KR20190097962A - 영상 절삭 지원 인증 방법, 복호화 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

영상 절삭 지원 인증 방법, 복호화 방법 및 그 장치가 개시된다. 영상 절삭 지원 인증 방법은, 각 프레임을 일정 크기의 블록 단위로 분할하는 단계; 각 블록이 제1 기준 블록과 제2 기준 블록 대비 X축 또는 Y축으로의 이동 정도를 반영하여 각 블록에 할당된 키를 해시 함수에 적용하여 각 블록의 암호화키를 생성하는 단계; 상기 암호화키를 이용하여 프레임을 암호화하는 단계; 및 비밀키를 이용하여 특정 시점에서의 상기 암호화된 프레임에 대한 서명을 생성하는 단계를 포함한다.

Description

영상 절삭 지원 인증 방법, 복호화 방법 및 그 장치{Crop supportingauthenticationmethod, decryption method and apparatus thereof}
본 발명은 영상 절삭 지원 인증 방법, 복호화 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
기술의 발전으로 수 많은 관제 장치(CCTV, 블랙 박스 등)들이 요소 요소에 설치되어 있다. 이러한 관제 장치들이 늘어남에 따라 범죄 발생시 증거물로 이용되는 영상 또한 늘어나고 있다.
그러나, 관제 장치에 의해 촬영된 영상이 그대로 증거물로 이용됨에 따라 의도하지 않게 피해자 또는 제3자의 프라이버시가 침해되는 문제가 매우 빈번하게 발생되고 있다. 이를 방지하기 위해, 영상에서 피해자 또는 제3 자를 마스킹 처리할 수 있다. 그러나, 영상이 증거물로 이용되기 위해서는 영상이 원본임을 보증할 수 있어야 하는데 마스킹을 통해 영상이 변조되는 경우 영상에 삽입되는 디지털 서명이 유효하지 않아 이를 보증할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 영상에서 개인의 프라이버시 침해를 방지할 수 있는 영상 인증 방법 및 그 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 영상이 법률적 대응을 위한 증거자료로서 활용되는 경우, 영상에 대한 위변조를 막고 증거 능력을 보존하면서 영상내의 개인의 프라이버시를 보장할 수 있는 영상 인증 방법 및 그 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 영상 절삭 지원 인증 방법 및 복호화 방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 각 프레임을 일정 크기의 블록 단위로 분할하는 단계; 각 블록이 제1 기준 블록과 제2 기준 블록 대비 X축 또는 Y축으로의 이동 정도를 반영하여 각 블록에 할당된 키를 해시 함수에 적용하여 각 블록의 암호화키를 생성하는 단계; 상기 암호화키를 이용하여 프레임을 암호화하는 단계; 및 비밀키를 이용하여 특정 시점에서의 상기 암호화된 프레임에 대한 서명을 생성하는 단계를 포함하는 영상 절삭 지원 암호화 방법이 제공될 수 있다.
상기 제1 기준 블록은 상기 프레임의 최상단 좌측 블록이며, 상기 제2 기준 블록은 상기 프레임의 최하단 우측 블록이다.
상기 각 블록에 할당된 키는 상기 제1 기준 블록에 대한 키 페어(LX, LY)와 상기 제2 기준 블록에 대한 키 페어(RX, RY)를 포함할 수 있다.
상기 각 블록의 암호화키를 생성하는 단계는, 상기 각 블록에 할당된 키 중 일부는 상기 제1 기준 블록을 기준으로 X축 또는 Y축 방향으로 이동한 횟수만큼 해시 함수를 반복 적용하여 암호화키를 생성하며, 상기 각 블록에 할당된 키 중 나머지 일부는 상기 제2 기준 블록을 기준으로 X축 또는 Y축 방향으로 이동한 횟수만큼 해시 함수를 반복 적용하여 암호화키를 생성할 수 있다.
상기 블록의 최소 크기는 1 픽셀이다.
상기 서명을 생성하는 단계 이후에, 다른 시점에서의 유니크한 서명을 생성하기 위해 상기 비밀키를 갱신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 서명은 포워드-시큐어 시그니처(Forward secure signature) 알고리즘을 이용하여 생성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 암호화된 영상 및 크롭키를 입력받는 단계-상기 크롭키는 상기 암호화된 영상 중 복호할 복호 대상 영역의 제1 기준 블록의 키 페어와 제2 기준 블록의 키 페어를 포함함; 상기 크롭키를 이용하여 상기 복호 대상 영역의 각 블록에 대한 복호화키를 생성하되, 각 블록이 제1 기준 블록 또는 제2 기준 블록 대비 X축 또는 Y축으로의 이동 정도를 반영하여 상기 크롭키를 해시 함수에 적용하여 각 블록에 대한 복호화키를 생성하는 단계; 및 상기 복호화키를 이용하여 상기 복호 대상 영역을 복호하는 단계를 포함하는 영상 절삭 지원 복호화 방법이 제공될 수 있다.
상기 제1 기준 블록은 상기 복호 대상 영역의 최상단 좌측 블록이며, 상기 제2 기준 블록은 상기 복호 대상 영역의 최하단 우측 블록이다.
상기 각 블록에 대한 복호화키를 생성하는 단계는, 상기 각 블록이 상기 제1 기준 블록 대비 X축 또는 Y축으로의 이동 횟수만큼 상기 제1 기준 블록의 키 페어 중 일부를 단방향 해시 함수를 반복 적용하여 복호화키 중 일부를 생성하는 단계; 및 상기 각 블록이 상기 제2 기준 블록 대비 X축 또는 Y축으로의 이동 횟수만큼 상기 제2 기준 블록의 키 페어 중 일부를 단방향 해시 함수를 반복 적용하여 복호화키 중 나머지를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 크롭키는, 상기 제1 기준 블록이 상기 영상의 최상단 좌측 블록 대비 X축 또는 Y축으로 이동한 횟수만큼 상기 영상의 최상단 좌측 블록의 키 페어에 대해 각각 해시 함수를 반복 적용한 결과와, 상기 제2 기준 블록이 상기 영상의 최하단 우측 블록 대비 X축 또는 Y축으로 이동한 횟수만큼 상기 영상의 최하단 우측 블록의 키 페어에 대해 각각 해시 함수를 반복 적용한 결과를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 영상 절삭 지원 인증 또는/및 복호화를 위한 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 각 프레임을 일정 크기의 블록 단위로 분할하며, 각 블록이 제1 기준 블록과 제2 기준 블록 대비 X축 또는 Y축으로의 이동 정도를 반영하여 각 블록에 할당된 키를 해시 함수에 적용하여 각 블록의 암호화키를 생성하고, 상기 생성된 암호화키를 이용하여 프레임을 암호화하는 암호화부; 및 비밀키를 이용하여 특정 시점에서의 상기 암호화된 프레임에 대한 서명을 생성하는 서명 생성부를 포함하는 영상 절삭 지원 인증 장치가 제공될 수 있다.
상기 암호화부는, 상기 각 블록에 할당된 키 중 일부는 상기 제1 기준 블록을 기준으로 X축 또는 Y축 방향으로 이동한 횟수만큼 해시 함수를 반복 적용하여 암호화키를 생성하며, 상기 각 블록에 할당된 키 중 나머지 일부는 상기 제2 기준 블록을 기준으로 X축 또는 Y축 방향으로 이동한 횟수만큼 해시 함수를 반복 적용하여 암호화키를 생성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 암호화된 영상 및 크롭키를 입력받는 입력부-상기 크롭키는 상기 암호화된 영상 중 복호할 복호 대상 영역의 제1 기준 블록의 키 페어와 제2 기준 블록의 키 페어를 포함함; 및 상기 크롭키를 이용하여 상기 복호 대상 영역의 각 블록에 대한 복호화키를 생성하되, 각 블록이 제1 기준 블록 또는 제2 기준 블록 대비 X축 또는 Y축으로의 이동 정도를 반영하여 상기 크롭키를 해시 함수에 적용하여 각 블록에 대한 복호화키를 생성하고, 상기 복호화키를 이용하여 상기 복호 대상 영역을 복호하는 복호화부를 포함하는 영상 절삭 지원 복호화 장치가 제공될 수 있다.
상기 복호화부는, 상기 각 블록이 상기 제1 기준 블록 대비 X축 또는 Y축으로의 이동 횟수만큼 상기 제1 기준 블록의 키 페어 중 일부를 단방향 해시 함수를 반복 적용하여 복호화키 중 일부를 생성하고, 상기 각 블록이 상기 제2 기준 블록 대비 X축 또는 Y축으로의 이동 횟수만큼 상기 제2 기준 블록의 키 페어 중 일부를 단방향 해시 함수를 반복 적용하여 복호화키 중 나머지를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 인증 방법 및 그 장치를 제공함으로써, 영상에서 개인의 프라이버시 침해를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 영상이 법률적 대응을 위한 증거자료로서 활용되는 경우, 영상에 대한 위변조를 막고 증거 능력을 보존하면서 영상내의 개인의 프라이버시를 보장할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 절삭 지원 프라이버시 보호 및 인증 방법을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 절삭 지원 인증 방법을 나타낸 순서도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 기반 암호화키를 생성하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 암호화 방법에 대한 의사코드를 예시한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 암호화된 영상에 대한 서명을 생성하는 방법에 대한 의사 코드를 예시한 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 비밀키를 갱신하는 방법에 대한 의사 코드를 예시한 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 절삭 지원 복호화 방법을 나타낸 순서도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 크롭키를 생성하는 방법에 대한 의사코드를 예시한 도면.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 복호 대상 영역의 각 블록에 대한 복호화키를 생성하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 복호화 방법에 대한 의사 코드를 도시한 도면.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 관제 장치의 내부 구성을 도시한 블록도.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 절삭 지원 복호화 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 절삭 지원 프라이버시 보호 및 인증 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템은 관제 장치(110) 및 영상 절삭 지원 복호화 장치(120)를 포함하여 구성된다.
관제 장치(110)는 실시간으로 영상을 촬영하는 장치로, 예를 들어, CCTV, 블랙 박스 등일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 관제 장치(110)는 영상을 촬영함과 동시에 영상을 암호화하며, 이에 대한 서명을 저장하는 영상 인증 장치를 일 구성으로 포함할 수 있다. 영상 절삭 지원 인증 장치(1420)의 세부 구성 및 기능에 대해서는 하기에서 관련 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
영상 절삭 지원 복호화 장치(120)는 관제 장치(110)에 의해 암호화된 영상, 해당 암호화된 영상에 대한 서명 및 복호키를 이용하여 타겟 영역을 복호하기 위한 수단이다.
이해와 설명의 편의를 도모하기 위해 도 2 내지 도 4를 참조하여 간략하게 설명하기로 한다.
도 2는 관제 장치에 의해 촬영된 원본 영상을 나타낸다. 도 2와 같이, 관제 장치(110)에 의해 영상이 촬영되면, 관제 장치(110)는 도 3과 같이 영상을 암호화할 수 있다. 이에 따라, 관제 장치(110)는 원본 영상과 암호화된 영상을 모두 저장하고 있을 수 있다. 관제 장치(110)가 영상을 암호화하는 방법 등에 대해서는 하기에서 관련 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
이와 같이, 관제 장치(110)는 영상을 촬영함과 동시에 영상을 암호화함으로써, 생성된 암호문에 서명을 할 수 있다. 이로 인해, 관제 장치(110)가 악의적으로 탈취당하더라도 서명을 위조하지 못하도록 할 수 있다.
관제 장치(110)에 의해 암호화된 영상의 일부를 복호키를 이용하여 도 4와 같이 복호할 수 있다. 도 4와 같이, 복호키를 기반으로 암호화된 영상에서 복호를 원하는 일부 영역만을 선택적으로 복호할 수 있다. 이와 같이, 암호화된 영상에서 원하는 일부 영역만을 선택적으로 복호함으로써, 영상내에서 다른 사람의 프라이버시를 보호할 수 있는 이점이 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 절삭 지원 인증 방법을 나타낸 순서도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 기반 암호화키를 생성하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 암호화 방법에 대한 의사코드를 예시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 암호화된 영상에 대한 서명을 생성하는 방법에 대한 의사 코드를 예시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 비밀키를 갱신하는 방법에 대한 의사 코드를 예시한 도면이다.
단계 510에서 관제 장치(110)는 영상을 촬영한다.
단계 515에서 관제 장치(110)는 영상을 프레임 단위로 각각 암호화하기 위해 필요한 마스터 키를 생성한다.
예를 들어, 프레임은 각각 일정 크기의 블록으로 분할된다. 이어, 각각의 블록은 네개의 키를 가지며, 본 명세서에서는 이해와 설명의 편의를 도모하기 위해 마스터 키라 칭하기로 한다. 마스터 키는 제1 기준 블록의 키 페어와 제2 기준 블록의 키 페어를 포함한다. 여기서, 제1 기준 블록은 프레임의 최상단 좌측 블록일 수 있다. 또한, 제2 기준 블록은 프레임의 최하단 우측 블록일 수 있다.
제1 기준 블록 키 페어는 제1 기준 블록에 대한 초기값으로 (LX, LY)라 칭하기로 한다. 또한, 제2 기준 블록 키 페어는 제2 기준 블록에 대한 초기값으로 (RX, RY)라 칭하기로 한다. 즉, 마스터키는 네개의 키(LX, LY, RX, RY)를 가질 수 있다. 마스터키는 각각의 블록에 할당될 수 있다.
단계 520에서 관제 장치(110)는 프레임을 각 블록으로 분할한 후 각 블록이 기준 블록 대비 X축 또는 Y축으로 이동한 정도에 따라 마스터키에 해시 함수를 적용하여 각 블록에 대한 암호화키를 생성한다.
예를 들어, 도 6을 참조하여 이에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
각각의 블록에 대해 이미 전술한 바와 같이, 마스터 키(즉, LX, LY, RX, RY)가 설정될 수 있다. 이때, LX와 RX는 x축으로의 방향 변화에 따라 달라질 수 있다. 즉, LX는 x축으로의 우측 이동에 따라 달라지며, RX는 x축으로의 좌측 이동에 따라 달라질 수 있다.
또한, LY와 RY는 y축으로의 방향 변화에 따라 암호화키가 달라질 수 있다. 즉, LY는 y축으로의 하측 방향으로의 이동에 따라 달라지며, RY는 y축으로의 상측 방향으로의 이동에 따라 달라질 수 있다. 즉, x축 및 y축 방향으로의 이동에 따라 마스터 키에 대한 단방향 해시 함수를 각각 다르게 적용하여 암호화키를 생성할 수 있다.
제1 블록(610a)의 마스터 키에 대한 단방향 해시 함수를 적용하여 암호화키를 생성하는 방법에 대해 설명하기로 한다. 제1 블록(610a)는 프레임의 최초 블록(제1 기준 블록)으로 LX, LY의 경우 x축 및 y축으로의 방향 변화가 없다. 따라서, 제1 블록의 LX 및 LY는 그 자체로 암호화키값으로 이용된다. 제2 블록(610b)에 대해 살펴보기로 한다.
제2 블록(610b)의 경우 LX는 제1 블록(610a)와 비교하여 x축 방향으로 한 블록 이동한 것을(1회 이동) 알 수 있다. 따라서, 관제 장치(110)는 제2 블록(610b)의 LX에 대해서는 1회 단방향 해시 함수를 적용하여 LX에 대한 암호화키를 생성할 수 있다. 편의상 H()을 단방향 해시 함수라 칭하기로 한다. 따라서, 제2 블록(610b)에 대한 LX의 암호화키는 H(LX)와 같이 나타낼 수 있다.
제3 블록(610c)의 LX의 경우, X축을 기준으로 제1 블록(610a)에 비해 우측 방향으로 2회 이동되는 것을 알 수 있다. 따라서, 제3 블록(610c)의 LX에 단방향 해시 함수를 2회 적용하여 LX에 대한 암호화키를 생성할 수 있으며, 이는 H2(LX)와 같이 나타낼 수 있다.
제1 블록(610a) 내지 제3 블록(610c)의 경우, LY에 대해 살펴보면, y축 방향으로는 변화가 없는 것을 알 수 있다. 따라서, LY는 단방향 해시 함수를 적용하여 암호화되지 않고 초기 키가 그대로 암호화키로 이용될 수 있다.
반면, 제1 블록(610a)의 RX에 대해 설명하기로 한다. 제1 블록(610a)의 RX는 최하단 블록의 초기값으로 최하단 블록(610k)을 기준으로 x축에 대해 좌측 방향으로 m-1회 이동한 것을 알 수 있다. 따라서, 단방향 해시 함수를 (m-1)회 적용하여 RX에 대한 암호화키를 생성할 수 있으며, 이는 Hm - 1(RX)와 같이 나타낼 수 있다.
제2 블록(610b)의 RX는 최하단 블록(610k)을 기준으로 x축에 대해 좌측 방향으로 (m-2)회 이동한 것을 알 수 있다. 따라서, 단방향 해시 함수를 (m-2)회 적용하여 RX에 대한 암호화키를 생성할 수 있으며, 이는 Hm -2(RX)와 같이 나타낼 수 있다.
마찬가지로, 제3 블록(610c)의 RX는 최하단 블록(610k)을 기준으로 x축에 대해 좌측 방향으로 (m-3)회 이동한 것을 알 수 있다. 따라서, 단방향 해시 함수를 (m-3)회 적용하여 RX에 대한 암호화키를 생성할 수 있으며, 이는 Hm - 3(RX)와 같이 나타낼 수 있다.
제1 블록(610a)의 RY는 최하단 블록의 초기값으로 최하단 블록(610k)을 기준으로 y축에 대해 좌측 방향으로 n-1회 이동한 것을 알 수 있다. 따라서, 단방향 해시 함수를 (n-1)회 적용하여 RY에 대한 암호화키를 생성할 수 있으며, 이는 Hn - 1(RY)와 같이 나타낼 수 있다.
제2 블록(610b)의 RY는 최하단 블록의 초기값으로 최하단 블록(610k)을 기준으로 y축에 대해 좌측 방향으로 n-1회 이동한 것을 알 수 있다. 따라서, 단방향 해시 함수를 (n-1)회 적용하여 RY에 대한 암호화키를 생성할 수 있으며, 이는 Hn - 1(RY)와 같이 나타낼 수 있다.
마찬가지로, 제3 블록(610c)의 RY는 최하단 블록의 초기값으로 최하단 블록(610k)을 기준으로 y축에 대해 좌측 방향으로 n-1회 이동한 것을 알 수 있다. 따라서, 단방향 해시 함수를 (n-1)회 적용하여 RY에 대한 암호화키를 생성할 수 있으며, 이는 Hn - 1(RY)와 같이 나타낼 수 있다.
최하단 블록(610k)의 암호화키를 생성하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
최하단 블록(610k)은 최하단 블록의 초기값(RX, RY)를 기준으로 X축 및 Y축으로의 이동이 없으므로, 이는 초기값을 암호키값으로 그대로 이용할 수 있다.
반면, 최상단 블록(610a)의 초기값(LX, LY)를 기준으로 하는 경우, 최하단 블록(610k)은 X축 방향에 대해 좌측으로 m-1회 이동되었으며, Y축 방향으로는 하측으로 n-1회 이동되는 것을 알 수 있다.
따라서, 최하단 블록(610k)의 LX는 단방향 해시 함수를 (m-1)회 적용하여 암호화키를 생성할 수 있으며, 이는 Hm - 1(LX)와 같이 나타낼 수 있다. 그리고, 최하단 블록(610k)의 LY는 단방향 해시 함수를 (n-1)회 적용하여 암호화키를 생성할 수 있으며, 이는 Hn - 1(LY)와 같이 나타낼 수 있다.
최하단 블록(610k)의 좌측 블록(610j)과 같은 경우, 최상단 블록(610a)의 초기값을 기준으로 X축 및 Y축 방향으로 각각 (m-2)회 및 (n-1)회 이동된 것을 알 수 있다. 따라서, 610j 블록의 LX는 단방향 해시 함수를 (m-2)회 적용하여 암호화키를 생성할 수 있으며, 이는 Hm -2(LX)와 같이 나타낼 수 있다. 그리고, 610j 블록의 LY는 단방향 해시 함수를 (n-1)회 적용하여 암호화키를 생성할 수 있으며, 이는 Hn - 1(LY)와 같이 나타낼 수 있다.
또한, 최하단 블록(610k)의 좌측 블록(610j)과 같은 경우, 최하단 블록(610k)을 기준으로 X축 및 Y축 방향으로 각각 1회 및 0회 이동되는 것을 알 수 있다. 따라서, 최하단 블록(610k)의 좌측 블록(610j)에 대한 RX는 단방향 해시 함수를 1회 적용하여 암호화키가 생성되며, 이는 H(RX)와 같이 나타낼 수 있다. 또한, 최하단 블록(610k)의 좌측 블록(610j)에 대한 RY는 단방향 해시 함수를 적용하지 않고 초기값을 암호화키로 그대로 이용할 수 있다.
또한, 최하단 블록(610k)의 상측 블록(610h)에 대한 마스터키를 암호화하는 방법에 대해 설명하기로 한다. 최하단 블록(610k)의 상측 블록(610h)의 경우, RX는 최하단 블록(610k)과 비교하여 X축으로는 변화가 없으므로 RX는 그대로 암호화키로 이용될 수 있다. 또한, 610h 블록의 RY는 y축에 대해 상측으로 1회 이동되었으므로 H(RY)와 같이 RY에 대해 단방향 해시 함수를 1회 적용하여 암호화키를 생성할 수 있다. 또한, 610h 블록의 LX는 좌측 최상단 블록(610a)와 비교하여 x축 기준 우측으로 (m-1)회 이동되었으므로, Hm -1(LX)과 같이 단방향 해시 함수를 (m-1)회 적용하여 암호화키를 생성할 수 있다. 또한, 610h 블록의 LY는 좌측 최상단 블록(610a)와 비교하여 y축 기준 하측으로 (n-2)회 이동되었으므로, Hn -1(LY)과 같이 단방향 해시 함수를 (n-2)회 적용하여 암호화키를 생성할 수 있다.
관제 장치(110)는 상술한 바와 같이, 각 블록의 키를 좌측 최상단 블록(610a) 및 우측 최하단 블록(610k)의 초기값, LX, LY, RX, RY을 이용하여 각 블록이 X축 및 Y축으로의 변동 정도(이동 횟수)에 따른 해시 함수를 적용하여 암호화키를 각각 생성할 수 있다.
도 6에는 일부 블록에 대한 암호화키가 예시되어 있다.
모든 블록에 대해 암호화키가 생성된 후, 단계 525에서 관제 장치(110)는 각 블록의 암호화키를 이용하여 프레임을 암호화한다. 이에 대한 의사코드는 도 7과 같이 나타낼 수 있다.
단계 530에서 관제 장치(110)는 암호화된 프레임에 대한 서명을 생성한다.
예를 들어, 관제 장치(110)는 포워드 시큐어 시그니처 알고리즘을 이용하여 특징 시점에 대한 비밀키를 이용하여 해당 암호화된 프레임에 대한 서명을 생성한다. 이에 대한 의사코드는 도 8에 도시된 바와 같다.
포워드 시큐어 시그니처 알고리즘은 특정 시점에 서명 생성을 위해 비밀키가 이용된 이후 다른 시점에 유니크한 서명을 생성하도록 비밀키를 갱신할 수 있으며, 이에 대한 의사코드는 도 9에 도시된 바와 같다.
따라서, 관제 장치(110)는 영상을 촬영함과 동시에 블록 단위로 암호화키를 생성하고, 이를 기반으로 영상을 암호화한 후 특정 시점에서의 서명을 생성할 수 있다.
관제 장치(110)에는 영상과 암호화된 영상 및 특정 시점의 서명이 저장될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 절삭 지원 복호화 방법을 나타낸 순서도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 크롭키를 생성하는 방법에 대한 의사코드를 예시한 도면이며, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 복호 대상 영역의 각 블록에 대한 복호화키를 생성하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 복호화 방법에 대한 의사 코드를 도시한 도면이다. 이하에서는 관제 장치(110)에 의해 암호화된 영상 중 일부 영역만을 선택적으로 복호하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
단계 1010에서 영상 절삭 지원 복호화 장치(120)는 암호화된 영상 및 크롭키를 입력받는다. 물론, 영상 절삭 지원 복호화 장치(120)는 암호화된 영상에 대한 서명도 함께 입력받을 수 있다.
여기서, 크롭키는 복호 대상 영역에 대한 좌상단 기준 블록(제3 기준 블록)의 키 페어와 우하단 기준 블록(제4 기준 블록)에 대한 키 페어를 포함한다. 또한, 복호 대상 영역에 대한 좌상단 기준 블록(제3 기준 블록)의 키 페어는 영상(프레임)의 제1 기준 블록(즉, 최상단 좌측 블록)의 키 페어에 포함된 각각의 키를 단방향 해시 함수에 적용한 결과값이다. 즉, 제3 기준 블록의 키 페어는 제3 기준 블록이 제1 기준 블록(즉, 프레임의 최상단 좌측 블록) 대비 X축 또는 Y축으로 이동한 정도(횟수)만큼 단방향 해시 함수를 반복 적용한 결과값이다.
또한, 복호 대상 영역에 대한 우하단 기준 블록(제4 기준 블록)의 키 페어는 영상(프레임)의 제2 기준 블록(즉, 최하단 우측 블록)의 키 페어에 포함된 각각의 키를 단방향 해시 함수에 적용한 결과값이다. 즉, 제4 기준 블록의 키 페어는 제4 기준 블록이 제2 기준 블록(즉, 프레임의 최하단 우측 블록) 대비 X축 또는 Y축으로 이동한 정도(횟수)만큼 단방향 해시 함수를 반복 적용한 결과값이다.
크롭키를 생성하는 방법에 대한 의사 코드는 도 11에 도시된 바와 같다.
단계 1015에서 영상 절삭 지원 복호화 장치(120)는 크롭키를 이용하여 복호 대상 영역의 각 블록에 대한 복호키를 각각 생성한다.
도 12를 참조하여 이에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. 영상 절삭 지원 복호화 장치(120)는 크롭키를 이용하여 복호 대상 영역의 좌상단 기준 블록(제3 기준 블록)에 대한 복호화키를 생성한다.
복호 대상 영역의 좌상단 블록(제3 기준 블록)(1210)은 제3 기준 블록 대비 X축 및 Y축으로 이동되지 않았으므로, 영상 절삭 지원 복호화 장치(120)는 크롭키 중 좌상단 블록의 키 페어를 그대로 설정하여 복호화키 중 일부를 생성한다.
또한, 영상 절삭 지원 복호화 장치(120)는 복호 대상 영역의 좌상단 블록(1210)이 제4 기준 블록 대비(즉, 우하단 블록(1225)) X축 및 Y축으로의 이동 횟수만큼 제4 기준 블록의 키 페어의 각 키에 대해 단방향 해시 함수를 반복 적용하여 복호화키 중 나머지를 생성한다.
예를 들어, 제4 기준 블록의 키 페어가 H(RX), H(RY)라고 가정하기로 한다. 이때, 좌상단 블록(1210)은 제4 기준 블록 대비 X축 방향으로 두 블록이 이동된 것을 알 수 있다. 제4 기준 블록의 H(RX)에 대해 단방향 해시 함수를 두번 반복하여 수행함으로써 복호화키 중 일부(H3(RX))를 생성할 수 있다. 또한, 좌상단 블록(1210)은 제4 기준 블록 대비 Y축 방향으로 두 블록이 이동된 것을 알 수 있다. 제4 기준 블록의 H(RY)에 대해 단방향 해시 함수를 두번 반복하여 수행함으로써 복호화키 중 일부(H3(RY))를 생성할 수 있다.
또한, 우상단 블록(1215)의 복호화키를 생성하는 방법에 대해 설명하기로 한다. 우상단 블록(1215)는 제3 기준 블록 대비 X축 방향으로 블록이 두번 이동되었으며, 제4 기준 블록 대배 Y축 방향으로 블록이 두번 이동된 것을 알 수 있다. 따라서, 제3 기준 블록의 키 페어 중 X축 키(H(LX))에 대해 단방향 해시 함수를 2회 반복 수행하는 경우 해당 키에 대한 복호화키가 생성될 수 있다. 또한, 제3 기준 블록 대비 우상단 블록(1215)는 Y축으로 변화가 없으므로 제3 기준 블록의 Y축 키(H(LY))를 그대로 복호화키로 이용할 수 있다.
또한, 우상단 블록(1215)는 제4 기준 블록 대비 Y축 방향으로 2회 블록이 이동된 것으로, 제4 기준 블록의 키 페어 중 Y축 키(H(RY))에 대해 단방향 해시 함수를 2회 반복 수행하여 해당 키에 대한 복호화키를 생성할 수 있다. 마찬가지로, 우상단 블록(1215)는 제4 기준 블록 대비 X축 방향에 대해 변화가 없으므로 제4 기준 블록의 X축 키(H(RX))를 그대로 복호화키로 이용할 수 있다.
다시 정리하면, 영상 절삭 지원 복호화 장치(120)는 복호 대상 영역의 각 블록이 기준 블록 대비 X축 또는 Y축 방향으로 이동한 횟수만큼 기준 블록의 키 페어의 각 키에 대해 단방향 해시 함수를 반복 수행하여 복호화키를 생성할 수 있다.
우하단 블록(1225)는 제4 기준 블록 대비 X축 및 Y축 방향으로 이동되지 않았으므로, 우하단 블록(1225)는 크롭키에 포함된 제4 기준 블록의 키 페어를 그대로 복호화키로 이용한다.
우하단 블록(1225)는 제3 기준 블록 대비 X축 방향으로 2회 이동하였으며, Y축 방향으로 2회 이동되었으므로 제3 기준 블록의 키 페어의 X축 키와 Y축 키에 대해 각각 단방향 해시 함수를 2회 반복 적용하여 복호화키(H3(LX), H3(LY))를 생성할 수 있다.
이외의 나머지 복호 대상 영역에 포함된 블록의 복호화키를 생성하는 방법 또한 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
단계 1020에서 영상 절삭 지원 복호화 장치(120)는 복호 대상 영역의 각 블록의 복호화키를 이용하여 복호 대상 영역을 복호한다.
이를 통해, 암호화된 영상 중 복호가 필요한 일부 영역만을 디지털 서명의 변경 없이 선택적으로 복호가 가능하도록 함으로써 법원에서 영상 제출 시 반드시 필요한 영역만을 선택적으로 보여지도록 하며 타인의 사생활이 노출되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 13에는 각 블록의 복호화키를 생성하고, 이를 이용하여 복호 대상 영역을 복호화하는 방법에 대한 의사코드가 예시되어 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 관제 장치의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 관제 장치(110)는 카메라(1410) 및 영상 절삭 지원 인증 장치(1420)를 포함하여 구성된다.
카메라(1410)는 영상을 실시간으로 촬영하기 위한 수단이다.
영상 절삭 지원 인증 장치(1420)는 카메라(1410)에 의해 촬영된 영상을 암호화하고, 암호화된 영상에 대한 특정 시점에서의 서명을 생성하기 위한 수단이다.
영상 절삭 지원 인증 장치(1420)는 키 생성부(1422), 키 갱신부(1424), 암호화부(1426), 서명 생성부(1428), 메모리(1430) 및 프로세서(1432)를 포함하여 구성된다.
키 생성부(1422)는 마스터 키와 비밀키를 생성한다.
마스터 키 및 비밀키에 대해서는 이미 전술한 바와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
키 갱신부(1424)는 비밀키를 갱신하기 위한 수단이다. 특정 시점에서 서명 생성을 위해 비밀키가 이용되는 경우, 다른 시점에서 동일한 비밀키가 다시 사용되는 것을 방지하기 위해, 키 갱신부(1424)는 비밀키를 갱신할 수 있다.
암호화부(1426)는 마스터 키를 이용하여 각 블록에 대한 암호화키를 생성하고, 이를 이용하여 프레임을 암호화하기 위한 수단이다.
예를 들어, 프레임을 일정 크기의 블록 단위로 분할한 후, 각 블록이 제1 기준 블록과 제2 기준 블록 대비 X축 또는 Y축으로 이동한 정도(횟수)를 반영하여 마스터 키를 단방향 해시 함수에 적용하여 각 블록에 대한 암호화키를 생성할 수 있다.
마스터키를 이용하여 각 블록에 대한 암호화키를 생성하는 방법 등에 대해서는 이미 전술한 바와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
서명 생성부(1428)는 비밀키를 이용하여 암호화된 영상(프레임)에 대한 특정 시점에 대한 서명을 생성하기 위한 수단이다. 서명 생성부(1428)는 워드-시큐어 시그니처(Forward secure signature) 알고리즘을 이용하여 암호화된 영상(프레임)에 대한 서명을 생성할 수 있다.
메모리(1430)는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 절삭 지원 인증 방법을 수행하기 위해 필요한 명령어들, 알고리즘, 이 과정에서 파생된 다양한 데이터 등을 저장하기 위한 수단이다.
프로세서(1432)는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 절삭 지원 인증 장치(1420)의 내부 구성 요소들(예를 들어, 키 생성부(1422), 키 갱신부(1424), 암호화부(1426), 서명 생성부(1428), 메모리(1430) 등)을 제어하기 위한 수단이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 절삭 지원 복호화 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 절삭 지원 복호화 장치(120)는 입력부(1510), 복호화부(1515), 메모리(1520) 및 프로세서(1525)를 포함하여 구성된다.
입력부(1510)는 암호화된 영상 및 크롭키를 입력받기 위한 수단이다.
여기서, 크롭키는 암호화된 영상 중 복호할 영역(복호 대상 영역)에 대한 복수의 키를 포함한다. 이는 이미 전술한 바와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
복호화부(1515)는 크롭키를 이용하여 복호 대상 영역의 각 블록에 대한 복호화키를 생성하고, 생성된 복호화키를 이용하여 복호 대상 영역을 복호화하기 위한 수단이다.
이는 도 9에서 설명한 바와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
메모리(1520)는 암호화된 영상 중 일부 영역만을 선택적으로 복호화하기 위한 영상 절삭 지원 복호화 방법을 수행하기 위해 필요한 명령어들, 알고리즘, 이 과정에서 파생된 데이터 등을 저장하기 위한 수단이다.
프로세서(1525)는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 절삭 지원 복호화 장치의 내부 구성 요소들(예를 들어, 입력부(1510), 복호화부(1515), 메모리(1520) 등)을 제어하기 위한 수단이다.
상술한 본 발명에 따른 영상 인증 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
110: 관제 장치
120: 영상 절삭 지원 복호화 장치

Claims (16)

  1. 각 프레임을 일정 크기의 블록 단위로 분할하는 단계;
    각 블록이 제1 기준 블록과 제2 기준 블록 대비 X축 또는 Y축으로의 이동 정도를 반영하여 각 블록에 할당된 키를 해시 함수에 적용하여 각 블록의 암호화키를 생성하는 단계;
    상기 암호화키를 이용하여 프레임을 암호화하는 단계; 및
    비밀키를 이용하여 특정 시점에서의 상기 암호화된 프레임에 대한 서명을 생성하는 단계를 포함하는 영상 절삭 지원 인증 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 기준 블록은 상기 프레임의 최상단 좌측 블록이며,
    상기 제2 기준 블록은 상기 프레임의 최하단 우측 블록인 것을 특징으로 하는 영상 절삭 지원 인증 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 각 블록에 할당된 키는 상기 제1 기준 블록에 대한 키 페어(LX, LY)와 상기 제2 기준 블록에 대한 키 페어(RX, RY)를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 절삭 지원 인증 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 각 블록의 암호화키를 생성하는 단계는,
    상기 각 블록에 할당된 키 중 일부는 상기 제1 기준 블록을 기준으로 X축 또는 Y축 방향으로 이동한 횟수만큼 해시 함수를 반복 적용하여 암호화키를 생성하며,
    상기 각 블록에 할당된 키 중 나머지 일부는 상기 제2 기준 블록을 기준으로 X축 또는 Y축 방향으로 이동한 횟수만큼 해시 함수를 반복 적용하여 암호화키를 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 절삭 지원 인증 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 블록의 최소 크기는 1 픽셀인 것을 특징으로 하는 영상 절삭 지원 인증 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 서명을 생성하는 단계 이후에, 다른 시점에서의 유니크한 서명을 생성하기 위해 상기 비밀키를 갱신하는 단계를 더 포함하는 영상 절삭 지원 인증 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 서명은 포워드-시큐어 시그니처(Forward secure signature) 알고리즘을 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 영상 절삭 지원 인증 방법.
  8. 각 프레임을 일정 크기의 블록 단위로 분할하며, 각 블록이 제1 기준 블록과 제2 기준 블록 대비 X축 또는 Y축으로의 이동 정도를 반영하여 각 블록에 할당된 키를 해시 함수에 적용하여 각 블록의 암호화키를 생성하고, 상기 생성된 암호화키를 이용하여 프레임을 암호화하는 암호화부; 및
    비밀키를 이용하여 특정 시점에서의 상기 암호화된 프레임에 대한 서명을 생성하는 서명 생성부를 포함하는 영상 절삭 지원 인증 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 암호화부는,
    상기 각 블록에 할당된 키 중 일부는 상기 제1 기준 블록을 기준으로 X축 또는 Y축 방향으로 이동한 횟수만큼 해시 함수를 반복 적용하여 암호화키를 생성하며,
    상기 각 블록에 할당된 키 중 나머지 일부는 상기 제2 기준 블록을 기준으로 X축 또는 Y축 방향으로 이동한 횟수만큼 해시 함수를 반복 적용하여 암호화키를 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 절삭 지원 인증 장치.
  10. 암호화된 영상 및 크롭키를 입력받는 단계-상기 크롭키는 상기 암호화된 영상 중 복호할 복호 대상 영역의 제1 기준 블록의 키 페어와 제2 기준 블록의 키 페어를 포함함;
    상기 크롭키를 이용하여 상기 복호 대상 영역의 각 블록에 대한 복호화키를 생성하되, 각 블록이 제1 기준 블록 또는 제2 기준 블록 대비 X축 또는 Y축으로의 이동 정도를 반영하여 상기 크롭키를 해시 함수에 적용하여 각 블록에 대한 복호화키를 생성하는 단계; 및
    상기 복호화키를 이용하여 상기 복호 대상 영역을 복호하는 단계를 포함하는 영상 절삭 지원 복호화 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 기준 블록은 상기 복호 대상 영역의 최상단 좌측 블록이며,
    상기 제2 기준 블록은 상기 복호 대상 영역의 최하단 우측 블록인 것을 특징으로 하는 영상 절삭 지원 복호화 방법.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 각 블록에 대한 복호화키를 생성하는 단계는,
    상기 각 블록이 상기 제1 기준 블록 대비 X축 또는 Y축으로의 이동 횟수만큼 상기 제1 기준 블록의 키 페어 중 일부를 단방향 해시 함수를 반복 적용하여 복호화키 중 일부를 생성하는 단계; 및
    상기 각 블록이 상기 제2 기준 블록 대비 X축 또는 Y축으로의 이동 횟수만큼 상기 제2 기준 블록의 키 페어 중 일부를 단방향 해시 함수를 반복 적용하여 복호화키 중 나머지를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 절삭 지원 복호화 방법.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 크롭키는,
    상기 제1 기준 블록이 상기 영상의 최상단 좌측 블록 대비 X축 또는 Y축으로 이동한 횟수만큼 상기 영상의 최상단 좌측 블록의 키 페어에 대해 각각 해시 함수를 반복 적용한 결과와,
    상기 제2 기준 블록이 상기 영상의 최하단 우측 블록 대비 X축 또는 Y축으로 이동한 횟수만큼 상기 영상의 최하단 우측 블록의 키 페어에 대해 각각 해시 함수를 반복 적용한 결과를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 절삭 지원 복호화 방법.
  14. 제1 항 또는 제10 항에 따른 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체 제품.
  15. 암호화된 영상 및 크롭키를 입력받는 입력부-상기 크롭키는 상기 암호화된 영상 중 복호할 복호 대상 영역의 제1 기준 블록의 키 페어와 제2 기준 블록의 키 페어를 포함함; 및
    상기 크롭키를 이용하여 상기 복호 대상 영역의 각 블록에 대한 복호화키를 생성하되, 각 블록이 제1 기준 블록 또는 제2 기준 블록 대비 X축 또는 Y축으로의 이동 정도를 반영하여 상기 크롭키를 해시 함수에 적용하여 각 블록에 대한 복호화키를 생성하고, 상기 복호화키를 이용하여 상기 복호 대상 영역을 복호하는 복호화부를 포함하는 영상 절삭 지원 복호화 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 복호화부는,
    상기 각 블록이 상기 제1 기준 블록 대비 X축 또는 Y축으로의 이동 횟수만큼 상기 제1 기준 블록의 키 페어 중 일부를 단방향 해시 함수를 반복 적용하여 복호화키 중 일부를 생성하고,
    상기 각 블록이 상기 제2 기준 블록 대비 X축 또는 Y축으로의 이동 횟수만큼 상기 제2 기준 블록의 키 페어 중 일부를 단방향 해시 함수를 반복 적용하여 복호화키 중 나머지를 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 절삭 지원 복호화 장치.

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