KR100652009B1 - 핑거 프린팅 코드를 이용한 공모 구매자 식별 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 온라인으로 판매된 멀티미디어 콘텐츠의 저작권을 보호하기 위하여 콘텐츠 내에 삽입되는 핑거프린팅 코드 구조를 제공하는 데에 있다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 핑거프린팅 코드 구조는 콘텐츠 자체를 인덱싱하는 콘텐츠 코드와, 구매자를 나타내는 인덱스 위치와 그 나머지 위치를 갖는 구매자 코드를 포함하여 형성된다. 이와 같은 본 발명은 구매자가 서로 콘텐츠를 공모하여 핑거프린팅 코드를 제거하더라도 검출되지 않은 코드의 위치를 이용하여 공모에 참여한 구매자를 추적할 수 있는 효과가 있다.
워터마킹, 핑거프린팅, 저작권보호, 공모허용코드

Description

핑거 프린팅 코드를 이용한 공모 구매자 식별 방법{FINGERPRINTING CODE STRUCTURE AND COLLUSION CUSTOMER IDENTIFYING METHOD USING THE SAME}
도 1은 본 발명에 적용되는 핑거 프린팅 시스템의 기능 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 핑거프린팅 코드 구조도,
도 3은 종래 기술과 본 발명의 핑거프린팅 코드의 길이와 계산복잡도를 정리한 표,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘텐츠 코드를 이용한 공모 구매자 식별 방법을 나타낸 동작 플로우 챠트,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘텐츠 코드를 이용한 공모 구매자 식별 방법을 나타낸 동작 플로우 챠트,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘텐츠 프린팅 코드를 이용한 공모 구매자 식별 방법을 나타낸 동작 플로우 챠트.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 핑거 프린팅 장치
200 : 핑거 프린트 검출 장치
본 발명은 핑거 프린팅 코드 구조를 이용한 공모 구매자 식별 방법에 관한 것으로, 특히 공모공격 후에 제거되는 코드의 위치를 구매자에 따라 다르게 할당함으로써 공모에 가담한 모든 구매자를 추적할 수 있도록 하는 핑거 프린팅 코드 구조를 이용한 공모 구매자 식별 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 멀티미디어 콘텐츠의 저작권 보호를 위한 대표적인 기술인 워터마킹 기술과 핑거프린팅 기술은 콘텐츠에 잡음과 비슷한 부가정보(side information)를 삽입/추출하는 방법적인 면에서는 동일한 기술이라 할 수 있다. 실제로 핑거프린팅 코드는 기존의 워터마킹 기법에서 사용되는 삽입/추출 방법을 이용하여 구매자가 인지할 수 없도록 삽입되며 추출 된다. 하지만 삽입되는 정보가 서로 다르다는 차이가 있는데, 워터마킹 기술에서는 콘텐츠에 대한 저작권정보를, 핑거프린팅 기술에서는 콘텐츠를 구매하는 구매자의 정보를 삽입한다. 핑거프린팅의 목적이, 후에 불법 배포된 콘텐츠로부터 적법 구매자의 정보를 추적하는 것이기 때문이다. 콘텐츠로부터 추출된 핑거프린팅 정보로 실제 구매자의 정보를 알 수 있으므로 현재의 콘텐츠 소유자가 정당한 소유자인지 판별할 수 있고 또한 콘텐츠를 불법으로 배포한 구매자도 추적할 수 있다.
하지만 핑거프린팅 기술에서는 삽입되는 구매자의 정보가 서로 다르기 때문에 같은 콘텐츠일지라도 다른 정보가 삽입된다. 악의의 구매자는 콘텐츠마다의 이런 차이점을 이용하여 삽입된 핑거프린팅 정보를 제거하려는 시도를 할 수 있는데 이를 공모공격(collusion attack)이라 한다. 즉, 2명 이상의 구매자가 서로의 콘텐츠를 비교해 핑거프린트의 삽입위치나 상대적인 값을 알아 내어 콘텐츠의 품질을 크게 저하시키지 않으면서 핑거프린트를 제거하는 기술이다.
따라서 핑거프린팅 기술 분야에서는 공모공격이 가해지더라도 특정 코드가 검출되도록 하여 공모에 참여한 구매자를 구별할 수 있도록 하는 코드가 제안되고 있으며 이를 공모허용코드(Anti-Collusion Code:ACC)라 한다.
기존의 공모허용코드는 모든 공모의 경우에 대해서 유일한 코드를 할당하는 방법을 쓰고 있다. 즉, 공모공격을 가했을 때 콘텐츠의 같은 위치에 같은 코드값이 삽입된다면 공모가 일어날 수 없게 된다. 같은 코드값이 삽입되는 코드의 위치를 '1'이라 하고, '1'값의 위치를 모든 공모의 경우에 따라 다르게 배치하는 것이다.
선행 논문 J. Dittmann, "Combining digital watermarks and collusion secure fingerprints for customer copy monitoring," Proc. IEE Seminar Sec. Image & Image Auth., pp. 128-132, March 2000. 에서는 공모자가 2명으로 제한되어 있을 때 모든 공모자를 색출할 수 있는 d-detecting 코드를 제안하였다. 이 코드는 유한사영기하학(Finite Projective Geometry)을 기반으로 공모자가 d 명일 때 강인하도록 설계된 공모허용코드라고 할 수 있다. 예를 들어 공모자가 2명이라고 제한한다면 3명의 구매자에 대한 핑거프린팅 코드는 아래와 같다.
V1 = {1, 0, 0, 0, 1, 1, 0}
V2 = {1, 1, 1, 0, 0, 0, 0}
V3 = {0, 0, 1, 1, 1, 0, 0}
위에서 생성된 3명의 구매자에 대한 핑거프린팅 코드에서는 각각의 공모의경우에 따라 유일한 공통된 부분이 있다는 것을 알 수 있다. 즉, V1과 V2에서는 첫 번째 위치, V2와 V3에서는 3번째 위치, V1과 V3 사이에서는 5번째 위치가 같다. 코드 '1'은 핑거프린팅 코드의 삽입을 의미하고 '0'은 아무것도 삽입하지 않음을 의미한다. 구매자 1(V1)과 구매자 2(V2)가 공모했다고 가정했을 때 핑거프린트 정보가 삽입되어 있는 2, 3, 5, 6번째 위치는 그 차이에 의해 제거가 가능하지만 첫 번째 위치는 차이점이 발견되지 않아 제거가 불가능하다. 만약 어떤 공모 콘텐츠에서 첫 번째 위치에서만 핑거프린팅 코드가 검출되었을 경우 이는 구매자 1과 2가 공모에 참여했다는 것을 나타낸다.
선행논문 W. Trappe, M. Wu, Z.J. Wang, and K.J.R Liu, "Anti-collusion Fingerprinting for Multimedia", IEEE Trans. on Signal Processing, Vol.51, pp.1069-1087, Apr. 2003 에서는 BIBD(Balanced Incomplete Block Designs)를 이용하여 K-resilient AND-ACC코드를 생성하는 방법을 제안하고 있다. K 는 공모자의 수를 나타내며 공모연산은 AND로 가정한다. K-resilient AND-ACC코드는 K 개나 혹 은 K 보다 작은 공모의 환경에서 모든 공모의 경우에 생성될 수 있는 코드집합이 유일하도록 설계되어 있어서 검출된 코드로부터 어느 공모자가 참여했는지 알 수 있도록 해준다. 제안된 K-resilient AND-ACC코드에서 배포 가능한 코드의 수, n은 (ㅣ 2 -ㅣ)/(c 2 +c)로, l은 코드의 길이, c는 공모자의 수를 나타낸다.
다음은 7명의 구매자에 대해 서로 다른 2명이 공모했을 경우 모든 공모에 참가한 구매자를 추적할 수 있는 코드의 예이다.
Figure 112004055136367-pat00001
구매자를 나타내는 코드는 세로열(column)이며 모든 2개의 세로열에서 2개의 공통되는 부분이 존재한다. 예를 들어 첫 번째 세로줄과 두 번째 세로줄에서는 5, 7번째 비트가 1이고, 두 번째 세로줄과 7번째 세로줄 사이에는 2, 7번째 비트가 1이다. 핑거프린트의 검출에서 {0 0 0 0 1 0 1}의 코드가 검출되었다면 이는 첫 번째 구매자와 두 번째 구매자가 공모했다는 의미이다.
종래에 제안되었던 공모허용코드의 공통점은 검출되는 코드에서의 '1'의 위치가 모든 공모의 경우에 따라 유일하다는 것이다. 따라서 검출되는 코드는 어떤 특정 공모를 나타내는 유일한 코드이기 때문에 공모에 가담한 구매자를 쉽게 추적할 수 있게 한다. 하지만 제안된 공모허용코드들은 허용 가능한 공모자의 수가 증가함에 따라 코드의 길이가 기하급수적으로 증가하는 단점이 있다. 이는 실제 제한된 크기의 멀티미디어 콘텐츠에 적용되기에는 무리가 있는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 검출되지 않은 코드(undetectable code)의 위치로 구매자를 구별하여, 공모공격(collusion attack)이 가해져 코드 검출이 불가능해진 경우에도 검출이 안되는 코드의 위치를 이용하여 공모에 참여한 구매자를 추적할 수 있는 핑거 프린팅 코드를 이용한 공모 구매자 식별 방법을 제공하는 데에 있다.
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상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프린팅 코드를 이용한 공모 구매자 식별 방법은 동일 콘텐츠에 같은 값을 가지는 콘텐츠 코드를 삽입하는 제1 단계와, 상기 콘텐츠에서 콘텐츠 코드를 먼저 검출하여 구매자 코드가 있는지를 확인하기 위해서 상기 콘텐츠 코드를 신호마크로 사용하는 제2 단계와, 콘텐츠 코드만 검출된 경우, 모든 구매자가 공모에 참여했다는 것을 확인하는 제3 단계를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프린팅 코드를 이용한 공모 구매자 식별 방법은 콘텐츠에 다른 값을 가지는 구매자 코드를 삽입하는 제1 단계와, 상기 구매자 코드를 검출하는 제2 단계와, 상기 구매자 코드에서 코드를 삽입하지 않은 위치로 구매자를 인덱싱하는 제3 단계와, 공모공격에 의해 구매자 코드가 제거된 콘텐츠에서 검출되지 않는 코드의 위치로 공모에 참여한 구매자를 식별하는 제4 단계를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프린팅 코드를 이용한 공모 구매자 식별 방법은 콘텐츠에 콘텐츠 코드와 구매자 코드를 포함하는 핑거 프린팅 코드를 삽입하는 제1 단계와, 상기 핑거 프린팅 코드를 검출하는 제2 단계와, 상기 검출된 핑거프린팅 코드로부터 공모공격이 있었는지를 판별하는 제3 단계와, 상기 판별 결과에 따라 공모공격에 가담한 모든 구매자를 식별하는 제4 단계를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 핑거 프린팅 코드 구조를 이용한 공모 구매자 식별 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 적용되는 핑거 프린팅 시스템의 기능 블록도를 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 적용되는 핑거 프린팅 시스템은 핑거 프린트를 생성하고 콘텐츠에 그 생성된 핑거 프린트를 삽입하는 핑거 프린팅 장치(100)와, 상기 핑거 프린팅 장치(100)에서 삽입된 핑거 프린트를 검출하여 공모 구배자를 식별하는 핑거 프린트 검출장치(200)로 구성된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 핑거 프린팅 코드 구조도를 도시한 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 핑거프린팅 코드는 콘텐츠 코드와 구매자 코드의 2개의 부분으로 구성된다.
그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 핑거 프린팅 코드 구조를 이용한 공모 구매자 식별 방법에 대해 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 핑거 프린팅 코드의 구조에 대하여 설명하기로 한다.
핑거 프린팅 코드의 콘텐츠 코드는 콘텐츠 자체를 인덱싱하고, 또한 구매자 코드가 모두 제거되었을 경우 핑거프린팅 코드가 삽입되었다는 것을 증명하는 신호마크(signal mark)로 활용하기 위해 삽입된다. 즉, 핑거프린트의 검출에서 신호마크만 검출되었다면 콘텐츠의 모든 구매자가 공모에 참여한 경우이다. 일반적으로 워터마크처럼 동일 콘텐츠에 대해서는 같은 값이 삽입되므로 공모공격이 가해지지 않는다. 콘텐츠 코드의 위치는 콘텐츠 내에서 일관되도록 적용된다면 구매자 코드의 앞이나 뒤, 혹은 중간에도 올 수 있다.
상기 핑거 프린팅 코드의 두 번째 구성 부분인 구매자 코드, Ci는 아래와 같이 정의된다.
Ci = {C1, C2, ...., Cn}, i = 구매자 인덱스
Cn = 0, if(n = 구매자 인덱스)
1, Otherwise
여기서, n 은 배포해야 될 구매자의 수를 나타낸다. 구매자를 나타내는 인덱스 위치에만 코드 '0'이 삽입되고 나머지 위치에는 코드 '1'을 갖는다. 아래는 8명의 구매자에 대해 제안한 핑거프린팅 코드를 나타낸 것이다.
customer 1 (C1) : 1 0 1 1 1 1 1 1 1
customer 2 (C2) : 1 1 0 1 1 1 1 1 1
customer 3 (C3) : 1 1 1 0 1 1 1 1 1
customer 4 (C4) : 1 1 1 1 0 1 1 1 1
customer 5 (C5) : 1 1 1 1 1 0 1 1 1
customer 6 (C6) : 1 1 1 1 1 1 0 1 1
customer 7 (C7) : 1 1 1 1 1 1 1 0 1
customer 8 (C8) : 1 1 1 1 1 1 1 1 0
생성된 코드의 길이, l은 n+1이며 계산복잡도는 O(n)이다.
예제 코드에서와 같이 구매자의 인식은 코드 '0'의 위치에 의해 결정된다. 구매자 1의 경우 다른 코드값이 '1'이고, 오직 두 번째 코드값만 '0'이다. 다른 모든 구매자도 구매자 인덱스 위치의 코드값만이 '0'이고 나머지는 '1'이다.
공모공격의 경우를 고찰해 보면 다음과 같다. 구매자 1과 구매자 2가 공모한 경우, 두 번째 코드 값과 세 번째 코드값이 서로 다르므로 공모공격에 의해 제거된다. 나머지 비트의 코드값은 차이가 없으므로 공모가 일어나지 않는다. 결국 핑거프린트 검출기는 {1 X X 1 1 1 1 1 1}의 코드값을 검출하게 된다. X는 검출되지 않은 부분의 코드이다. 따라서 검출되지 않은 부분, X의 위치로 구매자 1 과 2가 서로 공모했음을 알 수 있다. 최악의 경우 모든 구매자가 공모에 참여했을 때에는 핑거프린트 검출기는 {1 X X X X X X X X}의 코드값을 얻는다.
즉, 콘텐츠 코드외에는 다른 코드가 검출되지 않았다. 이 코드로 모든 구매자가 공모에 참여했음을 알 수 있다.
이어서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공모 구매자 식별 방법에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 콘텐츠 코드를 이용한 공모 구매자 식별 방법을 나타낸 플로우 챠트를 도시한 것이고, 도 5는 구매자 코드를 이용한 공모 구매자 식별 방법을 나타낸 플로우 챠트를 도시한 것이며, 도 6은 핑거 프린팅 코드를 이용한 공모 구매자 식별 방법을 나타낸 플로우 챠트를 도시한 것이다.
먼저, 도 4에 도시된 콘텐츠 코드를 이용한 공모 구매자 식별 방법을 설명하기로 한다.
핑거 프린팅 장치(100)는 동일 콘텐츠에 같은 값을 가지는 콘텐츠 코드를 삽입하게 된다(S10). 핑거 프린트 검출장치(200)는 상기 콘텐츠에서 콘텐츠 코드를 먼저 검출하여 구매자 코드가 있는지를 확인하기 위해서 상기 콘텐츠 코드를 신호마크로 사용하고(S11), 콘텐츠 코드만 검출된 경우(S12), 모든 구매자가 공모에 참여했다는 것을 확인하게 된다(S13).
이어서, 도 5에 도시된 구매자 코드를 이용한 공모 구매자 식별 방법을 설명하기로 한다.
핑거 프린팅 장치(100)는 콘텐츠에 다른 값을 가지는 구매자 코드를 삽입하게 된다(S20). 핑거 프린트 검출장치(200)는 상기 구매자 코드를 검출하고(S21), 상기 구매자 코드에서 코드를 삽입하지 않은 위치로 구매자를 인덱싱하게 된다(S22). 핑거 프린트 검출장치(200)는 공모공격에 의해 구매자 코드가 제거된 콘텐츠에서 검출되지 않는 코드의 위치로 공모에 참여한 구매자를 식별하게 된다(S23).
이어서, 도 6에 도시된 핑거 프린팅 코드를 이용한 공모 구매자 식별 방법을 설명하기로 한다.
핑거 프린팅 장치(100)는 콘텐츠에 콘텐츠 코드와 구매자 코드를 포함하는 핑거 프린팅 코드를 삽입한다(S30). 핑거 프린트 검출장치(200)는 핑거 프린팅 코드를 검출한다(S31). 핑거 프린트 검출장치(200)는 상기 검출된 핑거프린팅 코드로부터 공모공격이 있었는지를 판별한 후(S32), 상기 판별 결과에 따라 공모공격에 가담한 모든 구매자를 식별하게 된다(S33).
이상에서 몇가지 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 핑거프린팅 코드구조를 이용한 공모 구매자 식별방법은 구매자가 서로 콘텐츠를 공모하여 핑거프린팅 코드를 제거하더라도 검출되지 않은 코드의 위치를 이용하여 공모에 참여한 구매자를 추적할 수 있는 효과가 있다.

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  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 동일 콘텐츠에 같은 값을 가지는 콘텐츠 코드를 삽입하는 제1 단계와;
    상기 콘텐츠에서 콘텐츠 코드를 먼저 검출하여 구매자 코드가 있는지를 확인하기 위해서 상기 콘텐츠 코드를 신호마크로 사용하는 제2 단계와;
    콘텐츠 코드만 검출된 경우, 모든 구매자가 공모에 참여했다는 것을 확인하는 제3 단계를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 하는 핑거 프린팅 코드를 이용한 공모 구매자 식별방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 콘텐츠 코드는 상기 구매자 코드가 모드 제거 되었을 경우 핑거 프린팅 코드가 삽입되었다는 것을 증명하는 신호 마크로 이용되는 것을 특징으로 하는 핑거 프린팅 코드를 공모 구매자 식별방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 콘텐츠 코드는 상기 구매자 코드의 앞, 뒤 또는 중간에 위치하는 것을 특징으로 하는 핑거 프린팅 코드를 이용한 공모 구매자 식별방법.
  8. 콘텐츠에 다른 값을 가지는 구매자 코드를 삽입하는 제1 단계와;
    상기 구매자 코드를 검출하는 제2 단계와;
    상기 구매자 코드에서 코드를 삽입하지 않은 위치로 구매자를 인덱싱하는 제3 단계와;
    공모공격에 의해 구매자 코드가 제거된 콘텐츠에서 검출되지 않는 코드의 위치로 공모에 참여한 구매자를 식별하는 제4 단계를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 하는 핑거 프린팅 코드를 이용한 공모 구매자 식별방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 구매자 코드의 인덱스 위치에는 코드 '0'이 삽입되고, 그 나머지 위치에는 코드 '1'이 삽입되는 것을 특징으로 하는 핑거 프린팅 코드를 이용한 공모 구매자 식별방법.
  10. 콘텐츠에 콘텐츠 코드와 구매자 코드를 포함하는 핑거 프린팅 코드를 삽입하는 제1 단계와;
    상기 핑거 프린팅 코드를 검출하는 제2 단계와;
    상기 검출된 핑거프린팅 코드로부터 공모공격이 있었는지를 판별하는 제3 단계와;
    상기 판별 결과에 따라 공모공격에 가담한 모든 구매자를 식별하는 제4 단계를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 하는 핑거 프린팅 코드를 이용한 공모 구매자 식별방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 콘텐츠 코드는 상기 구매자 코드가 모드 제거 되었을 경우 핑거 프린팅 코드가 삽입되었다는 것을 증명하는 신호 마크로 이용되는 것을 특징으로 하는 핑거 프린팅 코드를 이용한 공모 구매자 식별방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 콘텐츠 코드는 상기 구매자 코드의 앞, 뒤 또는 중간에 위치하는 것을 특징으로 하는 핑거 프린팅 코드를 이용한 공모 구매자 식별방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 구매자 코드의 인덱스 위치에는 코드 '0'이 삽입되고, 그 나머지 위치 에는 코드 '1'이 삽입되는 것을 특징으로 하는 핑거 프린팅 코드를 이용한 공모 구매자 식별방법.
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