KR100909885B1 - 화상 데이터의 원본 확인이 가능한 촬상 장치 및 촬상 방법 - Google Patents

화상 데이터의 원본 확인이 가능한 촬상 장치 및 촬상 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 촬상 장치에 있어서, 디지털 화상 데이터로서 저장된 데이터에 대하여 그 진위 여부를 용이하게 판단할 수 있는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 촬상 장치는, 촬영 소자, 기억 장치. 데이터 통신 장치, 및 프로세서를 포함하며, 프로세서와 기억 장치 사이에 식별자 생성기를 더 포함하므로써, 진위 확인이 가능한, 암호화된 식별자를 생성하여 저장하는 것을 특징으로 한다.

Description

화상 데이터의 원본 확인이 가능한 촬상 장치 및 촬상 방법{FORGERY-DETECTABLE IMAGING DEVICE AND METHOD}
본 발명은 디지털 카메라로 촬영한 사진 데이터에 대하여 원본 확인이 가능하도록하는 촬상 장치 및 촬상 방법에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2007-S-019-01, 과제명: 정보투명성 보장형 디지털 포렌식 시스템 개발(Development of Digital Forensic System for Information Transparency)].
디지털 카메라는 종래의 감광필름을 사용하여 사진을 촬영하던 카메라를 디지털화한 것으로, 감광필름 역할을 수행하는 전자광학소자를 이용하여 빛을 디지털 데이터로 변환한 다음 압축하거나 압축하지 않은 형태로 저장매체에 담는 촬상 장치이다.
디지털 카메라는 촬영할 때마다 감광필름을 지속적으로 구입할 필요가 없고, 촬영한 사진 데이터를 컴퓨터에 옮겨서 컴퓨터 프로그램 등으로 수정하기가 매우 용이한 특징을 지니고 있다.
그러나, 수정하기가 매우 용이한 특징으로 인하여 원본 사진을 변형하거나 다른 사진과 합성하는 것 또한 매우 손쉽게 행해질 수가 있어, 이를 이용하여 사실 관계를 조작하는 등의 문제가 발생한다. 이러한 이유 때문에, 디지털 사진 데이터는 그 진위 여부를 판단하기가 힘들어, 진정성이 요구되는 자료, 예를 들면 증거 자료 등으로서 이용되는 것이 곤란하다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 워터마크를 이용한 방법이 제시된 바 있다. 워터마크는 육안으로 구분이 불가능한 형태로 원본 사진 데이터에 포함되어, 출처 정보 등을 표시하는 기능을 구현하고 있으나, 이는 원본 사진 데이터를 변형하게 되며, 특히 고품질을 요구하는 분야에 적용하기에 곤란한 문제가 있다. 또한, 워터마크를 삽입하기 위한 장치 또는 프로그램 또한 복잡하여 이에 따른 비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 디지털 카메라에 특정한 회로 또는 프로그램을 부가하여 디지털 사진 데이터에 대한 변형없이 이 데이터가 해당 카메라에서 촬영된 조작되지 않은 진본임을 입증할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 원본 확인이 가능한 촬상 장치, 입사된 광을 디지털 신호로 변환하는 촬영 소자, 상기 디지털 신호를 디지털 화상 데이터로서 저장하는 기억 장치. 외부 장치와 통신을 행하는 데이터 통신 장치, 및 상기 촬영 소자에서의 디지털 신호를 기억 장치에 저장하도록 제어하고, 상기 기억 장치에 저장된 디지털 화상 데이터를 상기 데이터 통신 장치를 통해 외부 장치와 통신하도록 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서와 상기 기억 장치 사이에 식별자 생성기를 더 포함하며, 상기 식별자 생성기는 각 디지털 화상 데이터에 대응하는 식별자를 생성하여 기억 장치에 저장하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 식별자는 MAC(메시지 인증 코드)인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 식별자는 전자서명인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 원본 확인이 가능한 촬상 방법은, 입사된 광을 디지털 신호로 변환하여 디지털 화상 데이터를 생성하는 단계; 상기 디지털 화상 데이터에 대응하는 고유의 식별자를 생성하는 단계; 및 상기 디지털 화상 데이터 및 상기 식별자를 저장하는 단계를 포함하며, 상기 식별자는 외부에서 추출 불가능한 키에 의하 여 생성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 식별자는 상기 디지털 화상 데이터와 일체로서 저장되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 식별자는 MAC인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 식별자는 전자서명인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 디지털 카메라에 의하면, 각 디지털 화상 데이터에 대한 고유의 식별자를 부가함으로써 디지털 화상 데이터의 손상 없이 진위 여부를 쉽게 확인할 수 있으며, 고유의 식별자는 외부에서 동일하게 생성하는 것이 불가능하므로, 안전하게 원본 확인을 하는 것이 가능하다.
또한, 진위 여부를 판단함에 있어서, 추가적인 비용이 많이 들지 않고, 상기 식별자를 생성하는 과정에서도 비용 및 처리 부담이 크지 않기 때문에 효과적으로 원본 확인을 하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 원본 확인이 가능한 촬상 장치에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 일반적인 디지털 카메라의 예를 나타낸다. 디지털 카메라(100)는 빛을 한곳으로 모아주고 초점을 맞추는 역할을 수행하는 렌즈(104), 렌즈를 통해서 모아진 빛을 디지털 신호로 변환하는 촬영소자(105), 촬영소자(105)에서 생성된 디지털 신호를 디지털 화상 데이터로서 저장하는 기억장치(110), 사용자의 조작을 받 아들이는 입력버튼/스위치(101), 버튼이나 스위치의 조작을 전기적 신호로 바꾸어주는 I/O(102), LCD등의 화면을 제어하는 컨트롤러(107), 컨트롤러의 제어를 받아 사진 및 정보를 보여주는 화면표시장치(108), 외부의 컴퓨터와 데이터 통신을 가능케 하는 데이터통신장치(103), 그리고 이들을 모두 통제하는 프로세서(106)를 포함한다.
렌즈(104)를 통과한 빛은 촬영소자(105)에서 디지털 신호로 변환되며, 이는 프로세서에서 날짜, 시간, 카메라정보 등의 부가데이터를 추가하여 디지털 화상 데이터로서 기억장치에 저장된다. 또한, 디지털 화상 데이터는 기억장치(110)의 효율적인 사용을 위하여 압축알고리즘을 이용한 압축된 형태로 기억장치(110)에 저장될 수도 있다. 사용자는 화면표시장치(108)를 이용하여 촬영 전의 영상과 촬영 후의 영상을 확인할 수 있다. 또한 디지털 카메라(100)와 외부의 컴퓨터(109) 사이의 통신을 담당할 데이터통신장치(103)를 포함할 수 있으며, 이에 의하여 디지털 화상 데이터를 컴퓨터(109)로 송신하거나 컴퓨터(109)에서 편집된 화상을 기억장치(110)에 저장할 수도 있다.
기억장치(110)는 독립적인 장치로 디지털 카메라(100)의 내부에 삽입할 수 있는 형태일 수도 있으며, 디지털 카메라(100) 내부에 장착되어 분리가 불가능한 형태일 수도 있다.
이러한 일반적인 디지털 카메라에 원본확인 기능을 부여하는 것은, 촬영소자에 의하여 변환된 디지털 화상 데이터에 대응하는 암호화된 식별자를 생성하여 함 께 저장함으로써 이루어진다.
도 2는 본 발명에 따른 일 실시형태로서, 식별자로서 MAC(메시지 인증 코드)를 이용한, 원본확인이 가능한 디지털 카메라의 예를 보여준다. 디지털 카메라(200)는 일반적인 디지털 카메라(100)와 유사한 구조를 가지나 프로세서(206)와 기억장치(210) 사이에 MAC생성기(211)를 추가한 점에서 차이가 있다.
MAC생성기(211)는 비밀키 K와 MAC 생성 알고리즘 H를 이용하여 특정 디지털 화상 데이터 m에 대한 MAC 값, MAC = H(K,m)을 생성하며, 이는 디지털 화상 데이터에 비하여 매우 작은 크기의 데이터이다. MAC생성기(211)는 초기 벡터를 키로 사용하는 단방향 해쉬함수를 구현한 것으로서, 키와 디지털 화상 데이터를 입력받아 디지털 화상 데이터에 비하여 매우 작은 크기의 데이터를 출력한다. 일반적으로 많이 사용하는 MAC 생성 알고리즘은 CBC-MAC, HMAC-MD5, 및 HMAC-SHA1을 예로 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
생성된 MAC 데이터는 디지털 화상 데이터의 부가데이터로서, 혹은 디지털 화상 데이터와는 별도의 파일로서 기억장치(210)에 저장될 수 있다. MAC생성기에 사용한 키는 비밀키로서 카메라 안에 저장하여 외부에서 추출할 수 없는 형태로 보관된다. 이 키는 디지털 카메라 제조회사 혹은 신뢰할 수 있는 제 3자가 보관하고 있다가, 디지털 사진의 진위확인 요청이 들어오면 보관중인 키와 저장된 디지털 화상 데이터를 이용하여 MAC 데이터를 다시 생성하고 이를 디지털 카메라에서 생성한 것과 비교하여, 양값이 일치하면 해당 카메라에서 만들어진 원본 사진임을 확인해 줄 수 있다. MAC생성기(211)는 전자회로로 구성할 수도 있고, 프로세서(206) 또는 프로세서(206)와 별개의 다른 프로세서에서 동작하는 프로그램 코드로 구성할 수도 있다.
상술한 실시형태에 따른 디지털 카메라(200)에 저장된 디지털 화상 데이터는 고유의 MAC 데이터를 갖게 되며, 이 디지털 화상 데이터의 일부가 변경되는 경우에는 보관중인 키를 사용하여 MAC 데이터를 생성하면 전혀 다른 MAC 데이터 값이 도출된다. 따라서, 추후 디지털 화상 데이터의 진정성이 문제되는 경우, 이 디지털 화상 데이터에 대하여 생성된 MAC와 저장되어 있는 MAC를 비교함으로써 그 진위여부를 쉽게 판단할 수 있다. 키가 공개되지 않는 이상 위조자는 생성되는 값을 예측하지 못하며, MAC 값으로부터 화상 데이터를 복원하는 것도 불가능하므로, 상술한 방법에 의해 생성된 디지털 화상 데이터는 안전하게 원본 확인이 가능하게 된다.
도 3은, 본 발명에 따른 또 다른 실시형태로서, 전자서명을 이용한 원본확인이 가능한 디지털 카메라(300)를 나타낸다.
도 3의 디지털 카메라(300)는, 도 2의 MAC생성기(211) 대신 전자서명생성기(311)를 포함하는 구성으로 되어 있다. 전자서명생성기(311)는, 해쉬 알고리즘과 공개키 암호 알고리즘을 이용하여 데이터의 작성자에 대한 증명과 데이터가 변경되지 않았음을 증명하는 증거 데이터인 전자서명을 생성하는 장치이다. 전자서명생성기(311)는, 디지털 화상 데이터를 입력값으로 하여 해쉬 데이터를 생성한 후, 이 해쉬 데이터를 다시 디지털 카메라에 내장된 비밀키와 공개키 암호 알고리즘을 이용하여 데이터 전자서명값을 생성한다. 해쉬 알고리즘으로는, 예를 들면 MD5 와 SHA1를 이용하며, 공개키 암호 알고리즘으로는, 예를 들면 RSA를 이용한다. 같은 목적을 달성할 수 있는 알고리즘이면 예로 든 알고리즘에 국한하지 않고 모두 사용할 수 있다.
생성한 전자서명 데이터는, 디지털 화상 데이터의 부가데이터로서, 혹은 디지털 화상 데이터와는 별도의 파일로서 기억장치(310)에 저장될 수 있다. 여기서, 전자 서명에 사용되는 키는 외부에서 추출할 수 없는 형태로 보관된다. 디지털 카메라에서 사용한 비밀키와 쌍을 이루는 다른 키(공개키)는 제조회사가 보관하거나, 공개키 기반구조(PKI)에 의하여 저장하여 디지털 사진의 진위를 확인하는데 사용할 수 있다. 전자서명생성기(311)는 전자회로로 구성할 수도 있고, 프로세서(306) 또는 프로세서(306)와 별개의 다른 프로세서에서 동작하는 프로그램 코드로 구성할 수도 있다.
상술한 실시형태에 따른 디지털 카메라(300)에 저장된 디지털 화상 데이터는 고유의 전자서명값을 갖게 되며, 이 디지털 화상 데이터의 일부가 변경되는 경우에는 보관중인 키를 사용하여 검증하면 전자 서명값이 일치하지 않음을 알 수 있다. 따라서, 추후 디지털 화상 데이터의 진정성이 문제되는 경우, 이 디지털 화상 데이터에 대하여 생성된 전자서명값과 저장되어 있는 전자서명값을 비교함으로써 그 진위여부를 쉽게 판단할 수 있다. 비밀키가 노출되지 않는 이상 위조자는 생성되는 전자서명 값을 예측하지 못하며, 전자서명으로부터 화상 데이터를 복원하는 것도 불가능하므로, 상술한 방법에 의해 생성된 디지털 화상 데이터는 안전하게 원본 확 인이 가능하게 된다.
본 발명에 따른 디지털 카메라는, 상술한 형태에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서는 어떠한 변형 형태도 가능하다. 디지털 카메라 내에서 디지털 화상 데이터가 저장되고 표시되는 과정은 상술한 형태의 특징적인 구성을 포함하는 한, 어떤 형태로도 변형이 가능하다. 상술한 MAC생성기 및 전자서명 생성기는 프로세서 내에 포함될 수도 있으며 외부에서 복원 불가능한 식별자를 생성할 수 있다면 위의 구성에 한정되지 않는다. 생성된 MAC 및 전자서명 값은 기억장치(210,310) 외의 별도의 공간에 저장되는 것도 가능하다. 또한, 디지털 카메라로서 예시된 본 발명에 따른 장치는, 촬상 소자를 포함하며 촬상된 화상 데이터를 디지털로 저장하는 모든 촬상 장치를 포함한다.
도 1은 종래의 디지털 카메라의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 디지털 카메라의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 디지털 카메라의 구성을 도시한 도면이다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 입사된 광을 디지털 신호로 변환하는 촬영 소자,
    상기 디지털 신호를 디지털 화상 데이터로서 저장하는 기억 장치,
    외부 장치와 통신을 행하는 데이터 통신 장치, 및
    상기 촬영 소자에서의 디지털 신호를 기억 장치에 저장하도록 제어하고, 상기 기억 장치에 저장된 디지털 화상 데이터를 상기 데이터 통신 장치를 통해 외부 장치와 통신하도록 제어하는 프로세서를 포함하는 디지털 카메라에 있어서,
    상기 프로세서와 상기 기억 장치 사이에 MAC 생성기를 더 포함하며, 상기 MAC 생성기는 각 디지털 화상 데이터에 대응하는 위조 불가능한 암호화된 MAC를 생성하여 상기 기억 장치에 저장하는, 원본 확인이 가능한 촬상 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 입사된 광을 디지털 신호로 변환하여 디지털 화상 데이터를 생성하는 단계;
    상기 디지털 화상 데이터에 대응하는 고유의 MAC를 생성하는 단계;
    상기 디지털 화상 데이터 및 상기 MAC를 저장하는 단계를 포함하며,
    상기 MAC는 외부에서 추출 불가능한 키에 의하여 암호화되는, 원본 확인이 가능한 촬상 방법.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 MAC는 상기 디지털 화상 데이터와 일체로서 저장되는, 원본 확인이 가능한 촬상 방법.
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