KR20060020281A

KR20060020281A - 핑거프린트 코드 생성 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20060020281A
Application number: KR1020040069090A
Authority: KR
Inventors: 최양림; 문지영
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2004-08-31
Publication date: 2006-03-06
Also published as: KR100611989B1

Abstract

본 발명은 핑거프린트 코드를 생성하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 코드벡터 생성 방법은 소정의 코드벡터들의 원소들 중 일부 원소들을 포함하는 기본 코드벡터들을 생성하는 단계; 기본 코드벡터들을 다수의 그룹들로 분류하는 단계; 및 소정의 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들과 소정의 그룹 이외의 다른 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들을 조합함으로써 코드벡터들을 생성하는 단계를 포함하며, 동일한 조건에서 종래의 방식보다 훨씬 더 많은 핑거프린트 코드들을 생성할 수 있다.

Description

핑거프린트 코드 생성 방법 및 장치{Method and apparatus for generating fingerprint codes}

도 1은 종래의 ACC에 따른 핑거프린트 코드 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 핑거프린트 코드 생성 장치의 구성도이다.

도 3은 도 2에 도시된 계수 치환부(2)에 의해 치환된 코드벡터들을 나타낸 표이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 원 코드벡터들 및 확장 코드벡터들을 나타낸 표이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 핑거프린트 코드 생성 방법의 구성도이다.

본 발명은 디지털 워터마킹에 관한 것으로, 보다 상세하게는 핑거프린트 코드를 생성하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

디지털 컨텐츠는 아날로그 컨텐츠와는 달리 정보의 손실 없이 무한 복제가 가능하다는 특징이 있다. 또한, 인터넷이 대중화됨에 따라 디지털 컨텐츠의 불법 복제, 불법 유포, 및 불법 사용이 증가하고 있다. 이에 따라, 디지털 컨텐츠에 대한 불법적 유통을 방지하기 기술로써 디지털 워터마킹(watermarking) 기술이 등장하였다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 소위 핑거프린팅(fingerprinting)이란 기술이 제안되었다. 핑거프린팅은 디지털 컨텐츠를 구매한 구매자의 정보를 디지털 컨텐츠에 삽입하는 기술로써, 불법 유통된 디지털 컨텐츠에서 핑거프린트라 불리는 구매자 정보를 추출하여 해당 디지털 컨텐츠의 불법 유통자를 식별할 수 있도록 한 것이다.

그런데, 이와 같은 핑거프린팅 기술을 여러 사용자들이 공모하여 공격하는 일들이 발생하게 되었다. 공모 공격(collusion attack)이란 불리는 이러한 공격들에는 여러 가지의 타입들이 존재한다. 그 중, 하나가 여러 사용자들이 그들의 컨텐츠들을 합하여 평균함으로써 추적 불가능한 새로운 핑거프린트 코드를 갖는 컨텐츠를 생성하는 것이다. 이러한 공모 공격에 대항하기 위하여 ACC(Anti-Collusion Codes)란 핑거프린트 코드 생성 방법이 제안되었다.

도 1을 참조하면, 종래의 ACC는 BIBD(Balanced Incomplete Block Designs)에 따른 부속 행렬(incidence matrix)을 사용하여 핑거프린트 코드들을 생성한다.

(k-1)의 강인도를 가진 ACC 코드벡터들((k-1)-resilient ACC codevectors)은 (v, k, 1) BIBD의 부속 행렬의 칼럼의 비트 컴플리멘트들(bit complements)로써 정하여진다. 이와 같은 v 차원의 코드벡터들을 사용하여 n=(v²-v)/(k²-k)명의 사용자들을 나타낼 수 있다.

도 1에 도시된 행렬 C는 (7, 3, 1) BIBD의 부속 행렬이며, 7 명의 사용자들을 나타낼 수 있다. 다음과 같이, 행렬 C의 칼럼들이 ACC의 코드벡터들이 된다. 여기에서, 칼럼 벡터들의 계수는 안티포달 형식(antipodal form)을 사용하여 치환되었다.

W1 = -U1-U2+U3-U4+U5+U6+U7,

W2 = -U1+U2-U3+U4+U5-U6+U7,

ㆍㆍㆍ

W7 = +U1+U2+U3-U4-U5-U6+U7

도 1에 도시된 바와 같이, W1은 이미지 1에 삽입되고, W2는 이미지 2에 삽입되고, W3은 이미지 3에 삽입되고, W4는 이미지 4에 삽입되고, W5는 이미지 5에 삽입되고, W6은 이미지 6에 삽입되고, W7은 이미지 7에 삽입된다.

사용자 1이 W1이 삽입된 이미지 1을 구매하고, 사용자 2가 W2가 삽입된 이미지 2를 구매하고, 사용자 1과 사용자 2가 공모하는 경우를 예로 들어보자. 이 경우, W1과 W2를 합하여 평균한 값, 즉 (W1+W2)/2는 (-1, 0, 0, 0, 1, 0, 1)이 된다.

다섯 번째 위치와 일곱 번째 위치에 1이 발생한다는 사실은 사용자 1과 사용자 2가 공모자들임을 식별할 수 있도록 해준다. 왜냐하면, 다섯 번째 위치와 일곱 번째 위치에 1이 발생하는 경우는 (W1+W2)/2가 행해진 경우, 즉 사용자 1과 사용자 2가 공모한 경우에 유일하게 나타나기 때문이다.

이상과 같이, 종래의 ACC는 어떤 코드벡터들의 논리적 합의 값이 다른 코드벡터들의 논리적 합들의 값들에 대하여 유일하다는 특성을 이용하여 공모자들을 색출할 수 있었다. 그러나, 종래의 ACC에 의하면, (v, k, 1) BIBD의 부속 행렬을 사용하여 n=(v²-v)/(k²-k) 명의 사용자들만을 지원할 수 있다는 문제점이 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 동일한 조건에서 종래의 방식보다 훨씬 더 많은 핑거프린트 코드들을 생성할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는데 있으며, 상기된 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 코드벡터 생성 방법은 소정의 코드벡터들의 원소들 중 일부 원소들을 포함하는 기본 코드벡터들을 생성하는 단계; 상기 생성된 기본 코드벡터들을 다수의 그룹들로 분류하는 단계; 및 소정의 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들과 상기 소정의 그룹 이외의 다른 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들을 조합함으로써 코드벡터들을 생성하는 단계를 포함한다.

상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기된 코드벡터 생성 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 핑거프린트 코드 생성 장치는 원천 코드벡터 추출부(1), 계수 치환부(2), 기본 코드벡터 생성부(3), 기본 코드벡터 분류부(4), 및 기본 코드벡터 조합부(5)로 구성된다.

원천 코드벡터 추출부(1)는 BIBD의 부속 행렬로부터 원천 코드벡터들을 추출 한다. 본 실시예에 따르면, 원천 벡터 추출부(1)는 (7, 3, 1) BIBD의 부속 행렬 C의 칼럼 벡터들을 원천 코드벡터들로 한다.

계수 치환부(2)는 원천 코드벡터 추출부(1)에 의해 추출된 원천 코드벡터들의 계수들을 안티포달 형식을 사용하여 치환한다. 즉, 계수 치환부(2)는 계수 "1"은 그대로 두고, 계수 "0"은 "-1"로 치환한다.

도 3을 참조하면, 첫 번째 코드벡터는 (-1, -1, 1, -1, 1, 1, 1)이다. 이것은 (7, 3, 1) BIBD의 부속 행렬 C의 첫 번째 칼럼 벡터 (0, 0, 1, 0, 1, 1, 1)를 안티포달 형식을 사용하여 치환한 것이다. 다른 코드벡터들도 이와 같은 방식으로 치환된다.

기본 코드벡터 생성부(3)는 계수 치환부(2)에 의해 계수가 치환된 원천 코드벡터들의 원소들 중 일부 원소들을 포함하는 기본 코드벡터들을 생성한다. 보다 상세하게 설명하면, 기본 벡터 생성부(3)는 계수 치환부(2)에 의해 계수가 치환된 원천 코드벡터들의 원소들 중 양의 계수의 원소들만을 포함하고, 나머지 원소들은 0으로 한 제 1 기본 코드벡터들을 생성하고, 음의 계수의 원소들만을 포함하고, 나머지 원소들은 0으로 한 제 2 기본 코드벡터들을 생성한다.

즉, 제 1 기본 코드벡터들은 U3+U5+U6+U7, U2+U4+U5+U7, U2+U3+U4+U6, U1+U4+U6+U7, U1+U3+U4+U5, U1+U2+U5+U6, U1+U2+U3+U7이 될 것이고, 제 2 기본 코드벡터들은 -U1-U2-U4, -U1-U3-U6, -U1-U5-U7, -U2-U3-U5, -U2-U6-U7, -U3-U4-U7, -U4-U5-U6이 될 것이다.

기본 코드벡터 분류부(4)는 기본 코드벡터 생성부(3)에 의해 생성된 제 1 기본 코드벡터들을 제 1 그룹으로 분류하고, 기본 코드벡터 생성부(3)에 의해 생성된 제 2 기본 코드벡터들을 제 2 그룹으로 분류한다.

도 4를 참조하면, U3+U5+U6+U7, U2+U4+U5+U7, U2+U3+U4+U6, U1+U4+U6+U7, U1+U3+U4+U5, U1+U2+U5+U6, U1+U2+U3+U7은 제 1 그룹으로 분류되어 있고, -U1-U2-U4, -U1-U3-U6, -U1-U5-U7, -U2-U3-U5, -U2-U6-U7, -U3-U4-U7, -U4-U5-U6은 제 2 그룹으로 분류되어 있다.

기본 코드벡터 조합부(5)는 기본 코드벡터 분류부(4)에 의해 제 1 그룹으로 분류된 제 1 코드벡터들과 제 2 그룹으로 분류된 제 2 기본 코드벡터들을 조합함으로써 확장 코드벡터들을 생성한다.

보다 상세하게 설명하면, 기본 코드벡터 조합부(5)는 제 1 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들과 제 2 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들을 서로 다르게 짝 지음으로써 원 코드벡터들(original codevectors)을 생성한다. 도 4를 참조하면, 첫 번째 원 코드벡터는 제 1 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들 중 U3+U5+U6+U7과 제 1 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들 중 -U1-U2-U4를 짝 지은 것이다.

또한, 기본 코드벡터 조합부(5)는 제 1 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들과 제 2 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들의 계수들을 안티포달 형식을 사용하여 치환 하고, 이것들을 서로 다르게 짝 지음으로써 확장 코드벡터들(extended codevectors)을 생성한다. 이때, 치환의 결과로서 제 1 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들은 제 2 그룹이 되고, 제 2 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들은 제 1 그룹이 된다.

도 4를 참조하면, 첫 번째 확장 코드벡터는 원 코드벡터들 중 일곱 번째 코드벡터의 그룹 B의 기본 코드벡터 -U4-U5-U6을 안티포달 형식을 사용하여 치환한 U4+U5+U6과 원 코드벡터들 중 첫 번째 코드벡터의 그룹 A의 기본 코드벡터 U3+U5+U6+U7의 계수들을 안티포달 형식을 사용하여 치환한 -U3-U5-U6-U7을 짝 지은 것이다. 이와 같은 방식으로 조합될 수 있는 원 코드벡터들의 개수는 (7-1)!이다.

본 실시예에서 총 조합될 수 있는 코드벡터들의 개수는 (7-1)! x 2이다. 따라서, (7, 3, 1) BIBD의 부속 행렬 C에 기초하여 생성할 수 있는 코드벡터들의 개수는 종래 ACC에 의하면 7개이었지만, 본 실시예에 의하면 (7-1)! x 2 = 1440개가 된다.

결국, v 차원의 코드벡터들을 가지며, (k-1)의 강인도를 가진 (v, k, 1) BIBD의 부속 행렬을 사용하여 핑거프린트 코드를 생성하는 경우, 종래의 ACC에 의하면, n=(v²-v)/(k²-k) 명의 사용자들만을 지원할 수 있었지만, 본 실시예에 의하면 (n-1)! x 2 명의 사용자들을 지원할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 핑거프린트 코드 생성 장치에 의하여 생성된 코드벡터들은 이미지 1부터 이미지 1440까지 할당될 수 있다. 이때, 제 1 그룹의 기본 코드벡터들은 이미지의 영역 A에 할당하고, 제 2 그룹의 기본 코드벡터들은 이미지의 영역 B에 할당함으로써 핑거프린트 코드 생성 장치에 의하여 생성된 코드벡터들이 1440 개의 이미지들에 대해 서로 다른 핑거프린트 코드로 작용할 수 있도록 할 수 있다.

다음은 본 실시예에 따라 생성된 핑거프린트 코드들을 사용하여 사용자들을 식별하는 예이다. 이미지 1을 구매한 사용자 1과 이미지 2를 구매한 사용자 2가 공모하였다고 하자. 이때, 이미지들에 삽입된 핑거프린트코드는 다음과 같다.

W1 = [ U3 + U5 + U6 + U7 ] 영역 A ∥ [ - U1 - U2 - U4 ]

W2 = [ U2 + U4 + U5 + U7 ] 영역 A ∥ [ - U1 - U3 - U6 ]

공모에 의해 생성된 핑거프린트 코드는 다음과 같다.

│(W1+W2)/2│= (0, 0.5, 0.5, 0.5, 1, 0.5, 1) 영역 A ∥ (1, 0.5, 0.5, 0.5, 0, 0.5, 0) 영역 B

영역 A의 다섯 번째 위치와 일곱 번째 위치에 1이 발생한다는 사실과 영역 B의 첫 번째 위치에서 1이 발생한다는 사실로부터 사용자 1과 사용자 2가 공모자들임을 식별할 수 있도록 해준다. 왜냐하면, 영역 A의 다섯 번째 위치와 일곱 번째 위치에 1이 발생하고, 영역 B의 첫 번째 위치에서 1이 발생하는 경우는 (W1+W2)/2가 행해진 경우, 즉 사용자 1과 사용자 2가 공모한 경우에 유일하게 나타나기 때문이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 핑거프린트 코드 생성 방법은 다음과 같은 단계들로 구성된다. 본 핑거프린트 코드 생성 방법은 도 2에 도시된 핑거프린트 코드 생성 장치에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 핑거프린트 코드 생성 장치에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 핑거프린트 생성 방법에도 적용된다.

11 단계에서 핑거프린트 코드 생성 장치는 BIBD의 부속 행렬로부터 원천 코드벡터들을 추출한다.

12 단계에서 핑거프린트 코드 생성 장치는 11 단계에서 추출된 원천 코드벡터들의 계수들을 안티포달 형식을 사용하여 치환한다.

13 단계에서 핑거프린트 코드 생성 장치는 12 단계에서 계수가 치환된 원천 코드벡터들의 원소들 중 일부 원소들을 포함하는 기본 코드벡터들을 생성한다. 보다 상세하게 설명하면, 13 단계에서 핑거프린트 코드 생성 장치는 12 단계에서 계수가 치환된 원천 코드벡터들의 원소들 중 양의 계수의 원소들만을 포함하고, 나머지 원소들은 0으로 한 제 1 기본 코드벡터들을 생성하고, 음의 계수의 원소들만을 포함하고, 나머지 원소들은 0으로 한 제 2 기본 코드벡터들을 생성한다.

14 단계에서 핑거프린트 코드 생성 장치는 13 단계에서 생성된 제 1 기본 코드벡터들을 제 1 그룹으로 분류하고, 기본 코드벡터 생성부(3)에 의해 생성된 제 2 기본 코드벡터들을 제 2 그룹으로 분류한다.

15 단계에서 핑거프린트 코드 생성 장치는 14 단계에서 제 1 그룹으로 분류된 제 1 코드벡터들과 제 2 그룹으로 분류된 제 2 기본 코드벡터들을 조합함으로써 확장 코드벡터들을 생성한다.

보다 상세하게 설명하면, 15 단계에서 핑거프린트 코드 생성 장치는 14 단계에서 제 1 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들과 제 2 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들을 서로 다르게 짝 지음으로써 원 코드벡터들을 생성한다.

또한, 15 단계에서 핑거프린트 코드 생성 장치는 14 단계에서 제 1 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들과 제 2 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들의 계수들을 안티포달 형식을 사용하여 치환하고, 이것들을 서로 다르게 짝 지음으로써 확장 코드벡터들을 생성한다. 이때, 치환의 결과로서 제 1 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들은 제 2 그룹이 되고, 제 2 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들은 제 1 그룹이 된다.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.

상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관 점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따르면, 동일한 조건에서 종래의 방식보다 훨씬 더 많은 핑거프린트 코드들을 생성할 수 있다는 효과가 있다. 즉, v 차원의 코드벡터들을 가지며, (k-1)의 강인도를 가진 (v, k, 1) BIBD의 부속 행렬을 사용하여 핑거프린트 코드를 생성하는 경우, 종래의 ACC에 의하면, n=(v²-v)/(k²-k) 명의 사용자들만을 지원할 수 있었지만, 본 발명에 의하면 (n-1)! x 2 명의 사용자들을 지원할 수 있다.

또한, 원천 코드벡터 당 지원할 수 있는 사용자들의 수를 효율 E라 할 때, 종래의 ACC에 의하면, E = n / v 이지만, 본 발명에 의하면, E = [n + (n-1)!] / v 로써 훨씬 더 좋은 효율을 나타낸다.

Claims

(a) 소정의 코드벡터들의 원소들 중 일부 원소들을 포함하는 기본 코드벡터들을 생성하는 단계;

(b) 상기 생성된 기본 코드벡터들을 다수의 그룹들로 분류하는 단계; 및

(c) 소정의 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들과 상기 소정의 그룹 이외의 다른 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들을 조합함으로써 코드벡터들을 생성하는 단계 를 포함하는 것을 특징으로 하는 코드벡터 생성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 소정의 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들과 상기 다른 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들은 이미지의 서로 다른 영역들에 할당되는 것을 특징으로 하는 코드벡터 생성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 (b) 단계는 양의 계수의 원소들만을 포함하는 기본 코드벡터들을 제 1 그룹으로 분류하고, 음의 계수의 원소들만을 포함하는 기본 코드벡터들을 제 2 그룹으로 분류하고,

상기 (c) 단계는 상기 제 1 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들과 상기 제 2 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들을 서로 다르게 짝을 지음으로써 상기 코드벡터들을 생성하는 것을 특징으로 하는 코드벡터 생성 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 (c) 단계는 상기 제 1 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들과 상기 제 2 그룹으로 분류된 기본 코드벡터들의 계수들을 안티포달의 형식을 사용하여 치환하고, 상기 계수들이 치환된 기본 코드벡터들을 서로 다르게 짝을 지음으로써 상기 코드벡터들 중 확장 코드벡터들을 생성하는 것을 특징으로 하는 코드벡터 생성 방 법.
제 1 항 내지 제 4 항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.