JPH11194709A - 電子認証方法及びシステム - Google Patents
電子認証方法及びシステムInfo
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- JPH11194709A JPH11194709A JP10000875A JP87598A JPH11194709A JP H11194709 A JPH11194709 A JP H11194709A JP 10000875 A JP10000875 A JP 10000875A JP 87598 A JP87598 A JP 87598A JP H11194709 A JPH11194709 A JP H11194709A
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Abstract
がさほど変化せず、受信側で適確に電子認証を行うこと
ができる電子認証方法を提供する。 【解決手段】 配信側では、1画素が所定ビットで表現
される電子画像の上位ビットからダイジェストを作成
し、これを送り手の秘密鍵で暗号化して各画素の下位ビ
ットに埋め込んでネットワークへ伝送する。受信側で
は、配信された電子画像から読み出した暗号ダイジェス
トを送り手の公開鍵で復号し、この復号したダイジェス
トと、配信された電子画像から直接作成した照合用ダイ
ジェストとを比較照合し、その電子画像の真性評価を行
う。
Description
に特定情報を付加して配信し、受信側でこの特定情報を
用いて当該電子画像の真性評価を行う電子認証方法及び
電子認証システムに関する。
きるインターネット等のオープンなネットワークを通し
て様々な電子画像を配信及び受信する機会が増加してい
る。ところが、こうしたオープンなネットワーク環境で
は、不特定多数の者が利用するため、配信途中で電子画
像が第三者によって改竄され、受信者が改竄されたこと
に気付かない場合も想定される。また、改竄はないもの
の、不正に複写されて流通している場合もある。そこ
で、配信された電子画像が送り手から送り出されたもの
と同一であるか否か、或いは送り手が正当者であるか否
かの確認を受信側でチェックする電子認証の仕組みが必
要とされる。
りであり、配信側で、オリジナルの電子画像から作成し
た特定情報、例えば電子画像に対してハッシュ関数を適
用してデータ圧縮したダイジェストを送り手による秘密
鍵で暗号化する。そして、オリジナルの電子画像及び暗
号化されたダイジェストをネットワークを通して受信側
に配信する。
子画像に対してハッシュ関数によるデータ圧縮を行って
ダイジェストを作成すると共に、暗号化されたダイジェ
ストに対して送り手の公開鍵による復号化を行ってダイ
ジェストを復号する。そして、オリジナルの電子画像か
ら作成したダイジェストと復号したダイジェストとを比
較し、両方のダイジェストが同一であれば真性な電子画
像、異なっていれば真性な電子画像ではないと判定する
ことができる。ところで、上述のようにして電子認証を
行う場合、配信側では、オリジナルの電子画像及び暗号
化されたダイジェストの2種類のデータを受信側へ配信
する必要があるが、電子画像が大量の場合には、ネット
ワークを通して配信する際に、どの電子画像に対してど
のダイジェストが対応しているのかを配信側で適切に管
理するためのデータ管理手段が別途必要になる。
データハイディング手法、すなわち、例えば電子文書の
著作権情報をダイジェストとして暗号化し、このダイジ
ェストをオリジナルの電子画像中に人間の目では視認で
きないように秘匿に埋め込んでおき、このダイジェスト
を必要なときに復号化して読み出す手法が採用されてい
る。
法を採用した周知技術としては、電子画像を周波数領域
に展開して特定の周波数成分に処理を施す方法を示した
技術(文献「中村,小川,高嶋:ディジタル画像の著作
権保護のための周波数領域における電子透かし方式,Th
e 1997 Symposium on Cryptography and InformationSe
curity-26A」に開示された技術)や、電子画像を構成す
る各画素の濃度値等に直接処理を施す方法を示した技術
(文献「清水,沼尾,森本:ピクセルブロックによる静
止電子画像データハイディング,情報処理学会第53回
全国大会2-257」に開示された技術)等が挙げられる。
ング手法を採用することにより、例えば、ネットワーク
を通して配信された電子画像から著作権情報等を受信者
が容易に確認できるので、個々の電子画像とダイジェス
トとの関係の管理が容易になるほか、電子画像上に別途
著作権表示をする必要が無くなるので、オリジナルの電
子画像のまま保つことができる等の長所がある。
手法を用いて暗号化されたダイジェストを電子画像中に
視認できないように秘匿に埋め込む場合、暗号化された
ダイジェストの埋め込みによって電子画像自体が変化し
てしまうため、配信途中で改竄が無かったとしても、暗
号化されたダイジェストを埋め込む前の電子画像から作
成したダイジェストと埋め込んだ後の電子画像から受信
側で作成したダイジェストとが著しく異なってしまい、
電子認証をを適確に行うことが困難になってしまうとい
う場合がある。
一般に例えば人間の目には分り難い高周波成分を利用し
てダイジェストの埋め込みを行っているが、ダイジェス
トの作成には電子画像のビット列をバイト単位やワード
単位で演算しているため、高周波成分にダイジェストを
埋め込む前後で電子画像のビット列が変化し、作成され
るダイジェスト自体も変化してしまう傾向がある。
可能にする改良された電子認証方法を提供することにあ
る。本発明の他の課題は、上記電子認証方法の実施に適
した電子認証システム及びその構成装置を提供すること
にある。
明の電子認証方法は、それぞれmビットの濃度値で表現
されるn個の画素の集合を要素単位として含む電子画像
から当該電子画像の内容に関わる特定情報を作成し、作
成した特定情報を公開鍵方式で暗号化して当該電子画像
に埋め込む情報埋め込み過程と、前記情報埋め込みがな
された電子画像から作成した特定情報と当該電子画像に
埋め込まれた情報を復号して得られた特定情報とを比較
照合することで当該電子画像の真性評価を行う認証過程
とを有する。情報埋め込み過程は、前記要素単位におけ
る個々の画素の上位m−kビットを前記特定情報の作成
に用い、作成された特定情報を送り手の秘密鍵で暗号化
するとともに暗号化後の情報をn個の画素の下位kビッ
トに所定の順序情報に従って埋め込むことを特徴とす
る。また、前記認証過程は、前記情報埋め込みがなされ
た要素単位の画素の下位kビットを前記順序情報に従っ
て読み出して得た暗号化後の情報を送り手の公開鍵で復
号して前記特定情報を再生し、この再生された特定情報
を前記情報埋め込みがなされた電子画像より作成した特
定情報と比較照合することを特徴とする。
が、送り手と受け手との間の秘匿情報とするが、前記要
素単位の構造上、一意に定められた順序に従う情報であ
っても良い。また、前記kが最低1ビットであり、前記
要素単位の画素の濃度値及び画素数に応じて調整できる
ようにする。
子認証システムは、情報埋め込み装置を備えた配信装置
と、情報読み出し装置を備えた受信装置とを通信回線を
通じて接続し、前記情報埋め込み装置から前記配信装置
及び通信回線を通じて配信された前記配信用画像を前記
受信装置で受信して当該配信用画像の真性評価を行うこ
とを特徴とする。
方式で暗号化された情報が埋め込まれた電子画像から前
記情報を読み出して復号し、当該電子画像の真性評価を
行う手段を備えた受信装置宛の配信情報を生成する装置
であって、それぞれmビットの濃度値で表現されるn個
の画素の集合を要素単位として含む電子画像を配信用画
像として取り込む画像取り込み手段と、前記配信用画像
の要素単位における個々の画素の上位m−kビットから
当該配信用画像の内容に関わる特定情報を作成する情報
作成手段と、作成された特定情報を送り手の秘密鍵で暗
号化する暗号化手段と、前記暗号化手段で暗号化された
情報を前記要素単位の個々の画素の下位kビットに所定
の順序情報に従って埋め込む手段とを備えて構成され
る。
上記情報埋め込み装置から情報埋め込みがなされた配信
用画像を取り込む画像取り込み手段と、情報埋め込みが
なされた要素単位の画素の下位kビットを前記順序情報
に従って読み出して前記暗号化後の情報を再構成する手
段と、再構成された前記暗号化後の情報を送り手の公開
鍵で復号して前記特定情報を再生する復号化手段とを備
え、前記再生された特定情報を前記配信用画像より作成
した特定情報との比較照合用の情報として保持すること
を特徴とする。
を参照して詳細に説明する。 (第1実施形態)図1は、本発明の電子認証方法の実施
の形態を示した手順説明図であり、便宜上、図5に示し
た従来方法の手順に対応付けてある。この実施形態で
は、暗号化された情報、すなわち暗号ダイジェストを、
以下のように電子画像に埋め込んでネットワークに配信
する。
現されるn個の画素の集合を要素単位として含む電子画
像から個々の画素の上位m−kビットをダイジェストの
作成に用い、作成されたダイジェストを送り手の秘密鍵
で暗号化して暗号ダイジェストとする。そして、この暗
号ダイジェストをn個の画素の下位kビットに所定の順
序情報に従って埋め込む。
した場合、各画素を表現している最下位1ビットを変更
しても人間の目にはその変化が判らないため、ダイジェ
ストの作成には各画素を表現している1バイト(8ビッ
ト)の上位7ビットを使用し、暗号ダイジェストの埋め
込みには1バイトの最下位1ビットを使用する。一方、
受信側では、ネットワークを通して受信した、暗号ダイ
ジェストが埋め込まれた電子画像に対してハッシュ関数
によるデータ圧縮を行って照合用ダイジェストを作成す
ると共に、情報埋め込みがなされた要素単位の画素の下
位kビットを上記順序情報に従って読み出して得た暗号
ダイジェストを送り手の公開鍵で復号して元のダイジェ
ストを再生する。そして、この再生されたダイジェスト
を上記照合用ダイジェストと比較照合する。順序情報
は、送り手と受け手との間で定めた秘匿情報とする。
きないように秘匿に電子画像中に埋め込むことができる
ので、暗号ダイジェストを埋め込む前後で人間の目で電
子画像を変化させずに電子認証を行うことが可能にな
る。
方法を適用した電子認証システムについて説明する。こ
の電子認証システムは、配信装置と1または複数の受信
装置をそれぞれネットワークに接続し、公開鍵方式によ
る暗号化手法を用いて電子認証を行うように構成された
ものである。配信装置には本発明の情報埋め込み装置が
備えられ、受信装置には、本発明の情報読み出し装置が
備えられる。
例を示したブロック図である。送信装置に備えられる情
報埋め込み装置100は、少なくとも下記機能の有する
ものである。 (1)それぞれmビットの濃度値で表現されるn個の画
素の集合を要素単位として含む電子画像を配信用画像と
して取り込む機能。 (2)配信用画像の要素単位における個々の画素の上位
m−kビットから当該配信用画像の内容に関わる特定情
報を作成する機能。 (3)作成された特定情報を送り手の秘密鍵で暗号化す
る機能。 (4)暗号化された情報を要素単位の個々の画素の下位
kビットに所定の順序情報に従って埋め込む機能。
は、画像入力部11,電子画像蓄積部12,データ圧縮
部13,ダイジェスト蓄積部14,秘密鍵蓄積部15,
暗号化処理部16,埋込処理部17,暗号蓄積部18,
及び画像出力部19を備えて情報埋め込み装置100を
構成している。この情報埋め込み装置100は、例えば
パーソナルコンピュータやワークステーション等の汎用
コンピュータが記録媒体に記録された所定のプログラム
を読み込んで実行することによって実現することができ
る。
で表わされる256階調のグレースケールビットマップ
形式の文書画像を対象とした場合の上記情報埋め込み装
置100の動作例を具体的に説明する。この場合、各画
素は0〜255の濃度値を示す。すなわち、濃度値
「0」は白画素を表わし、濃度値「255」は黒画素を
表わし、その中間値はグレー画素を表わす。つまり、濃
度値が大きい程、濃いグレー色となる。また、情報埋め
込み装置100では、上述したようにダイジェストの作
成に各画素を表現している1バイト(8ビット)の上位
7ビットを使用し、暗号ダイジェストの埋め込みに1バ
イトの最下位1ビットを使用するものとする。
込んだ、1画素が8ビットの配信用画像を画像蓄積部1
2に保存させる。この後、データ圧縮部13で画像蓄積
部12に保存された配信用画像の上位7ビットをハッシ
ュ関数、例えば各画素の上位7ビットを10進数に変換
したものの和を256で除した余りを求める関数を適用
してデータ圧縮を行うことでダイジェストを作成し、こ
のダイジェストをダイジェスト蓄積部14に保存させ
る。
蓄積部14に保存されたダイジェストを秘密鍵蓄積部1
5内の送り手の秘密鍵により暗号化して暗号ダイジェス
トを生成し、これを暗号蓄積部18に保存させる。
存された配信用画像の画素の最下位1ビットに所定の順
序情報に従って暗号ダイジェストを埋め込み、これを画
像出力部19へ送出する。画像出力部19では暗号ダイ
ジェストが埋め込まれた配信用画像をネットワークNW
へ配信する。なお、順序情報は、予め送り手と受け手と
の間で取り決めた秘匿情報であることが望ましいが、要
素単位の構造上、その順序情報が一意に定められる場合
はその順序に従っても良い。
イズを要素単位の画素の濃度値及び画素数に応じて調整
できるようにしても良い。すなわち、配送用画像が多階
調のイメージ画像であり、比較的多くの下位ビットを暗
号ダイジェスト用に使用しても画質の劣化が視認できな
い場合は、より多くの情報量をもつダイジェストを作成
して埋め込むことができるようにする。
的構成は一例であって、初めに説明した機能を有するも
のであれば他の構成であっても良い。次に、受信装置に
備えられる情報読み出し装置200について説明する。
この情報読み出し装置200は、少なくとも下記の機能
を有するものである。 (1)ネットワークNWから情報埋め込みがなされた配
信用画像を取り込む機能。 (2)情報埋め込みがなされた要素単位の画素の下位k
ビットを上記順序情報に従って読み出して暗号ダイジェ
ストを再構成する機能。 (3)この暗号ダイジェストを送り手の公開鍵で復号し
て元のダイジェストを再生する機能。 (4)再生されたダイジェストを配信用画像より作成し
た照合用ダイジェストとの比較照合用の情報として保持
する機能。
は、画像入力部21,電子画像蓄積部22,データ圧縮
部23,ダイジェスト蓄積部24,暗号抽出部25,暗
号蓄積部26,復号化処理部27,公開鍵蓄積部28,
復号化データ蓄積部29,差分判定部30,及び差分判
定出力部31を備えて情報読み出し装置200を構成し
ている。この情報読み出し装置200は、例えばパーソ
ナルコンピュータやワークステーション等の汎用コンピ
ュータが記録媒体に記録された所定のプログラムを読み
込んで実行することによって実現することができる。
下のとおりである。画像入力部21で取り込んだ、1画
素が8ビットの配信用画像(先の情報埋め込み装置10
0により暗号ダイジェストが埋め込まれたもの)を画像
蓄積部22に保存させる。この後、データ圧縮部23で
画像蓄積部22に保存された配信用画像に対してハッシ
ュ関数を適用してデータ圧縮を行うことで照合用ダイジ
ェストを作成し、この照合用ダイジェストをダイジェス
ト蓄積部24に保存させる。
保存された配信用画像から暗号ダイジェストを読み出し
て暗号蓄積部26に保存させる。復号化処理部27は、
暗号蓄積部26に保存された暗号ダイジェストを公開鍵
蓄積部28内の送り手の公開鍵で復号して元のダイジェ
ストを再生し、これを復号化データ蓄積部29に保存さ
せる。
24に保存された照合用ダイジェストと復号化データ蓄
積部29に保存された元のダイジェストとを比較照合
し、同一であるか否かを示す結果情報を差分判定出力部
31へ送出する。なお、この情報読み出し装置200の
具体的構成も一例であって、初めに説明した機能を有す
るものであれば他の構成であっても良い。
る認証の手法を、図3及び図4を参照してより詳細に説
明する。図3の情報埋め込み装置100による1画素の
濃度値を示すデータの構造例を示したものである。図3
の上側のデータは「01111011」であり、濃度値
“123”を示している。この場合、上位7ビットの
「0111101」がダイジェストの作成に利用され、
最下位1ビットの「1」が暗号ダイジェストの埋め込み
に利用される。図3の下側のデータは、「111111
11」で、濃度値“255”を示しており、この場合
も、上位7ビットの「1111111」がダイジェスト
の作成に利用され、最下位1ビットの「1」が暗号ダイ
ジェストの埋め込みに利用される。
込み前後の状態推移、同(b)は埋め込みの順序情報を
例示したものである。ここでは、画像が3×3=9画素
で構成され、ヘッダ部分を除いたデータ部分が9バイト
である配信用画像を対象としている。なお、図4(d)
はダイジェスト埋め込み前の各画素における濃度値、同
(e)は暗号ダイジェストの8ビットのデータ(ビット
列のデータ)、同(f)は暗号ダイジェストを埋め込ん
だ後の各画素における濃度値である。
データが「01001011」であるときに埋め込みを
行う場合、3×3画素の左上端画素から右方向へ、更に
2行目の左端画素から右方向へと順に1画素に1ビット
のデータを埋め込み、最後の右下端画素にはビット列の
データ「01001011」から算出したチエック情報
(チェックサムビット)を埋め込む。このチエック情報
としては、例えばビット列の各ビットの和が偶数であれ
ば「0」、奇数であれば「1」となるものを用いること
ができる。このように、各画素は256階調の濃度値で
表現されており、8ビットのデータを持っているため、
各画素の8ビットのデータの最下位ビットを埋め込むビ
ット値と同じものにすることによってデータの埋め込み
を行う。
み前後で変換する各画素の濃度値の変化は最大で最下位
の1ビット分となり、人間の目にはその相違が判別でき
ない程度のものである。また、ハッシュ関数を適用して
データ圧縮を行ってダイジェストを作成する際、上位7
ビットのみを用いることで埋め込み前の配信用画像から
ハッシュ関数を適用してデータ圧縮を行って作成するダ
イジェストと埋め込み後の配信用画像からハッシュ関数
を適用してデータ圧縮を行って作成する照合用ダイジェ
ストとを同一なものにすることが可能になる。なお、上
記第2実施形態では、特定情報としてダイジェストを用
いたが、他の任意の情報を用いることができることは勿
論である。
によれば、暗号化後の情報を埋め込む前後で人間の目で
視認できない程度の画像変化で電子認証が可能になると
いう特有の効果がある。また、暗号化後の情報を埋め込
む前と埋め込んだ後の配信用画像から作成したダイジェ
スト同士を同一なものとすることができるので、適確な
電子認証が可能になるという効果もある。
たブロック図。
込みに供される1画素の濃度値を示すデータ構造例を示
した説明図。
み前後における配信用画像の状態推移、同(b)は埋め
込みの順序情報、同(d)は暗号ダイジェスト埋め込み
前の各画素における濃度値、同(e)は暗号ダイジェス
トの8ビットのデータ(ビット列のデータ)、同(f)
は暗号ダイジェストを埋め込んだ後の各画素における濃
度値の例を示した説明図。
Claims (8)
- 【請求項1】 それぞれmビットの濃度値で表現される
n個の画素の集合を要素単位として含む電子画像から当
該電子画像の内容に関わる特定情報を作成し、作成した
特定情報を公開鍵方式で暗号化して当該電子画像に埋め
込む情報埋め込み過程と、 前記情報埋め込みがなされた電子画像から作成した特定
情報と当該電子画像に埋め込まれた情報を復号して得ら
れた特定情報とを比較照合することで当該電子画像の真
性評価を行う認証過程とを有し、 前記情報埋め込み過程は、 前記要素単位における個々の画素の上位m−kビットを
前記特定情報の作成に用い、作成された特定情報を送り
手の秘密鍵で暗号化するとともに暗号化後の情報をn個
の画素の下位kビットに所定の順序情報に従って埋め込
むことを特徴とする電子認証方法。 - 【請求項2】 前記認証過程は、前記情報埋め込みがな
された要素単位の画素の下位kビットを前記順序情報に
従って読み出して得た暗号化後の情報を送り手の公開鍵
で復号して前記特定情報を再生し、この再生された特定
情報を前記情報埋め込みがなされた電子画像より作成し
た特定情報と比較照合することを特徴とする請求項1記
載の電子認証方法。 - 【請求項3】 前記順序情報が、送り手と受け手との間
の秘匿情報であることを特徴とする請求項1または2記
載の電子認証方法。 - 【請求項4】 前記順序情報が、前記要素単位の構造
上、一意に定められた順序に従う情報であることを特徴
とする請求項1または2記載の電子認証方法。 - 【請求項5】 前記kが最低1ビットであり、前記要素
単位の画素の濃度値及び画素数に応じて可変であること
を特徴とする請求項1乃至4のいずれかの項記載の電子
認証方法。 - 【請求項6】 公開鍵方式で暗号化された情報が埋め込
まれた電子画像から前記情報を読み出して復号し、当該
電子画像の真性評価を行う手段を備えた受信装置宛の配
信情報を生成する装置であって、 それぞれmビットの濃度値で表現されるn個の画素の集
合を要素単位として含む電子画像を配信用画像として取
り込む画像取り込み手段と、 前記配信用画像の要素単位における個々の画素の上位m
−kビットから当該配信用画像の内容に関わる特定情報
を作成する情報作成手段と、 作成された特定情報を送り手の秘密鍵で暗号化する暗号
化手段と、 前記暗号化手段で暗号化された情報を前記要素単位の個
々の画素の下位kビットに所定の順序情報に従って埋め
込む手段とを備えたことを特徴とする情報埋め込み装
置。 - 【請求項7】 請求項6記載の情報埋め込み装置から情
報埋め込みがなされた配信用画像を取り込む画像取り込
み手段と、 情報埋め込みがなされた要素単位の画素の下位kビット
を前記順序情報に従って読み出して前記暗号化後の情報
を再構成する手段と、 再構成された前記暗号化後の情報を送り手の公開鍵で復
号して前記特定情報を再生する復号化手段とを備え、 前記再生された特定情報を前記配信用画像より作成した
特定情報との比較照合用の情報として保持することを特
徴とする情報読み出し装置。 - 【請求項8】 請求項6記載の情報埋め込み装置を備え
た配信装置と、請求項7記載の情報読み出し装置を備え
た受信装置とを通信回線を通じて接続して構成され、 前記情報埋め込み装置から前記配信装置及び通信回線を
通じて配信された前記配信用画像を前記受信装置で受信
して当該配信用画像の真性評価を行うことを特徴とする
電子認証システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00087598A JP3527082B2 (ja) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | 電子認証方法及びシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00087598A JP3527082B2 (ja) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | 電子認証方法及びシステム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11194709A true JPH11194709A (ja) | 1999-07-21 |
JP3527082B2 JP3527082B2 (ja) | 2004-05-17 |
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ID=11485855
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00087598A Expired - Lifetime JP3527082B2 (ja) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | 電子認証方法及びシステム |
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JP (1) | JP3527082B2 (ja) |
Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
JP2002542523A (ja) * | 1999-04-20 | 2002-12-10 | シグナファイ、 インコーポレイテッド | デジタルデータにデジタル署名を挿入しデジタルデータ中のデジタル署名を認証するための方法及び装置 |
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JP2010268466A (ja) * | 1998-04-30 | 2010-11-25 | Thomson Licensing | アナログ文書を用いたデジタル認証 |
-
1998
- 1998-01-06 JP JP00087598A patent/JP3527082B2/ja not_active Expired - Lifetime
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