KR100457963B1 - 화상정보 암호화 이미지의 복사·위조 방지용 인쇄물의제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화상정보 암호화 이미지의 복사·위조방지용 인쇄물 및 그 제조 방법 관한 것으로, 좀더 구체적으로 설명하면 화상정보를 이용한 암호화 방법에 복사·위조방지기술인 잠상 현출 기법을 삽입하여 복호화 하는 방법으로서, 은행권, 유가증권, 여권, 주민등록증 및 각종 신분증에 개인별 고유의 보안코드, 기관이 관리하는 암호화키 코드, 안전성이 입증된 고비도 암호알고리즘 및 난수알고리즘을 이용한다. 또한 화상을 화소의 기본요소로 분해하여 처리한 후 특정정보의 배경화상으로 하고, 여기에 잠상 현출 기법을 삽입하여 적용한다. 이러한 3차원 퍼즐식 화상정보 암호화방법에 잠상 현출 기법을 적용함으로서 복사기에 의한 위조시에는 잠상 비표가 가시적으로 나타나서 육안에 의한 진위식별이 가능하며, 화상정보를 상기 암호화방법을 이용한 암호화장치에 암호화된 화상정보를 실시간으로 복원하여 기기에 의한 식별 효과가 있어 위조품인 것을 용이하게 판단할 수 있다.

Description

화상정보 암호화 이미지의 복사·위조 방지용 인쇄물의 제조 방법{Printed matter and manufacturing method of 3D puzzled image for the prevention of copying and counterfeiting}

본 발명은 화상정보 암호화 이미지의 복사·위조 방지용 인쇄물 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화상정보를 이용한 암호화 방법에 복사·위조방지기술인 잠상 현출 기법을 삽입하여 복호화하는 방법으로, 은행권, 유가증권, 여권, 주민등록증 및 각종 신분증에 개인별 고유의 보안코드, 기관이 관리하는 암호화키 코드, 안전성이 입증된 고비도 암호 알고리즘 및 난수 알고리즘을 이용하여 화상을 화소의 기본요소로 분해하여 처리한 후에 특정 정보의 배경화상에 잠상 현출 비표를 적용함으로써, 전용 해독장치를 이용하지 않고는 해독이 불가능할 뿐만 아니라, 착시에 의한 은닉효과를 얻을 수 있고, 칼라 복사기에 의한 복사 때에 특정 비표가 나타나거나 또는 색상이 변환되는 복사·위조방지 기술이 부가된 화상정보 암호화 이미지의 복사·위조 방지용 인쇄물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

최근 컴퓨터 주변기기의 발달과 함께 고해상 디지털(Digital) 컬러 복사기 및 컬러 프린터기의 해상도가 향상됨에 따라 은행권, 유가증권, 여권, 신분증, 카드(Card) 및 보안을 목적으로 하는 각종 제증명서를 복사기나 프린터 등으로 용이하게 복사 및 위조하는 함으로써, 각종 범죄에 이용하는 문제가 속출하고 있다.

지금까지 인쇄물에 대한 복사·위조 방지수단으로 요판 인쇄, 바코드, 홀로그램, 은화, 미세 문자, 형광잉크, 자성잉크, 부분 노출 은선, 앞뒤 판 맞춤 인쇄 등과 같은 특수 재질 또는 특수 잉크 등을 이용한 정밀 인쇄기술이 사용되어 왔다. 그러나 특수 인쇄의 경우에 단순히 위조를 어렵게 할 수는 있지만, 위조를 근본적으로 방지할 수는 없다. 이는 컴퓨터 주변기기인 고해상도 컬러 복사기와 컬러프린터기의 급속한 발전과 함께 전문 위조조직에 의한 위조기술도 발전하기 때문이다.

그러나 일반인들이 진위여부를 쉽게 식별할 수 있는 지식이나 주의력이 부족한 점을 노려 위조행위가 이루어지고 있음을 감안할 때, 위조여부를 누구나 간편하게 식별할 수 있도록 하는 방법이 있다면 문제는 해결될 수 있다.

또한, 화상정보 보안시스템에 대한 기본적인 개념 및 방법에 대해서는 본 출원인에 의해 이미 국내특허출원 제1999-2625호로 출원된 바 있다. 상기 특허출원에 의하면, 화상을 미세한 조각으로 나눈 후에 주어진 보안 코드에 따라 위치를 재배열하는 방식으로, 단순히 재배열의 경우에 수만을 증가시켜 암호화한 것이므로 복사·위조방지 효과는 없다. 비록 상기 방법이 현재의 컴퓨터로 풀어내는 데는 많은 시간이 걸린다 하더라도 현재 컴퓨터 기술의 발전 추세로 보아 그 시간은 상당히 단축될 것으로 예상된다.

또한, 이를 보안하기 위한 방법으로 본 출원인에 의해 국내특허출원 제2000-66708호로 화상데이터 암호화방법 및 지원장치에 대해서 출원된 바 있다. 상기 특허출원에 의하면, 화상의 조각을 화상을 구성하는 화소단위로 세분화하였고, 역추정을 어렵게 하기 위해서 화소의 색을 반전시키는 방식을 사용하였다. 상기 특허출원은 현재 보안도는 매우 높으나 복사·위조방지 효과는 다소 미흡한 문제가 있었다.

따라서 보안도를 한층 강화하고 복사·위조방지 효과를 부가하기 위해서는처리단위의 세분화가 필요하고, 심층 암호화기법(Steganography)의 적용이 필요하며, 여기에 잠상 현출 기법을 적용함에 따라 육안에 의한 진위 식별과 기기에 의한 진위 식별을 용이하게 할 수 있다.

따라서 본 발명은 종래의 방법들과 달리 처리단위를 화소의 기본요소 단위로 하는 고비도 알고리즘, 다단계의 암호화 과정, 그리고 눈에 잘 띄지 않도록 하는 심층 암호화기법과 잠상 현출 기법의 복사·위조방지 기술을 적용하고, 이러한 암호화방법과 잠상 현출 기법을 채용한 완벽한 정보보호수단, 즉 위조가 불가능한 보안장치와, 전문가가 아닌 일반인들도 쉽고 간편하게 진위여부를 조회 및 식별할 수 있도록 하기 위한 것이다.

본 발명의 목적은 개인별 고유의 보안코드, 기관이 관리하는 암호화키 코드, 안전성이 입증된 고비도 암호 알고리즘 및 난수 알고리즘 및 단계조 맵을 이용하는 화상정보 암호화방법에 잠상 현출에 의한 복사·위조방지 기술을 삽입하여 위·변조방지 효과를 극대화하는 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 화상정보의 화소단위를 기본요소로 분해한 후에 정사각형으로 퍼즐화시키고, 하나의 색 또는 다색으로 위치를 각각 규칙 또는 불규칙하게 변화시키며, 여기에 잠상 현출 비표를 삽입하는 화상정보 암호화 이미지의 복사·위조 방지용 인쇄물 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 착시에 의한 은닉방법을 제공하고, 해당기관 외에 제 3자에 의한 위조를 불가능한 화상정보 암호화방법을 제공하며, 상기 암호화방법을 이용한 암호화장치 및 암호화된 화상정보를 실시간으로 복원하여 위조여부를 쉽게 판별할 수 있는 해독장치를 제공하기 위한 것이다.

도 1a는 본 발명에 따른 순색의 R(Red; 적), G(Green; 녹), B(Blue; 청) 및 W(White; 백)로 이루어진 임의의 화상정보를 화소단위로 쪼개어 나눈 것을 나타낸 개략도,

도 1b는 본 발명에 따른 분해된 첫 번째 기본요소인 Red(적) 채널을 나타낸 개략도,

도 1c는 본 발명에 따른 분해된 두 번째 기본요소인 Green(녹) 채널을 나타낸 개략도,

도 1d는 본 발명에 따른 분해된 세 번째 기본요소인 Blue(청) 채널을 나타낸 개략도,

도 1e는 본 발명에 따른 퍼즐화된 첫 번째 기본요소인 Red 채널을 나타낸 개략도,

도 1f는 본 발명에 따른 퍼즐화된 두 번째 기본요소인 Green 채널을 나타낸 개략도,

도 1g는 본 발명에 따른 퍼즐화된 세 번째 기본요소인 Blue 채널을 나타낸개략도,

도 1h는 본 발명에 따른 단계조 맵에 사상된 첫 번째 기본요소인 Red 채널을 나타낸 개략도,

도 1i는 본 발명에 따른 단계조 맵에 사상된 두 번째 기본요소인 Green 채널을 나타낸 개략도,

도 1j는 본 발명에 따른 단계조 맵에 사상된 세 번째 기본요소인 Blue 채널을 나타낸 개략도,

도 1k는 본 발명에 따른 기본요소를 합하여 퍼즐화한 화상을 나타낸 개략도,

도 1l은 본 발명에 따른 분해된 기본요소를 화소단위로 결합한 화상을 나타낸 개략도,

도 1m은 본 발명에 따른 착시에 의한 은닉효과를 얻기 위한 것으로 도 1k의 암호화상을 배경화상으로 "정보"라는 특정데이터를 덧씌운 화상을 나타낸 개략도,

도 1n은 본 발명에 따른 착시에 의한 은닉효과를 얻기 위한 것으로 도 1l의 암호화상을 배경화상으로 "위"라는 특정데이터를 덧씌운 화상을 나타낸 개략도,

도 2a는 본 발명에 따른 기본요소를 퍼즐화한 정사각형 도형의 개략적인 구성도,

도 2b는 본 발명에 따른 잠상 현출 기법을 적용한 망점 도형의 개략적인 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 기본요소로 퍼즐화한 후에 잠상 현출 기법을 확대하여 나타낸 개략도,

도 4는 본 발명에 따른 인쇄물인 도 3을 고해상 칼라복사기로 복사할 경우에 "정보"라는 비표가 나타나는 상태도,

도 5는 본 발명에 따른 화상정보 암호화장치로서 개략적인 구성도 이다.

도 6은 본 발명에 따른 화상정보 복호화장치로서 개략적인 구성도 이다.

도 7은 본 발명에 따라 기본요소로 퍼즐화한 후, 퍼즐화 패턴의 색상을 하나의 색 또는 다색으로 처리한 다음, 그 위에 흑색 또는 다색으로 문자를 적용한 상태를 확대하여 나타낸 개략도,

도 8은 도 3의 퍼즐화 패턴의 색상을 하나의 색 또는 다색으로 처리한 다음, 그 위에 흑색 또는 다색으로 문자를 적용한 상태를 확대하여 나타낸 개략도.

♣ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♣

p: 제 1화소 1: 제 1기본요소

2: 제 2기본요소 3: 제 3기본요소

4: 베이스 시트 5: 망점

6: 정사각형 7: 복사할 경우 망점이 소실된 부위

8: 문자 21: 화상 입력장치

22, 32: 보안코드 입력장치 23, 33: 중앙처리장치

24, 34: 화상 메모리장치 25: 화상 인쇄장치

26, 35: 화상 표시장치 31: 화상 입력장치

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 난수 발생기와 난수 맵 생성기를 이용하여 난수 맵을 생성하는 단계; 보안코드 입력장치를 이용하여 보안코드를 입력하는 단계; 화상 입력장치를 통해 화상을 처리장치에 입력하는 단계; 상기 입력된 화상의 색상조정, 크기 및 영역을 조정하여 정규화하는 단계; 상기 난수맵을 이용하여 상기 정규화된 화상을 화소의 구성단위인 삼색치의 기본요소인 R(Red), G(Green), B(Blue)로 나누어 화소분해하는 단계; 기본요소 단위별로 정사각형으로 퍼즐화하는 1차 암호화 단계; 상기 암호화된 정보를 단일 색상계열의 맵(단계조 맵)에 사상시키는 2차 암호화 단계; 사상된 정보를 기본 요소 단위로 합쳐서 정사각형으로 퍼즐화하거나 기본 요소를 하나의 화소로 변환시키는 3차 암호화 단계; 정사각형으로 퍼즐화된 패턴에 단색 또는 조합색 색상과 위치를 각각 규칙 또는 불규칙하게 변화시킨 후에 잠상 현출 기법을 적용하여 잠상 현출 비표를 삽입하는 단계; 상기 암호화된 화상에 암호키 코드를 삽입하는 단계; 상기 암호화상을 그대로 인쇄물에 적용하거나 암호화상 위에 특정정보를 추가하여 암호화상을 배경화상으로 적용하는 단계를 통하여 화상정보 이미지를 암호화하고, 화상입력장치를 통해 암호화된 화상을 처리장치에 입력하는 단계; 상기 입력된 화상의 기울기보정, 크기보정 및 암호키 코드를 추출하는 정규화 단계; 암호화과정에서 입력한 보안코드를 보안코드 입력장치를 이용하여 입력하거나 암호화상에서 추출하는 단계; 화소를 기본요소로 분해하거나 상기 입력 또는 추출된 암호키를 이용하여 합쳐진 기본요소들을요소별로 역퍼즐화하는 1차 복호화단계; 단계조맵을 이용하여 역사상시키는 2차 복호화단계; 상기 암호키를 이용하여 기본요소별로 역퍼즐화 하는 3차 복호화단계; 상기 복호화된 화상에 잡영이 있는 경우 이웃화소의 정보를 이용한 최적 유사도를 갖는 공간여파 기법을 사용하여 복원하는 1차 복원단계; 이웃 화소가 모두 잡영인 경우에 그 이웃의 이웃하는 화소의 복원치를 이용하고 역추정하여 복원하는 2차 복원단계를 통하여 화상정보 이미지를 복호화하는 것을 특징으로 하는 화상정보 암호화 이미지의 복사·위조 방지용 인쇄물 제조 방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 관하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 화상정보 이미지를 암호화하고 복호화하여 복사 및 위조를 방지하기 위한 인쇄물의 제조 방법을 구현하기 위하여, 도 5의 위조방지기술이 적용된 암호카드 발급장치인 암호화 장치와, 도 6의 암호화된 이미지에 잠상 현출 비표를 삽입하고, 위조여부를 판별할 수 있는 조회장치인 복호화 장치로 구성된다.

도 5는 본 발명에 따른 화상정보의 암호화 장치를 개략적으로 나타낸 구성도로, 도 5의 화상정보 암호화 장치는 원래의 화상을 입력하는 화상 입력장치(21)와, 개인별 고유의 보안코드를 입력하는 보안코드 입력장치(22)와, 상기 암호화 방법에 의한 각 단계들을 통제 및 처리하기 위한 중앙처리장치(23)와, 원래 화상 및 암호화된 화상을 저장하는 화상 메모리장치(24)와, 암호화된 화상을 인쇄하는 화상 인쇄장치(25) 및 암호화된 화상을 화면에 출력하는 화면 표시장치(26)를 포함한다.

상기 암호화 장치는 위조의 대상이 되는 은행권, 유가증권, 여권, 주민등록증 및 각종 신분증 등에 특정의 비표, 고유문양, 사진, 서명 및 인감 등을 제한된 공간영역에 가장 효율적으로 화상정보를 보호하기 위하여 암호화하는 방법, 복사방해기술 및 해킹방지기술 등이 적용된다.

상기 암호화 장치를 이용한 암호화 방법은 개인별 고유한 보안코드와 기관이 관리하는 암호화키 코드 및 안전성이 입증된 고비도 암호알고리즘을 채택함으로써 위조의 가능성을 최대한 차단하는 것이다. 특히 추론기법에 의한 해독을 방지하기 위해서 화소의 기본요소 단위로 분해한 후에 난수 알고리즘에 따라 불규칙적으로 재배열한 다음, 단계조맵에 사상시키고 다시 기본요소를 결합하고 재배열시키는 퍼즐화 단계에서 잠상 현출 비표를 적용하는 것이다.

도 1a 내지 도 1n은 기본요소를 합한 후에 정사각형으로 퍼즐화한 화상이고, 특히 도 1k에 도 2b를 비표(예로, "정보" 라는 문자의 고유문양) 부위에 정사각형으로 퍼즐화한 필름 농도와 동일하게 적용하면 인쇄물에서는 도 3과 같이 비표인 "정보" 문자가 가시적으로 보이지 않으며, 더욱이 칼라 복사시에 도 3의 망점(5)들이 도 4처럼 망점(5)들이 소실된 부위(7)와 같이 소실되어 비표인 "정보"라는 문자가 네거티브 타입으로 나타나 일반인도 쉽게 진위여부를 판단할 수 있도록 한 것이다.

상기 암호화 방법을 사용할 경우에 상기 전용 조회장치인 복호화 장치에 의하지 않고는 해독이 불가능하다. 특히 암호화된 화상은 화상입력 및 변환과정에서 색상과 형태가 바뀌므로 정확한 수치를 비교해야 하는 컴퓨터의 특성상 암호 알고리즘의 역추정이 불가능하다.

더욱이 복호화 장치는 암호화된 화상정보를 화상 입력장치를 통해 읽은 후에 복호화 알고리즘에 따라 원래의 화상으로 복원시키는 과정으로, 기기에 의한 위조여부를 판별하는데 소요되는 시간을 최소화하고 인식률을 극대화한 것이다.

또한, 암호화된 화상정보중 일부가 훼손되어도 나머지 부분에 대한 보정과 복원이 가능토록 인식률을 향상시켰다.

도 6은 본 발명에 따른 화상정보의 복호화 장치를 개략적으로 나타낸 구성도로, 도 6의 화상정보 복호화 장치는 암호화된 화상을 읽어 입력하는 화상 입력장치(31)와, 개인별 고유의 보안코드를 입력하는 보안코드 입력장치(32)와, 상기 복호화 단계들을 통제 및 처리하기 위한 중앙처리장치(33)와, 암호화된 화상 및 복호화된 화상을 저장하는 화상 메모리장치(34) 및 판별할 수 있도록 원래 화상과 복호화된 화상을 표시하는 화상 표시장치(35)를 포함한다.

본 발명은 현재까지 지면 화상 보안시스템이 갖고 있던 보안성과 안전성을 한층 강화시킴과 동시에 복사방해기술까지 적용되었고, 표현방법을 단계조로 함으로써 보안효과와 착시효과를 이용한 암호화상의 은닉효과를 볼 수 있으며, 고해상 칼라 복사·위조 방지효과가 부가되어 육안에 의한 가시적인 식별과 기기에 의한 진위식별을 용이하게 하였다.

본 발명은 크게 암호화 기술부분, 화상 처리부분, 복사 방해부분 그리고 적용부분으로 각각 나누어진다. 암호화 기술부분은 시스템의 보안성과 안전성을 보장하며 암호화 방법과 복호화 방법으로 이루어지고, 화상 처리부분은 지면 화상의 안정된 정보처리를 보장한다. 복사 방해부분은 암호화된 퍼즐방식에 잠상 현출비표를 적용하여 복사·위조 방지효과가 있으며, 적용부분은 착시에 의한 은닉방법을 제공한다.

본 발명에 따른 화상정보 암호화 방법 및 복호화 방법을 도 1을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명에 따라 화상 데이터를 암호화하는 과정을 개략적으로 나타낸 구성도이다.

상기 암호화 방법은 화소 분해부분, 난수 발생기부분, 난수맵 생성부분 그리고 단계조 맵 생성부분으로 나누어진다.

화소 분해부분은 암호화상의 보안성을 높이기 위해서 사용되는 것으로, 화상 입력장치(21)에 의해서 입력된 화상을 화소의 기본요소 단위(p)로 분해하는 것이다. 상술한 분해방법에 따라 도 1a의 제 1화소가 도 1b의 제 1기본요소(분해 R 채널), 도 1c의 제 2기본요소(분해 G 채널) 그리고 도 1d의 제 3기본요소(분해 B 채널)로 각각 분해하였다.

난수발생기는 국가표준암호화 알고리즘인 SEED를 사용한다. 난수맵은 두 단계의 암호화와 복호화를 처리하기 위한 것으로, 6개(기본요소 개수×두 단계)와 기본요소 단위로 합친 후, 정사각형을 퍼즐화에 필요한 1개를 포함하여 총 7개를 생성한다.

전자의 6개 난수 맵은 도 1e∼도 1g에 도시된 것처럼 정사각형 퍼즐화를 위해서 사용된다.

후자의 1개 난수 맵은 도 1m에 도시된 것처럼 정사각형 퍼즐화를 위해서 사용된다.

1차 암호화 단계에서 사용되는 6개의 난수 맵은 3개의 기본요소를 각각 두 단계로 정사각형으로 퍼즐화하기 위해서 사용된다. 각 기본요소에 해당되는 난수 맵의 두 개 중에서 앞의 것은 행렬단위로 치환을 하는데 사용되고, 뒤의 것은 화소단위로 치환을 하는데 사용된다.

상기 두 단계로 적용하는 이유는 두 가지이다. 즉 첫 번째는 각각의 난수 맵을 생성하기 위해서 사용하는 암호키 코드가 다르기 때문에 보안성과 안정성이 높아진다는 것이고, 두 번째는 고른 분포의 필요한 난수 맵을 짧은 시간내에 생성할 수 있다는 것이다.

상술한 두 종류의 난수 맵에 따라 도 1b의 제 1기본요소(분해 R 채널)는 도 1e의 제 1기본요소(퍼즐 R 채널)로 변환되었고, 도 1c의 제 2기본요소(분해 G 채널)는 도 1f의 제 2기본요소(퍼즐 G 채널)로 변환되었으며 그리고 도 1d의 제 3기본요소(분해 B 채널)는 도 1g의 제 3기본요소(퍼즐 B 채널)로 변환되었다.

2차 암호화 단계에서는 3개의 단계조 맵이 사용된다. 단계조 맵은 적용단계에 용이한 색상을 기준으로 생성한다.

상기 세 종류의 단계조 맵에 따라 도 1e의 제 1기본요소(퍼즐 R 채널)는 도 1h의 제 1기본요소(단계조 맵 R 채널)로 변환되었고, 도 1f의 제 2기본요소(퍼즐 G 채널)는 도 1i의 제 2기본요소(단계조 맵 G 채널)로 변환되었으며 그리고 도 1g의 제 3기본요소(퍼즐 B 채널)는 도 1j의 제 3기본요소(단계조 맵 B 채널)로 변환되었다.

3차 암호화 단계에서는 1개의 난수 맵과 기본요소 결합을 필요로 한다. 전자의 난수 맵은 2차 암호화 단계에서 생성된 각 기본요소를 합쳐서 재퍼즐화하기 위한 것이고, 후자의 결합은 화소단위로 화상을 만들기 위한 것이다.

상기 난수 맵에 따라 도 1h의 제 1기본요소(단계조 맵 R 채널)는 도 1k의 제1기본요소(기본요소를 합한 후 퍼즐화된 형상)로 변환되었고, 도 1i의 제 2기본요소(단계조 맵 G 채널)는 도 1k의 제 2기본요소로 변환되었으며 그리고 도 1j의 제 3기본요소(단계조 맵 B 채널)는 도 1k의 제 3기본요소로 변환되었으며, 결합에 따라 도 1a의 화소(p)가 도 1l의 화소(p)로 변환되었다.

또한, 적용방법은 상기 단계조 맵에 의해서 생성된 암호화상을 특정 정보의 배경화상으로 사용함으로서 착시에 의한 은닉효과를 얻을 수 있다.

상기 적용방법에 따라 도 1k을 배경화상으로 "정보" 라는 특정데이터를 덧씌워서 도 1m과 같이 적용하거나 도 1l을 배경화상으로 '위' 라는 특정데이터를 덧씌워서 도 1n과 같은 은닉효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 화상정보 암호화 이미지에 복사·위조방지용 인쇄물은 잠상 패턴과 배경 패턴을 망점과 정사각형을 퍼즐화한 패턴으로 다른 분포 상태로 배치함으로서 모양은 상이하지만 스크린 선수의 농도를 동일하게 배치한다.

상기 도형은 도 2a 및 도 2b에 나타난 바와 같이 정사각형과 망점으로 이루어지며, 상기 도형의 간격을 적절히 조정함으로서 현혹 효과가 증대된다.

따라서 잠상 패턴을 균일한 망점으로 밀집시킨 상태로 배치하고, 이와 상응하는 배경패턴을 정사각형 퍼즐화한 패턴으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 도형으로 적절하게 배치하여 스크린 농도를 조정하는 것이 바람직하다.

상기 스크린 농도를 조정하는데 있어서, 잠상 비표가 망점이고, 이와 상응하는 배경 패턴이 정사각형일 때, 상기 망점은 100∼250선의 스크린 선수 및 8∼25%의 스크린 농도를 가지며, 정사각형을 퍼즐화한 도형은 가로 및 세로 각각 0.10∼0.50mm이며, 0.35∼1.00mm의 세로 및 가로 간격으로 배치되며, 이러한 예는 도 3 및 도 8에 나타나 있다.

여기에서 상기 정사각형을 퍼즐화한 도형의 크기가 상기 범위를 벗어나면 잠상 패턴과 배경 패턴의 차이로 인하여 인쇄물에서 잠상 패턴이 인쇄물에서 나타나는 문제가 있다.

이렇게 제조된 인쇄물을 복사하는 경우에는 망점과 정사각형 퍼즐화한 도형의 크기에 따라 스크린 선수가 조정되어 복사 농도가 다르기 때문에 각 패턴의 망점은 소실되고, 정사각형 퍼즐화한 도형만 복사된다. 그러나, 잠상 패턴과 배경 패턴의 망점과 정사각형의 면적비는 언제나 일정하고 스크린 농도가 동일하기 때문에 정규 인쇄물에 잠상 패턴과 배경 패턴은 육안으로 식별할 수 없다.

또한 본 발명에서는 도형을 이용함으로서 그 전용면적의 조정이 용이하여 협소하고 작은 인쇄물에도 용이하게 적용하여 복사기에 의한 위조를 방지할 수 있다.

또한 상기 잠상 및 배경 패턴에 이색성 형광잉크(자외선 조사시에는 색상이 변화되는 잉크로, 백색광에 의해서 다시 원색으로 복원됨)로 인쇄하면 인쇄물 원본에는 이색성 형광 특성이 나타나지만, 칼라 복사시에는 도 4와 같이 "정보" 라는 문자가 나타나면서 이색성 형광 효과를 상실하기 때문에 진위식별이 용이하다.

다음으로 복호화 방법은 상기 암호화 방법의 역순으로 처리한다. 즉 상기화상 처리부분은 암호화상 처리부분, 복호화상 처리부분, 적용부분으로 나누어진다. 암호화상 및 복호화상의 처리부분은 모두 전처리, 처리 및 후처리의 3단계로 각각 이루어진다.

암호화상 처리부분의 첫 번째 단계인 전처리는 입력부분과 정규화부분으로 다시 세분화된다.

상기 입력부분은 아날로그 형태의 실제 화상정보를 화상입력장치를 통하여 디지털정보로 변환하거나, 기존에 디지털화하여 데이터베이스로 되어 있는 정보를 처리장치로 옮겨오는 과정이다. 화상 입력장치(21)(31)는 카메라나 스캐너와 같은 입력장치 장비이고, 데이터베이스는 기존에 화상 입력장치를 사용하여 화상정보를 특정한 형태로 저장해둔 것이다. 입력된 화상은 정규화부분을 거쳐서 처리단계로 넘어간다.

상기 정규화부분은 색상조정, 크기 및 영역조정으로 이루어진다. 데이터베이스에 저장되어 있는 디지털화상을 제외한 화상 입력장치를 통하여 입력받는 화상은 아날로그에서 디지털로 변화되는 정보이므로 가능한 원화상과 근사한 화상으로 유지하기 위하여 색상조정을 한다. 입력된 화상의 데이터 손실을 가능한 줄이면서 원화상과 근사한 화상을 얻기 위하여 이웃화소와의 상관성을 고려한 크기 조정을 한다.

두 번째 단계인 처리는 화소 분해부분, 퍼즐화 부분 그리고 단계조 사상부분으로 나누어진다.

상기 퍼즐화 부분은 입력화상을 처리 가능한 화소의 최소 기본요소로 쪼갠후, 미리 생성한 난수 맵을 사용하여 기본요소 단위로 재배치한다. 본 발명에서는 최소 단위를 화소를 구성하는 기본요소로 한다.

인쇄장치의 출력물은 원래의 화상과는 전혀 다른 조각들의 조합으로 출력되므로 이 상태로는 원래 화상을 알아내기는 불가능하다.

복호화상 처리부분의 첫 번째 단계인 전처리부분은 입력부분과 정규화부분으로 나누어진다.

상기 입력부분은 입력장치를 통하여 미리 특정한 재질에 출력된 아날로그 형태의 암호화상을 읽어오거나 미리 입력된 디지털형태의 데이터베이스에서 읽어오는 단계이다.

본 발명은 지면화상 보안시스템을 다루는 관계로 처리되는 화상은 아날로그 형태에서 입력장치를 통하여 디지털화되어 처리기로 넘어간다. 그러므로 입력할 때에 발생하는 입력오차를 보정하는 정규화 단계가 필요하다.

상기 정규화단계는 기울기보정과정, 크기보정과정으로 이루어진다. 상기 기울기 보정은 입력장치를 통하여 입력되는 화상이 원래의 기울기와 다르게 입력이 이루어진 경우에 동작하는 과정이다. 입력할 때에 발생하는 기울기 오류를 보정하지 않으면 필요한 데이터 영역과 불필요한 데이터 영역을 구분할 수 없을 뿐만 아니라 추측에 진행되는 과정에 영향을 줄 수 있다.

또한 크기보정은 암호화된 화상이 복호화과정을 거치면서 필요로 하는 최소 블록의 수로 크기를 조정하는 과정이다. 이 경우에 암호화상을 구성하는 화소들 사이에 입력할 때에 발생하는 간섭효과를 최소로 하는 3차원 주파수 공간에서 최대누적 미분치를 이용한 크기 조정 방법을 사용한다.

두 번째 단계인 처리부분은 역퍼즐화 과정, 단계조 맵 역사상 과정 그리고 기본요소 결합에 의한 역색상 변환과정으로 나누어진다.

또한, 후처리는 화상 보정과정이다. 즉 화상에 잡영이 있는 경우에 이웃 화소의 정보를 이용한 최적 유사도를 갖는 공간여파 기법을 사용하여 복원하는 1차 복원단계와, 이웃 화소가 모두 잡영인 경우에 이웃의 이웃하는 화소의 복원치를 이용하여 역추정하여 복원하는 2차 복원단계이다.

다음의 실시예를 통해 본 발명을 더욱 구체적으로 살펴보지만, 이는 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

본 발명의 제조방법의 1단계로 도 1a에서 도 1n까지 화상정보 암호화 이미지를 제조하고, 2단계로서 1단계의 도 1에서 제조된 화상정보 암호화 패턴, 즉 도 2a의 정사각형 패턴에 도 2b의 망점 패턴을 도 3과 같이 적용하는데, 가로 및 세로가 각각 0.15mm인 정사각형 패턴을 0.40mm의 가로 및 세로 간격으로 배치하여 도 3의 정사각형(6)과 같은 스크린 톤을 제조하고, 여기에 스크린 선수 175선 및 스크린 농도 16%의 포시 타입의 망점 스크린 톤을 제조하며, 이들은 각각 도 3과 같이 정사각형 스크린톤을 도 3의 정사각형(6)에 삽입시키고, 상기 도 3의 정사각형(6)과 망점(5)를 사진작업공정에서 1면부 필름에 각각 노광하여 1면부 필름을 제조하면 도 3과 같은 종합 필름이 제작된다.

이와 같이 제작한 종합필름을 이용하여 밀착기에서 인쇄판을 밀착한 후, 노광기에 소정의 시간동안 노광한 후, 소부기에서 소부하면 인쇄판이 제조된다. 인쇄기에서 위·변조 방지효과를 증대시키기 위하여 이색성 형광잉크(자외선 조사시에는 색상이 변화되는 잉크)를 적용하여 인쇄하였다.

이러한 결과로서 제조된 인쇄물에서는 퍼즐화된 정사각형과 망점에 의해 현혹효과로 인하여 잠상 패턴과 배경 패턴의 색상 농담 차이가 나타나지 않으며, 육안으로는 식별되지 않았다.

인쇄물에 자외선 형광램프 조사시 이색성 형광 특성이 나타나 인쇄물 색상(담청색→녹색, 담갈색→황색, 보라색→녹색 등)이 변하지만, 칼라 복사시에는 도 4와 같이 "정보" 라는 문자가 나타나면서 이색성 형광 효과를 상실하기 때문에 진위식별이 용이하다. 또한 화상암호화 이미지 인쇄물에서는 도 1k과 같이 나타나지 않으며, 복원시에는 도 1m과 같이 "정보" 라는 문자가 나타나서 기기에 의한 진위식별이 용이하다. 또한 화상암호화 이미지 복원시에는 도 1m과 같이 "정보" 라는 문자가 나타나서 기기에 의한 진위식별이 용이하다.

(실시예 2)

다른 하나의 제조방법은 1단계로 도 1a에서 도 1n까지 화상정보 암호화 이미지를 제조한 다음, 2단계로서 1단계의 도 1에서 제조된 화상정보 암호화 패턴, 즉 도 2a의 정사각형 패턴에 도 7과 같이 적용하는데, 가로 및 세로가 0.10∼0.3mm인 정사각형으로 퍼즐화된 패턴을 0.30∼1.00mm의 가로 및 세로 간격으로 배치하여 도 7의 정사각형(6)과 같은 스크린 톤을 제조하여 하나의 색 또는 다색으로 인쇄한 후, 여기에 문자(8) 또는 로고를 삽입한 1면부 필름을 제조하여 흑색 또는 다색으로 인쇄물을 제작하였다. 또한, 위·변조 방지효과를 증대시키기 위하여 도 7의 베이스 시트(4)에 도 7의 정사각형(6)에 이색성 형광잉크(자외선 조사시에는 색상이 변화되는 잉크)로 인쇄하였다.

이와 같이 제조된 인쇄물은 도 7의 정사각형(6)의 배경 패턴은 하나의 색 또는 다색 계열을 적용함에 따라 문자(8)를 흑색으로 적용하여 색상 농담 차이가 선명하였다.

인쇄물 원본에는 이색성 형광 특성이 나타나 인쇄물 색상(연황색→녹색, 연녹색→적색 등)이 변하지만, 칼라 복사시에는 연황색으로 나타나면서 이색성 형광효과를 상실하기 때문에 진위식별이 용이하다. 또한 화상암호화 이미지 복원시에는 도 1m과 같이 "정보" 라는 문자가 나타나서 기기에 의한 진위식별이 용이하다.

본 발명의 화상정보 암호화 이미지의 복사·위조 방지용 인쇄물 제조 방법은 은행권, 유가증권, 여권, 주민등록증 및 각종 신분증에 개인별 고유의 보안코드, 기관이 관리하는 암호화키 코드, 안전성이 입증된 고비도 암호알고리즘 및 난수알고리즘을 이용하고, 또한 화상을 화소의 기본요소로 분해하여 처리한 후에 특정 정보의 배경화상으로 적용하며, 여기에 잠상 현출 기법을 삽입한 것으로, 이러한 3차원 퍼즐식 화상정보 암호화 방법에 잠상 현출 기법을 적용함으로서 복사기에 의한 위조시에는 잠상 비표가 가시적으로 나타나고, 화상정보를 상기 암호화 방법을 이용한 암호 화장치에 암호화된 화상정보를 실시간으로 복원하여 위조여부를 용이하게 판별할 수 있는 해독장치를 제공함에 따라 육안에 의한 식별과 기기에 의한 식별이 가능하여 위조품인 것을 용이하게 판단할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 난수 발생기와 난수 맵 생성기를 이용하여 난수 맵을 생성하는 단계;

   보안코드 입력장치를 이용하여 보안코드를 입력하는 단계;

   화상 입력장치를 통해 화상을 처리장치에 입력하는 단계;

   상기 입력된 화상의 색상조정, 크기 및 영역을 조정하여 정규화하는 단계;

   상기 난수맵을 이용하여 상기 정규화된 화상을 화소의 구성단위인 삼색치의 기본요소인 R(Red), G(Green), B(Blue)로 나누어 화소분해하는 단계;

   기본요소 단위별로 정사각형으로 퍼즐화하는 1차 암호화 단계;

   상기 암호화된 정보를 단일 색상계열의 맵(단계조 맵)에 사상시키는 2차 암호화 단계;

   사상된 정보를 기본 요소 단위로 합쳐서 정사각형으로 퍼즐화하거나 기본 요소를 하나의 화소로 변환시키는 3차 암호화 단계;

   정사각형으로 퍼즐화된 패턴에 단색 또는 조합색 색상과 위치를 각각 규칙 또는 불규칙하게 변화시킨 후에 잠상 현출 기법을 적용하여 잠상 현출 비표를 삽입하는 단계;

   상기 암호화된 화상에 암호키 코드를 삽입하는 단계;

   상기 암호화상을 그대로 인쇄물에 적용하거나 암호화상 위에 특정정보를 추가하여 암호화상을 배경화상으로 적용하는 단계를 통하여 화상정보 이미지를 암호화하고, 화상입력장치를 통해 암호화된 화상을 처리장치에 입력하는 단계;

   상기 입력된 화상의 기울기보정, 크기보정 및 암호키 코드를 추출하는 정규화 단계;

   암호화과정에서 입력한 보안코드를 보안코드 입력장치를 이용하여 입력하거나 암호화상에서 추출하는 단계;

   화소를 기본요소로 분해하거나 상기 입력 또는 추출된 암호키를 이용하여 합쳐진 기본요소들을 요소별로 역퍼즐화하는 1차 복호화단계;

   단계조맵을 이용하여 역사상시키는 2차 복호화단계;

   상기 화상정보 암호화 이미지를 퍼즐화하고, 여기에 잠상 패턴의 스크린 농도가 퍼즐화 패턴과 동일하도록 배치하며, 상기 암호키를 이용하여 기본요소별로 암호화된 화상을 역퍼즐화하고 역색상 변환을 하여 복호화하는 3차 복호화단계;

   상기 복호화된 화상에 잡영이 있는 경우 이웃화소의 정보를 이용한 최적 유사도를 갖는 공간여파 기법을 사용하여 복원하는 1차 복원단계;

   이웃 화소가 모두 잡영인 경우에 그 이웃의 이웃하는 화소의 복원치를 이용하고 역추정하여 복원하는 2차 복원단계를 통하여 화상정보 이미지를 복호화하는 것을 특징으로 하는 화상정보 암호화 이미지의 복사·위조 방지용 인쇄물 제조 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 적용된 잠상 현출 기법의 잠상 패턴이 망점이고, 암호화 퍼즐 패턴이 정사각형인 도형일 때, 상기 망점은 100∼250선의 스크린 톤 선수 및 8∼25%의 스크린 농도를 가지며, 퍼즐화된 정사각형 도형은 가로 0.10∼1.50mm 및 세로 0.25∼2.00mm의 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 화상정보 암호화 이미지의 복사·위조 방지용 인쇄물 제조 방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 인쇄물의 색상을 하나의 색 이상으로 인쇄하고, 그 위에 단색 또는 그 이상의 색상으로 문자나 숫자 또는 문양을 선택적으로 또는 혼합하여 인쇄한 것을 특징으로 하는 화상정보 암호화 이미지의 복사·위조 방지용 인쇄물의 제조방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 인쇄물에 표현되는 퍼즐 패턴과 잠상 패턴이 서로 다른 도형으로 형성되고, 상기 퍼즐 패턴과 잠상 패턴의 스크린 농도가 동일하도록 배치한 것을 특징으로 하는 화상정보 암호화 이미지의 복사·위조 방지용 인쇄물의 제조 방법.
5. 삭제
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법에 의하여 제조된 것을 특징으로 하는 복사·위조 방지용 인쇄물.