JPH11288217A - 電子透かしの符号生成方法、符号復元方法、およびその装置、ディジタル情報配付システム、記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 結託攻撃中の不正なエンティティを特定する
ために電子透かしとして用いる符号を、より少ないビッ
ト数で表せるようにする。 【解決手段】 ｎ×ｎの正方形に並べた複数のデジタル
コンテンツ取得エンティティを縦、横、斜めの観点から
グループ分けし、１つのエンティティが属している各々
のグループＡ_i ，Ｂ_i ，Ｃ_i に対し、電子透かしとして
埋め込まれた符号が改ざんされた場合に不正なエンティ
ティが属するグループを示すことのできる符号を夫々与
え、これらグループ毎に与えた各々の符号を連接してエ
ンティティ固有の符号を生成することにより、従来のよ
うに個々のエンティティ毎に与えた場合の符号に比べて
ビット数が格段に少ないグループ毎の符号の組み合わせ
としてエンティティ固有の符号を表せるようにし、その
結果上記エンティティ固有の符号を従来に比べて短く表
現することができるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子透かしの符号
生成方法、符号復元方法、およびその装置、ディジタル
情報配付システム、記録媒体に関し、特に、情報理論特
に符号理論の分野において、デジタルコンテンツヘ電子
透かしを埋め込むことによって著作権の保護、データの
改ざん防止、各種情報記録等を行う方法に関するもので
ある。ここでいうデジタルコンテンツとは、動画像、静
止画像、音声、コンピュータプログラムおよびコンピュ
ータデータ等の情報を指す。

【０００２】

【従来の技術】従来のアナログ情報と比べてデジタル情
報には、コンピュータなどによって簡単に劣化を起こす
ことなくコピーでき、通信回線を通じて転送することが
容易であるといった特徴がある。このような特徴によ
り、デジタル情報は安易に不正コピーされ、再配布され
る傾向にあった。

【０００３】これを防ぐための手法の一つとして、電子
透かしと呼ばれる手法がある。電子透かしとは、それを
埋め込んであるデジタルコンテンツを通常に再生した場
合には、人間には知覚できない形で情報を埋め込む手法
である。電子透かしによる情報埋め込み方式の代表的な
ものとして、デジタルコンテンツに対して高速フーリエ
変換、離散コサイン変換、ウェーブレット変換等の周波
数変換を行い、周波数領域のデータに透かし情報を加え
た後、逆周波数変換を行うことにより埋め込みを行う手
法が挙げられる。

【０００４】例えば、高速フーリエ変換による手法で
は、入力されたデジタルコンテンツは、ＰＮ系列の情報
を加えられて拡散された後、複数のブロックに分割され
る。そして、ブロック毎にフーリエ変換が施され、１ブ
ロックに１ビットの透かし情報が埋め込まれる。透かし
情報が埋め込まれたブロックは、逆フーリエ変換が施さ
れ、再び最初と同じＰＮ系列の情報が加えられて、電子
透かしが埋め込まれたコンテンツが得られる。なお、こ
の高速フーリエ変換による手法は、大西、岡、松井らに
よる“ＰＮ系列による画像への透かし署名法”1997年、
暗号と情報セキュリティシンポジウム講演論文集、SCIS
97-26Bに詳しい。

【０００５】また、離散コサイン変換による手法では、
入力されたデジタルコンテンツを複数のブロックに分割
し、ブロック毎に離散コサイン変換を行う。そして、１
ブロックに１ビットの透かし情報を埋め込んだ後、逆変
換を行って電子透かしを埋め込んだコンテンツを生成す
る。なお、この離散コサイン変換による手法は、中村、
小川、高嶋らによる“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”1997年、暗号
と情報セキュリティシンポジウム講演論文集、SCIS97-2
6Aに詳しい。

【０００６】また、ウェーブレット変換による手法は、
入力コンテンツをブロック分割する必要のない手法であ
る。この手法は、石塚、酒井、櫻井らによる“ウェーブ
レット変換を用いた電子すかし技術の安全性と信頼性に
関する実験的考察”1997年、暗号と情報セキュリティシ
ンポジウム講演論文集、SCIS97-26Dに詳しい。また、画
像に対して電子透かしを埋め込む方法で、画素の色相、
明度等の情報に演算を施して電子透かしを埋め込む手法
（Digimarc社、米国特許5,636,292 等）もある。

【０００７】電子透かしには、電子指紋（fingerprint
）と呼ばれる利用方法がある。電子指紋とは、デジタ
ルコンテンツにユーザＩＤ等のユーザ毎に異なる情報を
電子透かしとして埋め込んでおくことにより、著作権の
設定されているデジタルコンテンツを取得したユーザ
が、当該デジタルコンテンツを不正コピーして販売する
などの方法により不正に利益を得て、著作権を侵害する
ことを防ぐための方法の１つである。

【０００８】ところで、デジタルコンテンツは、例えば
デジタル画像であれば画素値の集合であるように、数値
の集合として表されており、再生機はこの数値を読んで
映像や音として出力している。このようなデジタルコン
テンツに電子指紋を埋め込んだ場合、電子指紋として埋
め込まれるデータはユーザに固有であるので、同じデジ
タルコンテンツであっても電子透かしが埋め込まれてい
る部分では数値が互いに異なる。

【０００９】したがって、ユーザがデジタルコンテンツ
を普通に再生するだけでなく、数値列としての読み書き
が可能な場合には、複数のユーザが結託し、各々のデジ
タルコンテンツを数値列として比較することによって、
デジタルコンテンツ中に電子透かしとして埋め込まれた
情報が存在している場所を発見し、埋め込まれている情
報を改ざんするといった、結託攻撃と呼ばれる不正が可
能となる。

【００１０】このような結託攻撃に対抗するため、Dan
Boneh とJames Shawにより、ｎ人中第ｉ番目のユーザに
電子指紋として割り当てる符号 w⁽ⁱ⁾ を w⁽ⁱ⁾ ＝０^(i-1)d１^(n-i)d とする符号が考案された（“Collusion-Secure Fingerp
rinting for Digital Data”，CRYPTO'95 ）。ここで、
０^(i-1)dは“０”のみからなる長さ(i-1)dのビット列、
同様に１^(n-i)dは“１”のみからなる長さ(n-i)dのビッ
ト列である。また、ｄはその値が大きいほど結託攻撃に
対して強くなるという、符号の強さを表す変数である。
この符号系列によれば、結託攻撃によって電子指紋が改
ざんされた場合、結託中の１人の不正者を特定すること
ができる。

【００１１】また、結託中の２人を特定する符号の例と
して、鈴置、渡辺、嵩らによる“結託攻撃に強い電子透
かし法”SCIS97で提案されている符号がある。これは、
ｎ個の符号を生成する場合、長さ２ｎとなる符号を用い
る。そして、ｉ番目のユーザに割り当てる符号を、第１
ビットから第ｉビットまでおよび第ｎ＋ｉビットから第
２ｎビットまでを１、その他のビットを０とする符号で
ある。

【００１２】すなわち、それぞれのユーザに割り当てる
符号は、 ユーザ１：1000…0111…11 ユーザ２：1100…0011…11 ユーザ３：1110…0001…11 … … ユーザｎ：1111…1000…01 の形をしている。

【００１３】この符号を複数回電子透かしとして埋め込
むことにより、結託攻撃への耐性を持たせている。不正
ユーザの特定は、発見された不正コンテンツ中に含まれ
ているそれぞれの符号について、符号の前後より変更さ
れているビット位置を検査することにより行っている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ｎ人に対す
るユーザＩＤを表す場合、通常は２進数で logｎビット
が必要である。これに対し、上記鈴置、渡辺、嵩らによ
る符号では２ｎビット、また上記Boneh らによる符号で
は(n-1)dビット必要であり、ユーザＩＤを表すためによ
り多くのビット数が必要となっている。

【００１５】しかしながら、電子透かしにおいては、埋
め込まれる情報が大きいほど、元のデジタルコンテンツ
の質の劣化が大きくなる。そのため、上記従来例による
結託攻撃に強い符号系列を構成した場合、実際に利用す
るにあたって、電子透かしの符号長が大きいことが問題
となっていた。

【００１６】本発明は、このような問題を解決するため
に成されたものであり、結託攻撃中の不正なエンティテ
ィを特定するために電子透かしとして用いる符号を、よ
り少ないビット数で表せるようにすることを目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明による電子透かし
の符号生成方法は、デジタルコンテンツ中に電子透かし
として埋め込むエンティティ固有の符号を生成するため
の符号生成方法であって、上記デジタルコンテンツを取
得する複数のエンティティを少なくとも２つの観点から
グループ分けし、１つのエンティティが属している各々
のグループに対して、上記符号が改ざんされた場合に少
なくとも当該不正なエンティティが属するグループを示
すことのできる符号を夫々与え、これらグループ毎に与
えた各々の符号を組み合わせて上記エンティティ固有の
符号を生成するようにしたことを特徴とする。

【００１８】本発明の他の態様では、上記デジタルコン
テンツを取得する複数のエンティティをマトリクス状に
並べ、並べたエンティティを縦、横、斜めのうち少なく
とも２つの観点からグループ分けし、１つのエンティテ
ィが属している各々のグループに対して、上記符号が改
ざんされた場合に少なくとも当該不正なエンティティが
属するグループを示すことのできる符号を夫々与え、こ
れらグループ毎に与えた各々の符号を組み合わせて上記
エンティティ固有の符号を生成するようにしたことを特
徴とする。

【００１９】また、本発明の電子透かしの符号復元方法
は、請求項１または２に記載の符号生成方法によって生
成された符号が電子透かしとして埋め込まれたデジタル
コンテンツに対し、当該デジタルコンテンツに含まれて
いる符号を抽出してグループ毎の符号に分割し、それら
を別々に復号するようにしたことを特徴とする。

【００２０】本発明の他の態様では、請求項１または２
に記載の符号生成方法によって生成された符号が電子透
かしとして埋め込まれたデジタルコンテンツに対し、複
数のエンティティの結託によって生成されたデジタルコ
ンテンツに含まれている改ざんされた不正な符号を抽出
してグループ毎の符号に分割し、それらを別々に復号
し、各々の復号結果から不正を行ったエンティティを特
定するようにしたことを特徴とする。

【００２１】また、本発明による電子透かしの符号生成
装置は、デジタルコンテンツ中に電子透かしとして埋め
込むエンティティ固有の符号を生成するための符号生成
装置であって、上記デジタルコンテンツを取得する複数
のエンティティを少なくとも２つの観点からグループ分
けし、１つのエンティティが属している各々のグループ
に対して、上記符号が改ざんされた場合に少なくとも当
該不正なエンティティが属するグループを示すことので
きる符号を夫々与える複数の符号化手段と、上記複数の
符号化手段によってグループ毎に与えられた各々の符号
を組み合わせて上記エンティティ固有の符号を生成する
符号生成手段とを備えたことを特徴とする。

【００２２】本発明の他の態様では、上記複数の符号化
手段および上記符号生成手段をメディアプロセッサを用
いて構成したことを特徴とする。

【００２３】また、本発明による電子透かしの符号復元
装置は、請求項６に記載の符号生成装置によって生成さ
れた上記エンティティ固有の符号が電子透かしとして埋
め込まれたデジタルコンテンツに対して、当該デジタル
コンテンツに含まれている符号を抽出する符号抽出手段
と、上記符号抽出手段によって抽出された符号をグルー
プ毎の符号に分割し、それらを別々に復号する複数の復
号手段と、上記複数の復号手段によって得られた各々の
復号結果から不正を行ったエンティティを特定する特定
手段とを備えたことを特徴とする。

【００２４】本発明の他の態様では、上記符号抽出手
段、上記複数の復号手段および上記特定手段をメディア
プロセッサを用いて構成したことを特徴とする。

【００２５】また、本発明のデジタル情報配布システム
は、請求項１または２に記載の符号生成方法および請求
項３または４に記載の符号復元方法の少なくとも何れか
を用いた装置によって構成したことを特徴とする。もし
くは、請求項６に記載の符号生成装置および請求項７に
記載の符号復元装置の少なくとも何れかを用いて構成し
たことを特徴とする。

【００２６】また、本発明によるコンピュータ読み取り
可能な記録媒体は、デジタルコンテンツ中に電子透かし
として埋め込むエンティティ固有の符号を生成するため
の符号生成装置において、上記デジタルコンテンツを取
得する複数のエンティティを少なくとも２つの観点から
グループ分けし、１つのエンティティが属している各々
のグループに対して、上記符号が改ざんされた場合に少
なくとも当該不正なエンティティが属するグループを示
すことのできる符号を夫々与え、これらグループ毎に与
えた各々の符号を組み合わせて上記エンティティ固有の
符号を生成する手段としてコンピュータを機能させるた
めのプログラムを記録したことを特徴とする。

【００２７】上記のように構成した本発明によれば、エ
ンティティ固有の符号は、そのエンティティが属する複
数のグループ毎に与えられる符号の組み合わせとして表
される。グループに与えられる符号は、従来のように個
々のエンティティ毎に与えた場合の符号に比べてビット
数が格段に少なくて済むので、その集合として与えられ
るエンティティ固有の符号のビット数も従来に比べて少
なくて済む。

【００２８】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１は、ｎ²
人のユーザに対して符号（ユーザＩＤ）を生成する本発
明の符号生成方式について説明するための図であり、電
子透かし埋め込み済みのデジタルコンテンツを得る際
に、電子透かしとして埋め込まれる符号のユーザヘの割
り当て方法の一例を示す図である。

【００２９】本実施形態では、図１に示すように、ｎ²
人のユーザ情報をｎ×ｎの正方形に並べる。そして、こ
れらユーザをＡ₁ ，…Ａ_n ，Ｂ₁ ，…Ｂ_n ，Ｃ₁ ，…Ｃ
_n ，で示すグループに分けて考える。ここで、グループ
Ａ₁ に含まれるユーザは、ユーザ１、ユーザｎ＋１、…
ユーザ(n-1)n+1であり、グループＡ₂ に含まれるユーザ
は、ユーザ２、ユーザｎ＋２、…ユーザ(n-1)n+2であ
る。つまり、グループＡ ₁ 〜Ａ_n は、正方形に並べたユ
ーザを縦方向にグルーピングしたものである。

【００３０】また、グループＢ₁ に含まれるユーザは、
ユーザ１、ユーザ２、…ユーザｎであり、グループＢ₂
に含まれるユーザは、ユーザｎ＋１、ユーザｎ＋２、…
ユーザ２ｎである。つまり、グループＢ₁ 〜Ｂ_n は、正
方形に並べたユーザを横方向にグルーピングしたもので
ある。また、グループＣ₁ に含まれるユーザは、ユーザ
ｎ、ユーザ２ｎ−１、…ユーザ(n-1)n+1であり、グルー
プＣ₂ に含まれるユーザは、ユーザ１、ユーザ２ｎ、ユ
ーザ３ｎ−１、…ユーザ(n-1)n+2である。つまり、グル
ープＣ₁ 〜Ｃ_n は、正方形に並べたユーザを斜め方向に
グルーピングしたものである。

【００３１】本実施形態では、Ａ_i ，Ｂ_i ，Ｃ_i （１＜
ｉ＜ｎの任意の整数）各々のグループに対して、結託中
の２人を特定できる符号系列により符号を割り当て、各
々のグループに割り当てられた３つの符号を連接して最
終的な符号（ユーザに固有の符号）を生成する。上記結
託中の２人を特定できる符号系列として、上述の従来の
技術で挙げた鈴置、渡辺、嵩らによる符号を用いること
にすると、グループＡ _i ，Ｂ_i ，Ｃ_i に割り当てられる
符号は、それぞれ下記のようになる。

【００３２】 Ａ₁ ，Ｂ₁ ，Ｃ₁ ：1000…0111…11 Ａ₂ ，Ｂ₂ ，Ｃ₂ ：1100…0011…11 Ａ₃ ，Ｂ₃ ，Ｃ₃ ：1110…0001…11 … … Ａ_n ，Ｂ_n ，Ｃ_n ：1111…1000…01

【００３３】各々のユーザに対する符号は、そのユーザ
が属する３つのグループＡ_x ，Ｂ_y，Ｃ_z (x,y,zは、図
１から求まる整数）の符号を連接した符号が最終的に各
々割り当てられることになる。なお、本実施形態では具
体的な例として鈴置、渡辺、嵩らの符号を用いた例を説
明しているが、これは単なる例示に過ぎず、本発明にお
いて使用できる符号を特定するものではない。

【００３４】以下に、鈴置、渡辺、嵩らによる符号と、
図１に示した符号割り当て手法とを用いた本実施形態に
よる具体的な符号の割り当ての例を説明する。ここでは
説明の簡単のため、ユーザを１６人（ｎ＝４）とする。
このとき、例えばユーザ１に割り当てられる符号は、こ
れが属するＡ₁ ，Ｂ₁ ，Ｃ₂ の各々のグループに割り当
てられた符号を連接した符号、またユーザ２に割り当て
られる符号は、これが属するＡ₂ ，Ｂ₁ ，Ｃ₃ の各々の
グループに割り当てられた符号を連接した符号により定
められる。他のユーザも同様にして定められる。これに
より、それぞれのユーザに割り当てられる符号は、以下
のようになる。

【００３５】 ユーザ１ ：10001111 10001111 11000111 ユーザ２ ：11000111 10001111 11100011 ユーザ３ ：11100011 10001111 11110001 ユーザ４ ：11110001 10001111 10001111 ユーザ５ ：10001111 11000111 11100011 ユーザ６ ：11000111 11000111 11110001 ユーザ７ ：11100011 11000111 10001111 ユーザ８ ：11110001 11000111 11000111 ユーザ９ ：10001111 11100011 11110001 ユーザ１０：11000111 11100011 10001111 ユーザ１１：11100011 11100011 11000111 ユーザ１２：11110001 11100011 11100011 ユーザ１３：10001111 11110001 10001111 ユーザ１４：11000111 11110001 11000111 ユーザ１５：11100011 11110001 11100011 ユーザ１６：11110001 11110001 11110001

【００３６】従来技術として示した鈴置、渡辺、嵩らに
よる符号では、ｎ² 人の符号を表すためにそれぞれ２ｎ
² ビットが必要であったが、本実施形態による符号で
は、ユーザのグループを特定する部分符号の符号長が２
ｎであり、これを３つ連接することより得られる最終的
な符号は、６ｎビットとなっている。よって、ユーザの
数が１３人以上の場合には、元の符号より短い符号が電
子透かしとして埋め込まれることとなる。これにより、
デジタルコンテンツの劣化も少なくて済む。

【００３７】図２は、上述した本実施形態による符号生
成を実現するための構成の一例を示すブロック図であ
る。本実施形態の符号生成装置は、グループ毎の符号化
を行う第１〜第３の符号化器２１，２２，２３と、各符
号化器の出力を連接する演算器２４とから成る。図２に
おいて、本実施形態の符号生成装置への入力として与え
られるユーザ番号は、各々の符号化器２１，２２，２３
に入力される。

【００３８】第１の符号化器２１では上記Ａ_i として表
した第１のグループを符号化し、第２の符号化器２２で
は上記Ｂ_i として表した第２のグループを符号化し、第
３の符号化器２３では上記Ｃ_i として表した第３のグル
ープを符号化する。各々の符号化器２１，２２，２３よ
り出力された各グループの符号は、演算器２４に入力さ
れ、これらが連接されてユーザＩＤを得る。

【００３９】図３は、本実施形態による符号生成を実現
する装置の他の構成例を示すブロック図である。図３の
例では、３つの符号化器３１，３２，３３を直列に用い
てユーザＩＤの符号化を行う。

【００４０】すなわち、第１の符号化器３１では上記Ａ
_i として表した第１のグループを符号化する。第２の符
号化器３２では、上記Ｂ_i として表した第２のグループ
を符号化し、上記第１の符号化器３１からの出力符号を
連接して出力する。また、第３の符号化器３３では、上
記Ｃ_i として表した第３のグループを符号化し、上記第
２の符号化器３２からの出力符号を連接して出力するこ
とにより、最終的な符号、すなわちユーザＩＤを得る。

【００４１】なお、図２と図３とを組み合わせた形で符
号生成装置を構成することも可能である。

【００４２】（第２の実施形態）ここでは、上記第１の
実施形態により生成された符号を比較することにより改
ざんされた符号を復元する本実施形態の符号復元方式に
ついて説明する。本実施形態では、不正なデジタルコン
テンツに含まれている電子透かしとしての符号を、符号
生成時に決定している長さ２ｎビット毎に分割すること
により３つのグループとする。

【００４３】分割する長さを２ｎビットとしているの
は、各々のグループの符号化に上述した鈴置、渡辺、嵩
らの符号を用いたためである。したがって、符号化の際
に他の符号を用いた場合は、分割する長さはその符号に
より定まる。ここで、グループ毎に復号を行うことによ
り、それぞれ結託を行ったユーザが含まれているグルー
プを特定する。そして、特定した３つのグループに共通
して含まれているユーザを最終的な不正ユーザとして特
定する。

【００４４】上記第１の実施形態で挙げた具体的な符号
の割り当ての例において、例えば、不正を行ったユーザ
がユーザ５およびユーザ１１であるとする。このとき、
不正なデジタルコンテンツから抽出された不正符号の各
々のグループを鈴置、渡辺、嵩らの符号として復号を行
うことにより、不正符号の第１のグループよりＡ₁ ，Ａ
₃ 、第２のグループよりＢ₂ ，Ｂ₃ 、第３のグループよ
りＣ₂ ，Ｃ₃ が導かれる。ここで、図１の関係を用いる
ことにより、各々のグループに共通に含まれるユーザと
してユーザ５およびユーザ１１が導かれ、不正ユーザと
特定される。

【００４５】図４は、本実施形態による符号復元方式を
用いて構成した符号復元装置の一例を示すブロック図で
ある。本実施形態の符号復元装置は、入力された不正な
符号（ユーザＩＤ）をグループ毎に分割する演算器４１
と、分割されたそれぞれのグループの符号より、不正者
が含まれる複数のグループを特定するための復号器４
２，４３，４４と、特定された各グループより不正を行
ったユーザを特定するための演算器４５とから成る。

【００４６】図４において、不正なデジタルコンテンツ
に含まれる符号が演算器４１に入力されると、その符号
は３つのグループに分割される。最初のグループの符号
は第１の復号器４２、２番目のグループの符号は第２の
復号器４３、３番目のグループの符号は第３の復号器４
４にそれぞれ入力される。そして、それぞれの復号器４
２，４３，４４によって、その符号が示すグループを特
定する。

【００４７】特定されたそれぞれのグループ番号は、演
算器４５に入力される。演算器４５では、３つのグルー
プに共通して含まれるユーザを最終的な不正ユーザとし
て特定する演算を行う。なお、本実施形態の符号復元装
置も符号生成装置と同様、複数の復号器を直列に並べた
形、あるいは並列と直列とを組み合わせて並べた形によ
っても構成可能である。

【００４８】（第３の実施形態）図５は、本発明による
符号復元方式を採用する符号復元装置を用いて構成した
デジタルコンテンツ不正再配布者特定装置の一例を示す
ブロック図である。本実施形態の不正再配布者特定装置
は、電子透かし等の方式によりユーザＩＤなどのユーザ
固有の符号が埋め込まれているデジタルコンテンツを複
数比較し、数値の異なる部分を改ざんする結託攻撃によ
って得られたデジタルコンテンツを入力とし、改ざんを
行ったユーザを特定するための装置であり、不正なコン
テンツが発見された場合に用いられる。

【００４９】図５に示すように、本実施形態の不正再配
布者特定装置は、符号取り出し装置５１と、上記第２の
実施形態で説明した符号復元装置５２と、データベース
検索装置５３と、ユーザＩＤとユーザ情報とが関連付け
られ記録されているデータベース５４とから成る。本装
置への入力は、不正デジタルコンテンツおよび符号が埋
め込まれる前の原データである原デジタルコンテンツで
ある。また、出力は不正を行ったユーザのユーザ情報で
ある。

【００５０】図５において、不正デジタルコンテンツと
原デジタルコンテンツとが入力されると、符号取り出し
装置５１は、入力された２つのデジタルコンテンツを比
較することによって、不正デジタルコンテンツに埋め込
まれている符号を取り出す。この符号は不正に改ざんさ
れているので、そのままでは不正を行ったユーザを示す
ＩＤとはなっていない。

【００５１】なお、本実施形態では、不正デジタルコン
テンツと原デジタルコンテンツとを比較することにより
埋め込まれている符号を取り出したが、符号の埋め込み
方式によっては、原デジタルコンテンツ無しに符号を取
り出すことが可能である。

【００５２】上記符号取り出し装置５１によって不正デ
ジタルコンテンツから取り出された符号は、上記第２の
実施形態で説明した符号復元装置５２に入力され、不正
を行ったユーザＩＤを得る。得られたユーザＩＤは、デ
ータベース検索装置５３に送られる。データベース検索
装置５３は、ユーザＩＤとユーザ情報とが関連付けられ
記録されているデータベース５４を検索し、与えられた
ユーザＩＤより不正を行ったユーザのユーザ情報を得る
ことができる。

【００５３】（第４の実施形態）図６は、本発明による
電子透かし埋め込み方式を用いて構成したデジタルコン
テンツ配布システムの一例を示すブロック図である。本
実施形態の配付システムは、デジタルコンテンツを配付
するサーバ６１と、デジタルコンテンツを取得するユー
ザ端末６２と、サーバ６１がユーザ端末６２にデジタル
コンテンツを配布する際に用いる配布手段６３とから成
る。配布手段６３の具体的な例としてはインターネット
等が考えられる。

【００５４】上記サーバ６１は、第１の実施形態で説明
したユーザ固有の符号を生成する符号生成装置６４と、
生成された符号を電子透かしとしてデジタルコンテンツ
に埋め込む電子透かし埋め込み装置６５と、電子透かし
が埋め込まれる前後のデジタルコンテンツおよび上記符
号生成装置６４により生成された符号をユーザ情報と関
連付けて保存する記憶装置６６とを備える。また、ユー
ザ端末６２は、ユーザ端末６２が取得したデジタルコン
テンツを保存する記憶装置６７と、記憶装置６７内のデ
ジタルコンテンツを再生する再生装置６８とを備える。

【００５５】通常、デジタルコンテンツをサーバ６１よ
りユーザ端末６２に配布するのに先立って、サーバ６１
とユーザ端末６２との間にオンラインあるいは他の方法
により契約が結ばれていると考えられる。サーバ６１で
は、符号生成装置６４によって、ユーザに固有の符号列
であるユーザＩＤを上記第１の実施形態の方法に従って
生成し、それを電子透かし埋め込み装置６５に送る。

【００５６】電子透かし埋め込み装置６５は、配布する
デジタルコンテンツを記憶装置６６より取り出し、生成
されたユーザＩＤを電子透かしとしてデジタルコンテン
ツに埋め込む。このとき、ユーザＩＤの他に埋め込み時
間、コンテンツに関わる情報等、他のデータも同時に埋
め込む場合もある。電子透かしを埋め込まれたデジタル
コンテンツは、一度記憶装置６６に蓄積される。また、
上記符号生成装置６４によって生成されたユーザＩＤ
は、電子透かし埋め込み装置６５に送られるのと同時に
記憶装置６６にも送られ、ユーザ情報と関連付けた上で
保存される。

【００５７】上記記憶装置６６に保存された電子透かし
埋め込み済みのデジタルコンテンツは、配布手段６３を
通してユーザ端末６２に送られる。ユーザ端末６２で
は、取得したデジタルコンテンツを記憶装置６７に蓄積
し、必要に応じて再生装置６８で再生する。

【００５８】配布手段６３としてインターネットを用い
る場合、インターネットを通して配布される画像は、多
くの場合プロキシサーバによる処理工程が施される。し
たがって、プロキシサーバにおいて、インターネット上
で通信されるデジタルコンテンツおよびこれに埋め込ん
であるユーザＩＤを監視することができる。さらに、プ
ロキシサーバに上記第３の実施形態で述べた不正再配布
者特定装置の機能を持たせることにより、ユーザＩＤ
と、サーバ６１が保存しているユーザＩＤに関連付けら
れたユーザ情報とを用いて不正再配布者を特定できる。

【００５９】また、配布手段６３として、インターネッ
トの他に電話線等の公共回線を用いたネットワーク、専
用線を用いたＬＡＮ等のネットワーク、磁気テープ、磁
気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等の記録媒体
などが考えられる。ここに挙げた配布手段６３は一例に
過ぎず、配布手段６３を限定するものではない。

【００６０】また、配布手段６３を用いて配布を行う際
に、デジタルコンテンツを暗号化して配布する手法も考
えられる。この手法においてユーザ端末６２は、デジタ
ルコンテンツの受信後に、暗号化されたデジタルコンテ
ンツを復号して利用する。利用可能な暗号化方式として
は、ＤＥＳ，ＦＥＡＬ，ＩＤＥＡ等の共通鍵暗号化方式
や、ＲＳＡ等の公開鍵暗号化方式等が考えられる。それ
ぞれの暗号化方式については、池野、小山による“現代
暗号理論”（電子情報通信学会）に詳しい。

【００６１】《その他の実施形態》 （第５の実施形態）以下に、結託攻撃によって生成され
た不正な符号より、結託中の２人を特定することのでき
る符号のその他の例を説明する。

【００６２】＜符号の生成方法＞本実施形態では、生成
する符号の符号長をｎビットとする（ｎは任意の正の整
数）。このとき、１＜ｉ＜ｎ＋１，１＜ｊ＜ｎとして、
ｉ番目のユーザに割り当てる符号ｂ₁ ｂ₂ …ｂ_n を次の
ように定める。ここで、ｂ_i は“１”あるいは“０”の
みから成る長さｄのビット列である。 ｂ₁ ｂ₂ …ｂ_n ＝（ｂ_j ｜ｊ＜ｉの時ｂ_j ＝０，ｊ≧ｉ
の時ｂ_j ＝１）

【００６３】＜２人のユーザの結託による攻撃＞ここで
は、上記の方法によって生成された異なる符号を埋め込
んだデジタルコンテンツを所有する２人のユーザの結託
を考える。２人の不正者は、２つのデジタルコンテンツ
をそれを構成する数値列として比較することにより、そ
の一致しない数値の部分を得る。すなわち、一方のデジ
タルコンテンツのビットが“１”で、他方のデジタルコ
ンテンツのビットが“０”のビット位置を得る。

【００６４】この数値が互いに一致していない部分は、
電子透かしとして埋め込まれている符号の一部分であ
る。結託攻撃を行っているユーザは、得られたビット位
置のビットをランダムに書き換えることにより、不正な
符号が埋め込まれたデジタルコンテンツを生成する。

【００６５】＜不正者の特定＞不正な符号が埋め込まれ
たデジタルコンテンツが発見された場合は、サーバ（あ
るいは公平な立場の第三者）は、以下の方法により符号
を検査する。 1. 符号をｄビットずつに区切り、ｎ個のブロック（ｂ
₁ ，ｂ₂ ，…，ｂ_n ）を作る。 2.1.前のブロックから後ろのブロックに順に値が“１”
のビットの数を検査する。 2.2.ブロックｂ_i の“１”のビットの数が１個以上であ
ったら、ユーザｉを不正者と認定する。 3.1.後ろのブロックから前のブロックに順に値が“１”
のビットの数を検査する。 3.2.ブロックｂ_i の“１”のビットの数がｄ個未満であ
ったら、ユーザｉ＋１を不正者と認定する。

【００６６】上記に示したとおり、符号 ｂ₁ ｂ₂ …ｂ_n ＝（ｂ_j ｜ｊ＜ｉの時ｂ_j ＝０，ｊ≧ｉ
の時ｂ_j ＝１） は、２人の結託によって生成された符号から、不正を行
った２人のユーザを特定できる符号となっている。

【００６７】（第６の実施形態）上記第１の実施形態で
は、３つのグループの符号を連接することにより最終的
な符号を構成し、これによって結託中の２人を特定する
ための符号を構成したが、２つの符号を連接しても良い
し、３つ以上の符号を連接することにより結託中の２人
以上のユーザを特定する符号を構成するようにしても良
い。

【００６８】また、上記第１の実施形態では、デジタル
コンテンツを取得する複数のエンティティ（ユーザ）を
ｎ×ｎの正方形に並べ、並べたエンティティを縦、横、
斜めの３つの観点からグループ分けしたが、グループ分
けの方法はこれに限定されない。要は、各々のエンティ
ティが属する複数のグループによって全てのエンティテ
ィを一意に特定することができれば、グルーピングの方
法は他の方法でも構わない。

【００６９】（第７の実施形態）上記第１の実施形態で
図２および図３に示した符号生成装置、または上記第２
の実施形態で図４に示した符号復元装置を、符号化器ま
たは復号器と演算器とを１つのメデイアプロセッサに置
き換えることによっても実現することができる。

【００７０】図７は符号生成装置、図８は符号復元装置
をメデイアプロセッサを用いて構成した一例を示す図で
ある。図７の例では、メディアプロセッサ７５が、符号
化器および演算器の動作を行う。また、図８の例では、
メディアプロセッサ８６が、復号器および演算器の動作
を行う。実際の動作原理は、図２および図４の動作と同
様であるので、詳細な説明は省略する。

【００７１】なお、メディアプロセッサとは、並列処理
を行うことにより高速演算が可能であり、また、プログ
ラム可能なディジタル信号処理プロセッサである。演算
速度は３〜４ＢＯＰＳ（bollion operation per secon
d）と速く、現在、主にＭＰＥＧ圧縮／復号、ＤＶＤプ
レイヤー、プリンタ、カーナビゲーションシステム等、
画像処理を中心とする情報家電に使用されている。

【００７２】メディアプロセッサに採用されている設計
技術には、大きく分類して次の３つがある。 1)同一演算の処理性能を向上させる並列化技術。多くは
ＳＩＭＤ（single instruction stream-multiple data
stream）型アーキテクチャを採用している。この技術で
は、同時に実行できる演算器の数を増やし、同一の演算
を複数の演算器を用いて実行することにより性能向上を
図る。

【００７３】2)複数の異なる演算の処理性能を向上させ
る並列化技術。多くはＶＬＩＷ（very long instructio
n word) 型アーキテクチャを採用し、同時実行する命令
数を増やして性能向上を図る。 3)特定演算の効率を向上させるための専用化技術。専用
命令を搭載する場合の他、専用演算器や専用回路を搭載
する場合もある。

【００７４】本発明における符号化および復号において
は、個別のデータに対して同一の命令を並列に実行させ
るＳＩＭＤ方式のメディアプロセッサが特に有効であ
る。ここではＳＩＭＤ方式のメディアプロセッサが特に
有効であるとしたが、他の２方式のメディアプロセッサ
の有効性を否定するものではなく、他の２方式でもその
効果は期待できる。

【００７５】先に述べたとおり、メディアプロセッサは
プログラム可能であるので、各々のブロックにおける符
号化の変更にも容易に耐えることができる上、その高速
処理性により装置全体の高速化を図ることができる。ま
た、一つの回路にまとめたことにより、装置の単純化、
さらには安価化を図ることができる。

【００７６】《本発明の他の実施形態》本発明は、上述
した実施形態の機能を実現するべく図示しない各種のデ
バイスを動作させるように、該各種デバイスと接続され
た装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、上記
実施形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログ
ラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコン
ピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格納されたプログ
ラムに従って上記各種デバイスを動作させることによっ
て実施したものであっても良い。

【００７７】この場合、上記ソフトウェアのプログラム
コード自体が上述した実施形態の機能を実現することに
なり、そのプログラムコード自体、およびそのプログラ
ムコードをコンピュータに供給するための手段、例えば
かかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を
構成する。かかるプログラムコードを記憶する記憶媒体
としては、例えばフロッピーディスク、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。

【００７８】また、コンピュータが供給されたプログラ
ムコードを実行することにより、上述の実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコン
ピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティング
システム）あるいは他のアプリケーションソフト等の共
同して上述の実施形態の機能が実現される場合にもかか
るプログラムコードは本発明の実施形態に含まれること
は言うまでもない。

【００７９】さらに、供給されたプログラムコードがコ
ンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続され
た機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そ
のプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボー
ドや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の
一部または全部を行い、その処理によって上述した実施
形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれること
は言うまでもない。

【００８０】

【発明の効果】本発明は上述したように、デジタルコン
テンツを取得する複数のエンティティを少なくとも２つ
の観点からグループ分けし、１つのエンティティが属し
ている各々のグループに対して、上記符号が改ざんされ
た場合に少なくとも当該不正なエンティティが属するグ
ループを示すことのできる符号を夫々与え、これらグル
ープ毎に与えた各々の符号を組み合わせて上記エンティ
ティ固有の符号を生成するようにしたので、エンティテ
ィ固有の符号を従来に比べて短く表現することができ、
その符号をデジタルコンテンツに電子透かしとして埋め
込んだ場合に、結託攻撃にある程度の耐性を持ち、元の
デジタルコンテンツの質をそれほど劣化させない符号系
列を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電子透かしの符号生成方法を説明
するための図である。

【図２】本発明による電子透かしの符号生成装置の一例
を示すブロック図である。

【図３】本発明による電子透かしの符号生成装置の他の
例を示すブロック図である。

【図４】本発明による電子透かしの符号復元装置の一例
を示すブロック図である。

【図５】本発明による符号復元方法を採用する符号復元
装置を用いて構成したデジタルコンテンツ不正再配布者
特定装置の一例を示すブロック図である。

【図６】本発明の一実施形態であるデジタルコンテンツ
配布システムの一例を示すブロック図である。

【図７】本発明による電子透かしの符号生成装置をメデ
ィアプロセッサを用いて構成した一例を示すブロック図
である。

【図８】本発明による電子透かしの符号復元装置をメデ
ィアプロセッサを用いて構成した一例を示すブロック図
である。

【符号の説明】

２１，２２，２３ 符号化器 ２４ 演算器 ３１，３２，３３ 符号化器 ４１，４５ 演算器 ４２，４３，４４ 復号器 ５１ 符号取り出し装置 ５２ 符号復元装置 ５３ データベース検索装置 ５４ データベース ６１ サーバ ６２ ユーザ端末 ６３ 配付手段 ６４ 符号生成装置 ６５ 電子透かし埋め込み装置 ６６，６７ 記憶装置 ６８ 再生装置 ７５，８６ メディアプロセッサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 7/08 Ｈ０４Ｎ 7/08 Ｚ 7/081

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デジタルコンテンツ中に電子透かしとし
   て埋め込むエンティティ固有の符号を生成するための符
   号生成方法であって、 上記デジタルコンテンツを取得する複数のエンティティ
   を少なくとも２つの観点からグループ分けし、１つのエ
   ンティティが属している各々のグループに対して、上記
   符号が改ざんされた場合に少なくとも当該不正なエンテ
   ィティが属するグループを示すことのできる符号を夫々
   与え、これらグループ毎に与えた各々の符号を組み合わ
   せて上記エンティティ固有の符号を生成するようにした
   ことを特徴とする電子透かしの符号生成方法。
2. 【請求項２】 上記デジタルコンテンツを取得する複数
   のエンティティをマトリクス状に並べ、並べたエンティ
   ティを縦、横、斜めのうち少なくとも２つの観点からグ
   ループ分けし、１つのエンティティが属している各々の
   グループに対して、上記符号が改ざんされた場合に少な
   くとも当該不正なエンティティが属するグループを示す
   ことのできる符号を夫々与え、これらグループ毎に与え
   た各々の符号を組み合わせて上記エンティティ固有の符
   号を生成するようにしたことを特徴とする請求項１に記
   載の電子透かしの符号生成方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の符号生成方法
   によって生成された符号が電子透かしとして埋め込まれ
   たデジタルコンテンツに対し、当該デジタルコンテンツ
   に含まれている符号を抽出してグループ毎の符号に分割
   し、それらを別々に復号するようにしたことを特徴とす
   る電子透かしの符号復元方法。
4. 【請求項４】 請求項１または２に記載の符号生成方法
   によって生成された符号が電子透かしとして埋め込まれ
   たデジタルコンテンツに対し、複数のエンティティの結
   託によって生成されたデジタルコンテンツに含まれてい
   る改ざんされた不正な符号を抽出してグループ毎の符号
   に分割し、それらを別々に復号し、各々の復号結果から
   不正を行ったエンティティを特定するようにしたことを
   特徴とする電子透かしの符号復元方法。
5. 【請求項５】 請求項１または２に記載の符号生成方法
   および請求項３または４に記載の符号復元方法の少なく
   とも何れかを用いた装置によって構成したことを特徴と
   するデジタル情報配布システム。
6. 【請求項６】 デジタルコンテンツ中に電子透かしとし
   て埋め込むエンティティ固有の符号を生成するための符
   号生成装置であって、 上記デジタルコンテンツを取得する複数のエンティティ
   を少なくとも２つの観点からグループ分けし、１つのエ
   ンティティが属している各々のグループに対して、上記
   符号が改ざんされた場合に少なくとも当該不正なエンテ
   ィティが属するグループを示すことのできる符号を夫々
   与える複数の符号化手段と、 上記複数の符号化手段によってグループ毎に与えられた
   各々の符号を組み合わせて上記エンティティ固有の符号
   を生成する符号生成手段とを備えたことを特徴とする電
   子透かしの符号生成装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の符号生成装置によって
   生成された上記エンティティ固有の符号が電子透かしと
   して埋め込まれたデジタルコンテンツに対して、当該デ
   ジタルコンテンツに含まれている符号を抽出する符号抽
   出手段と、 上記符号抽出手段によって抽出された符号をグループ毎
   の符号に分割し、それらを別々に復号する複数の復号手
   段と、 上記複数の復号手段によって得られた各々の復号結果か
   ら不正を行ったエンティティを特定する特定手段とを備
   えたことを特徴とする電子透かしの符号復元装置。
8. 【請求項８】 請求項６に記載の符号生成装置および請
   求項７に記載の符号復元装置の少なくとも何れかを用い
   て構成したことを特徴とするデジタル情報配布システ
   ム。
9. 【請求項９】 上記複数の符号化手段および上記符号生
   成手段をメディアプロセッサを用いて構成したことを特
   徴とする請求項６に記載の電子透かしの符号生成装置。
10. 【請求項１０】 上記符号抽出手段、上記複数の復号手
    段および上記特定手段をメディアプロセッサを用いて構
    成したことを特徴とする請求項７に記載の電子透かしの
    符号復元装置。
11. 【請求項１１】 デジタルコンテンツ中に電子透かしと
    して埋め込むエンティティ固有の符号を生成するための
    符号生成装置において、上記デジタルコンテンツを取得
    する複数のエンティティを少なくとも２つの観点からグ
    ループ分けし、１つのエンティティが属している各々の
    グループに対して、上記符号が改ざんされた場合に少な
    くとも当該不正なエンティティが属するグループを示す
    ことのできる符号を夫々与え、これらグループ毎に与え
    た各々の符号を組み合わせて上記エンティティ固有の符
    号を生成する手段としてコンピュータを機能させるため
    のプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ
    読み取り可能な記録媒体。