴とする請求項１に記載の画像検証システム。
3. 前記画像生成装置は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、スキャナ、ファクシミリ装置、複写機のいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像検証システム。
4. 前記第１の検証装置は、ＩＣカード、マイクロプロセッサ付き記憶媒体のいずれかであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像検証システム。
5. 前記第１の取得手段は、前記画像生成装置、着脱可能な記憶媒体のいずれかから前記画像データおよび前記第１の検証データを取得することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像検証システム。
6. 前記画像生成装置、着脱可能な記憶媒体のいずれかから前記画像データおよび前記第１の検証データを取得し、取得した前記画像データおよび前記第１の検証データを前記第１の検証装置に提供する装置から、前記第１の取得手段は、前記画像データおよび前記第１の検証データを取得することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像検証システム。
7. 前記第１の検証装置は、前記画像生成装置、着脱可能な記憶媒体のいずれかから前記画像データおよび前記第１の検証データを取得する装置をクライアントとするサーバコンピュータであり、
   前記第１の取得手段は、前記クライアントから前記画像データおよび前記第１の検証データを取得することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像検証システム。
8. 前記第２の検証装置は、前記電子透かしデータ付き画像データの改変部分を検出した場合において、前記電子透かしデータ付き画像データの改変部分を表示手段に表示させることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像検証システム。

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