KR20220005930A - 데이터 위변조 방지 방법 및 장치, 데이터 위변조 검출 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
데이터 위변조 방지 방법 및 장치가 개시된다. 일 실시예에 따른 데이터 위변조 방지 방법은, 원본 데이터의 메타 데이터에 기초하여 노이즈 레벨을 결정하는 단계; 사전 설정된 노이즈 패턴에 상기 결정된 노이즈 레벨을 적용하여 노이즈를 생성하는 단계; 상기 생성된 노이즈를 상기 원본 데이터에 부가하여 상기 원본 데이터에 대한 변형 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 변형 데이터 및 상기 메타 데이터를 서버로 전송하는 단계를 포함한다.
Description
개시되는 실시예들은 데이터 위변조 방지 기술과 관련된다.
이미지, 동영상 등과 같은 멀티미디어 데이터의 위변조 판별을 위한 종래 기술은 디지털 촬영 장치가 네트워크에 연결된 상태를 기반으로 전개되어, 네트워크가 연결되지 않은 비동기화 환경에서 장치에 저장된 데이터에 접근하여 이를 위변조한 후 서버에 업로드할 경우 검증이 어렵다는 문제점이 존재한다.
또한, 종래 기술의 경우, 통화 중 발생하는 음성에 대한 실시간 위변조 검증까지 커버하기에는 한계가 있다.
개시되는 실시예들은 하는 데이터 위변조 방지를 위한 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.
일 실시예에 따른 데이터 위변조 방지 방법은, 원본 데이터의 메타 데이터에 기초하여 노이즈 레벨을 결정하는 단계; 사전 설정된 노이즈 패턴에 상기 결정된 노이즈 레벨을 적용하여 노이즈를 생성하는 단계; 상기 생성된 노이즈를 상기 원본 데이터에 부가하여 상기 원본 데이터에 대한 변형 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 변형 데이터 및 상기 메타 데이터를 서버로 전송하는 단계를 포함한다.
상기 메타 데이터는, 상기 원본 데이터의 속성, 상기 원본 데이터의 생성 시점, 상기 원본 데이터가 생성된 위치, 상기 원본 데이터를 생성한 장치 및 상기 원본 데이터를 생성한 사용자 중 적어도 하나와 관련된 데이터를 포함할 수 있다.
상기 결정하는 단계는, 상기 서버와 사전 합의된 방식에 따라 상기 메타 데이터로부터 상기 노이즈 레벨을 결정할 수 있다.
상기 사전 설정된 노이즈 패턴은, 상기 서버와 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중에서 선택된 노이즈 패턴일 수 있다.
상기 노이즈를 생성하는 단계는, 상기 메타 데이터에 기초하여 복수의 노이즈 패턴 중 하나를 선택하는 단계; 및 상기 결정된 노이즈 레벨을 상기 선택된 노이즈 패턴에 적용하여 상기 노이즈를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 선택하는 단계는, 상기 메타 데이터에 기초하여, 상기 서버와 사전 합의된 선택 방식에 따라 상기 복수의 노이즈 패턴 중 하나를 선택할 수 있다.
상기 전송하는 단계는, 상기 선택된 노이즈 패턴에 대한 식별 정보를 상기 변형 데이터 및 상기 메타 데이터와 함께 상기 서버로 전송할 수 있다.
일 실시예에 따른 데이터 위변조 검출 방법은 클라이언트 장치로부터 원본 데이터에 대한 변형 데이터 및 상기 원본 데이터의 메타 데이터를 수신하는 단계; 상기 메타 데이터에 기초하여 노이즈 레벨을 결정하는 단계; 사전 설정된 노이즈 패턴에 기초하여 상기 변형 데이터로부터 상기 원본 데이터에 대한 추정 데이터를 생성하는 단계; 상기 변형 데이터 및 상기 추정 데이터에 기초하여, 상기 변형 데이터를 생성하기 위해 상기 원본 데이터에 부가된 노이즈를 추정하는 단계; 상기 노이즈 패턴 및 상기 추정된 노이즈에 기초하여, 상기 추정된 노이즈에 대응되는 노이즈 레벨을 추정하는 단계; 및 상기 결정된 노이즈 레벨과 상기 추정된 노이즈 레벨에 기초하여 상기 변형 데이터의 위변조 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
상기 메타 데이터는, 상기 원본 데이터의 속성, 상기 원본 데이터의 생성 시점, 상기 원본 데이터가 생성된 위치, 상기 원본 데이터를 생성한 장치 및 상기 원본 데이터를 생성한 사용자 중 적어도 하나와 관련된 데이터를 포함할 수 있다.
상기 추정 데이터를 생성하는 단계는, 상기 사전 설정된 노이즈 패턴에 대응되는 노이즈 제거(denoise) 모델을 이용하여 상기 변형 데이터로부터 상기 원본 데이터에 대한 추정 데이터를 생성할 수 있다.
상기 사전 설정된 노이즈 패턴은, 상기 클라이언트 장치와 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중에서 선택된 노이즈 패턴일 수 있다.
상기 추정 데이터를 생성하는 단계는, 상기 메타 데이터에 기초하여 복수의 노이즈 패턴 중 하나를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 노이즈 패턴에 대응되는 노이즈 제거 모델을 이용하여 상기 변형 데이터로부터 상기 원본 데이터에 대한 추정 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 수신하는 단계는, 상기 클라이언트 장치로부터 상기 원본 데이터에 부가된 노이즈에 대응되는 노이즈 패턴에 대한 식별 정보를 상기 변형 데이터 및 상기 메타 데이터와 함께 수신하고, 상기 추정 데이터를 생성하는 단계는, 상기 복수의 노이즈 패턴 중 상기 식별 정보에 대응되는 노이즈 패턴을 선택하는 단계; 및 상기 선택된 노이즈 패턴에 대응되는 노이즈 제거 모델을 이용하여 상기 변형 데이터로부터 상기 원본 데이터에 대한 추정 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 노이즈 레벨을 추정하는 단계는, 사전 학습된 노이즈 레벨 추정 모델을 이용하여 상기 노이즈 패턴 및 상기 추정된 노이즈로부터 상기 추정된 노이즈에 대응되는 노이즈 레벨을 추정할 수 있다.
상기 노이즈 레벨을 추정하는 단계는, 상기 사전 설정된 노이즈 패턴에 대응되는 이미지 및 상기 추정된 노이즈에 대응되는 이미지를 연결(concatenate)하는 단계; 상기 연결된 이미지를 기 설정된 이미지 패치 단위로 구분하는 단계; 및 기 설정된 크기의 슬라이딩 윈도우(sliding window)를 상기 연결된 이미지 내에서 순차적으로 이동하면서, 상기 슬라이딩 윈도우 내에 포함된 각 영역에 대한 노이즈 레벨을 상기 노이즈 레벨 추정 모델을 이용하여 추정하는 단계;를 포함하고, 상기 판단하는 단계는, 상기 슬라이딩 윈도우 내에 포함된 각 영역에 대해 추정된 노이즈 레벨 및 상기 결정된 노이즈 레벨에 기초하여 상기 변형 데이터의 위변조 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따른 데이터 위변조 방지 장치는, 원본 데이터의 메타 데이터에 기초하여 노이즈 레벨을 결정하는 노이즈 레벨 결정부; 사전 설정된 노이즈 패턴에 상기 결정된 노이즈 레벨을 적용하여 노이즈를 생성하고, 상기 생성된 노이즈를 상기 원본 데이터에 부가하여 상기 원본 데이터에 대한 변형 데이터를 생성하는 노이즈 적용부; 및 상기 변형 데이터 및 상기 메타 데이터를 서버로 전송하는 전송부를 포함한다.
상기 메타 데이터는, 상기 원본 데이터의 속성, 상기 원본 데이터의 생성 시점, 상기 원본 데이터가 생성된 위치, 상기 원본 데이터를 생성한 장치 및 상기 원본 데이터를 생성한 사용자 중 적어도 하나와 관련된 데이터를 포함할 수 있다.
상기 노이즈 레벨 결정부는, 상기 서버와 사전 합의된 방식에 따라 상기 메타 데이터로부터 상기 노이즈 레벨을 결정할 수 있다.
상기 사전 설정된 노이즈 패턴은, 상기 서버와 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중에서 선택된 노이즈 패턴일 수 있다.
상기 노이즈 생성부는, 상기 메타 데이터에 기초하여 복수의 노이즈 패턴 중 하나를 선택하고, 상기 결정된 노이즈 레벨을 상기 선택된 노이즈 패턴에 적용하여 상기 노이즈를 생성할 수 있다.
상기 노이즈 생성부는, 상기 메타 데이터에 기초하여, 상기 서버와 사전 합의된 선택 방식에 따라 상기 복수의 노이즈 패턴 중 하나를 선택할 수 있다.
상기 전송부는, 상기 선택된 노이즈 패턴에 대한 식별 정보를 상기 변형 데이터 및 상기 메타 데이터와 함께 상기 서버로 전송할 수 있다.
일 실시예에 따른 데이터 위변조 검출 장치는, 클라이언트 장치로부터 원본 데이터에 대한 변형 데이터 및 상기 원본 데이터의 메타 데이터를 수신하는 수신부; 상기 메타 데이터에 기초하여 노이즈 레벨을 결정하는 노이즈 레벨 결정부; 사전 설정된 노이즈 패턴에 기초하여 상기 변형 데이터로부터 상기 원본 데이터에 대한 추정 데이터를 생성하고, 상기 변형 데이터 및 상기 추정 데이터에 기초하여, 상기 변형 데이터를 생성하기 위해 상기 원본 데이터에 부가된 노이즈를 추정하는 노이즈 추정부; 상기 노이즈 패턴 및 상기 추정된 노이즈에 기초하여, 상기 추정된 노이즈에 대응되는 노이즈 레벨을 추정하는 노이즈 레벨 추정부; 및 상기 결정된 노이즈 레벨과 상기 추정된 노이즈 레벨에 기초하여 상기 변형 데이터의 위변조 여부를 판단하는 판단부를 포함한다.
상기 메타 데이터는, 상기 원본 데이터의 속성, 상기 원본 데이터의 생성 시점, 상기 원본 데이터가 생성된 위치, 상기 원본 데이터를 생성한 장치 및 상기 원본 데이터를 생성한 사용자 중 적어도 하나와 관련된 데이터를 포함할 수 있다.
상기 노이즈 추정부는, 상기 사전 설정된 노이즈 패턴에 대응되는 노이즈 제거(denoise) 모델을 이용하여 상기 변형 데이터로부터 상기 원본 데이터에 대한 추정 데이터를 생성할 수 있다.
상기 사전 설정된 노이즈 패턴은, 상기 클라이언트 장치와 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중에서 선택된 노이즈 패턴일 수 있다.
상기 노이즈 추정부는, 상기 메타 데이터에 기초하여 복수의 노이즈 패턴 중 하나를 선택하고, 상기 선택된 노이즈 패턴에 대응되는 노이즈 제거 모델을 이용하여 상기 변형 데이터로부터 상기 원본 데이터에 대한 추정 데이터를 생성할 수 있다.
상기 수신부는, 상기 클라이언트 장치로부터 상기 원본 데이터에 부가된 노이즈에 대응되는 노이즈 패턴에 대한 식별 정보를 상기 변형 데이터 및 상기 메타 데이터와 함께 수신하고, 상기 노이즈 추정부는, 상기 복수의 노이즈 패턴 중 상기 식별 정보에 대응되는 노이즈 패턴을 선택하고, 상기 선택된 노이즈 패턴에 대응되는 노이즈 제거 모델을 이용하여 상기 변형 데이터로부터 상기 원본 데이터에 대한 추정 데이터를 생성할 수 있다.
상기 노이즈 레벨 추정부는, 사전 학습된 노이즈 레벨 추정 모델을 이용하여 상기 노이즈 패턴 및 상기 추정된 노이즈로부터 상기 추정된 노이즈에 대응되는 노이즈 레벨을 추정할 수 있다.
상기 노이즈 레벨 추정부는, 상기 사전 설정된 노이즈 패턴에 대응되는 이미지 및 상기 추정된 노이즈에 대응되는 이미지를 연결(concatenate)하고, 상기 연결된 이미지를 기 설정된 이미지 패치 단위로 구분하고, 기 설정된 크기의 슬라이딩 윈도우(sliding window)를 상기 연결된 이미지 내에서 순차적으로 이동하면서, 상기 슬라이딩 윈도우 내에 포함된 각 영역에 대한 노이즈 레벨을 상기 노이즈 레벨 추정 모델을 이용하여 추정하며, 상기 판단부는, 상기 슬라이딩 윈도우 내에 포함된 각 영역에 대해 추정된 노이즈 레벨 및 상기 결정된 노이즈 레벨에 기초하여 상기 변형 데이터의 위변조 여부를 판단할 수 있다.
개시되는 실시예들에 따르면, 원본 데이터의 메타 데이터에 기초하여 결정되는 노이즈 레벨과 사전 설정된 노이즈 패턴에 기초하여 생성된 노이즈를 원본 데이터에 부가함으로써 메타 데이터와 노이즈 패턴에 따라 상이한 노이즈가 원본 데이터에 부가되도록 할 수 있으며, 원본 데이터의 형태와 무관하게 용이한 위변조 검출이 가능하게 된다.
도 1은 일 실시예에 따른 데이터 위변조 방지 기술이 적용되는 위변조 방지 시스템의 일 예를 나타낸 구성도
도 2는 일 실시예에 따른 위변조 방지 장치의 구성도
도 3은 원본 데이터인 이미지 데이터에 노이즈를 부가하여 생성된 변형 데이터의 일 예를 나타낸 예시도
도 4는 원본 데이터인 음성 신호에 노이즈를 부가하여 생성된 변형 데이터의 일 예를 나타낸 예시도
도 5는 일 실시예에 따른 데이터 위변조 검출 장치의 구성도
도 6은 일 실시예에 따른 데이터 위변조 방지 방법의 순서도
도 7은 일 실시예에 따른 데이터 위변조 검출 방법의 순서도
도 8는 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 예시하여 설명하기 위한 블록도
도 2는 일 실시예에 따른 위변조 방지 장치의 구성도
도 3은 원본 데이터인 이미지 데이터에 노이즈를 부가하여 생성된 변형 데이터의 일 예를 나타낸 예시도
도 4는 원본 데이터인 음성 신호에 노이즈를 부가하여 생성된 변형 데이터의 일 예를 나타낸 예시도
도 5는 일 실시예에 따른 데이터 위변조 검출 장치의 구성도
도 6은 일 실시예에 따른 데이터 위변조 방지 방법의 순서도
도 7은 일 실시예에 따른 데이터 위변조 검출 방법의 순서도
도 8는 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 예시하여 설명하기 위한 블록도
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
도 1은 일 실시예에 따른 데이터 위변조 방지 기술이 적용되는 위변조 방지 시스템(100)의 일 예를 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 위변조 방지 시스템(100)은 클라이언트 장치(110) 및 서버(120)를 포함한다.
클라이언트 장치(110)는 원본 데이터를 보유하고 있는 장치로서, 원본 데이터에 위변조 방지를 위한 노이즈를 부가하여 원본 데이터에 대한 변형 데이터를 생성하고, 생성된 변형 데이터를 유무선 네트워크를 통해 서버(120)로 제공하기 위한 장치이다.
이때, 원본 데이터는 예를 들어, 이미지 데이터, 동영상 데이터, 음성 데이터 등일 수 있으나, 반드시 특정한 형태로 한정되는 것은 아니다.
한편, 클라이언트 장치(110)가 원본 데이터를 보유하고 있다는 것은 클라이언트 장치(110)가 내부에 구비된 저장 수단 또는 클라이언트 장치(110)에 연결된 외부 저장 수단에 원본 데이터를 저장하고 있음을 의미할 수 있다.
한편, 일 실시예에 따르면, 원본 데이터는 클라이언트 장치(110)에 의해 직접 생성되거나, 클라이언트 장치(110)와 유무선을 통해 연결된 외부 장치에 의해 생성되어 클라이언트 장치(110)로 제공될 수 있다. 예를 들어, 클라이언트 장치(110)는 촬상 장치(imaging device)와 같은 이미지 획득 수단 및 마이크로폰(microphone)과 같은 음성 획득 수단 중 적어도 하나를 구비할 수 있으며, 이를 통해 획득된 신호를 이용하여 원본 데이터를 생성할 수 있다. 다른 예로, 클라이언트 장치(110)는 이미지 획득 수단 및 음성 획득 수단 중 적어도 하나를 포함하는 외부 장치로부터 외부 장치에 의해 생성된 원본 데이터를 안전한 경로를 통해 제공받을 수 있다.
한편, 클라이언트 장치(110)는 예를 들어, 스마트폰, 태블릿 PC, 데스크톱 PC, 랩톱 PC, 패블릿(phablet), 스마트 워치(smart watch) 등일 수 있으나, 반드시 특정한 형태의 장치로 한정되는 것은 아니다.
서버(120)는 클라이언트 장치(110)로부터 원본 데이터에 대한 변형 데이터를 수신하고, 수신된 변형 데이터의 위변조 여부를 판단한다.
일 실시예에서 서버(120)는 변형 데이터의 위변조 판단 결과에 따라 클라이언트 장치(110) 또는 클라이언트 장치(110)의 사용자에게 특정한 서비스를 제공하기 위한 시스템의 일 구성으로 포함될 수 있다. 예를 들어, 서버(120)는 보험금 청구 서비스를 제공하기 위한 시스템의 일 구성으로 포함될 수 있으며, 이 경우, 원본 데이터는 보험금 청구를 위한 증빙 서류를 촬영한 이미지 데이터일 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 위변조 방지 장치의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 다른 위변조 방지 장치(200)는 노이즈 레벨 결정부(210), 노이즈 적용부(220) 및 전송부(230)를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 위변조 방지 장치(200)는 도 1에 도시된 클라이언트 장치(110)에 포함된 일 구성으로 구현될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 노이즈 레벨 결정부(210), 노이즈 적용부(220) 및 전송부(230)는 하나 이상의 하드웨어 프로세서 또는 하나 이상의 하드웨어 프로세서 및 소프트웨어의 결합에 의해 구현될 수 있으며, 도시된 예와 달리 구체적 동작에 있어 명확히 구분되지 않을 수 있다.
노이즈 레벨 결정부(210)는 원본 데이터의 메타 데이터(meta data)에 기초하여 노이즈 레벨을 결정한다.
이때, 일 실시예에 따르면, 메타 데이터는 원본 데이터의 속성, 원본 데이터의 생성 시점, 원본 데이터가 생성된 위치, 원본 데이터를 생성한 장치 및 원본 데이터를 생성한 사용자 중 적어도 하나와 관련된 데이터를 포함할 수 있다.
예를 들어, 원본 데이터의 속성과 관련된 데이터는 원본 데이터의 파일 크기, 해상도, 재생 시간, 식별 정보(예를 들어, 파일명) 등과 같이 원본 데이터가 가진 속성을 나타내기 위한 데이터를 의미할 수 있다.
원본 데이터의 생성 시점과 관련된 데이터는 원본 데이터가 생성된 시점을 나타내기 위한 데이터를 의미하며, 예를 들어, 원본 데이터가 생성된 날짜, 시간, 요일 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
원본 데이터가 생성된 위치와 관련된 데이터는 원본 데이터가 생성된 시점에 원본 데이터를 생성한 장치(예를 들어, 클라이언트 장치(110) 또는 클라이언트 장치(110)와 연결된 외부 장치)의 위치를 나타내기 위한 데이터를 의미할 수 있다. 예를 들어, 원본 데이터가 생성된 위치와 관련된 데이터는 GPS 데이터를 이용하여 측정된 위치 데이터일 수 있으나, 위치 데이터의 획득 방법은 반드시 특정한 방식에 한정되는 것은 아니다.
원본 데이터를 생성한 장치와 관련된 데이터는 예를 들어, 원본 데이터를 생성한 장치의 장치 식별 정보(예를 들어, MAC 어드레스, 장치명 등)일 수 있으나, 장치 식별 정보 외에도 원본 데이터를 생성한 장치로부터 획득 가능한 다양한 데이터를 포함할 수 있다.
원본 데이터를 생성한 사용자와 관련된 데이터는 원본 데이터를 생성한 장치의 사용자에 대한 사용자 식별 정보(예를 들어, 개인 식별 번호(Personal Identification Number, PIN), 사용자 명칭, 사용자 아이디 등)일 수 있으나, 사용자 식별 정보 외에도 나이, 성별, 이름 등과 같이 사용자로부터 획득 가능한 다양한 데이터를 포함할 수 있다.
한편, 메타 데이터는 반드시 상술한 예에 한정되는 것은 아니며, 상술한 예에 외에도 원본 데이터와 연관된 다양한 종류의 데이터를 포함할 수 있다.
한편, 일 실시예에 따르면, 노이즈 레벨 결정부(210)는 사전 설정된 방식에 따라 메타 데이터로부터 노이즈 레벨을 결정할 수 있다.
이때, 노이즈 레벨 결정을 위한 방식은 반드시 특정한 방식으로 한정되는 것은 아니며, 메타 데이터를 입력으로 이용하되, 입력된 메타 데이터에 따라 0이 아닌 임의의 상수 값을 생성할 수 있는 다양한 방식을 포함할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 노이즈 레벨 결정을 위한 방식은 서버(120)와 클라이언트 장치(120) 사이에 사전 합의된 방식일 수 있다.
노이즈 적용부(220)는 노이즈 레벨 결정부(210)에 의해 결정된 노이즈 레벨을 사전 설정된 노이즈 패턴에 적용하여 노이즈를 생성하고, 생성된 노이즈를 원본 데이터에 부가하여 원본 데이터에 대한 변형 데이터를 생성한다.
이때, 사전 설정된 노이즈 패턴은 예를 들어, 가우시안 분포(Gaussian distribution), 레일리 분포(Rayleigh distribution), 감마 분포(Gamma distribution), 지수 분포(Exponential distribution) 등과 같이 특정한 분포를 따르는 노이즈 패턴일 수 있다.
한편, 일 실시예에 따르면, 사전 설정된 노이즈 패턴은 서버(120)와 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중에서 선택된 노이즈 패턴일 수 있다.
구체적으로, 일 실시예에 따르면, 노이즈 적용부(220)는 서버(120)와 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중 하나를 랜덤하게 선택할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 노이즈 적용부(220)는 원본 데이터의 메타 데이터에 기초하여 서버(120)와 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중 하나를 선택할 수 있다.
예를 들어, 가우시안 분포를 따르는 제1 노이즈 패턴과 감마 분포를 따르는 제2 노이즈 패턴이 서버(120)와 사전 합의된 것으로 가정하면, 노이즈 적용부(220)는 원본 데이터의 생성 시점이 00:00~11:59 사이인 경우, 제1 노이즈 패턴을 선택하고, 12:00~23:59 사이인 경우, 제2 노이즈 패턴을 선택할 수 있다. 다른 예로, 노이즈 적용부(220)는 원본 데이터의 생성 시점에서 원본 데이터를 생성한 장치의 위치가 기 설정된 영역 내인 경우, 제1 노이즈 패턴을 선택하고, 기 설정된 영역 외인 경우 제2 노이즈 패턴을 선택할 수 있다.
한편, 원본 데이터의 메타 데이터에 기초하여 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중 하나를 선택하는 방식은 반드시 상술한 예에 한정되는 것은 아니며 실시예에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 원본 데이터의 메타 데이터에 기초하여 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중 하나를 선택하는 방식은 서버(120)와 사전 합의된 선택 방식일 수 있다.
한편, 노이즈 레벨 및 노이즈 패턴이 결정된 경우, 노이즈 적용부(220)는 노이즈 패턴을 노이즈 레벨만큼 스케일링(scaling)하여 노이즈를 생성하고, 생성된 노이즈를 원본 데이터에 부가하여 변형 데이터를 생성할 수 있다.
구체적으로, 도 3은 원본 데이터인 이미지 데이터(310)에 노이즈를 부가하여 생성된 변형 데이터(320)의 일 예를 나타낸 예시도이다.
도 3에 도시된 예와 같이, 원본 데이터가 M×N개의 픽셀로 이루어진 이미지 데이터(310)인 경우, 변형 데이터(320)는 아래의 수학식 1과 같이 생성될 수 있다.
[수학식 1]
P(i,j)=R(i,j)+ε·N(i,j)
이때, (i,j)는 픽셀 좌표, P(i,j)는 변형 데이터, R(i,j)는 원본 데이터, ε는 노이즈 레벨, N(i,j)은 노이즈 패턴을 나타낸다.
한편, 도 4는 원본 데이터인 음성 신호(410)에 노이즈를 부가하여 생성된 변형 데이터(420)의 일 예를 나타낸 예시도이다.
도 4에 도시된 예와 같이, 원본 데이터가 음성 신호(410)와 같이 시간(t)의 경과에 따라 변화하는 시계열 데이터인 경우, 변형 데이터(420)는 아래의 수학식 2와 같이 생성될 수 있다.
[수학식 2]
P(t)=R(t)+ε·N(t)
이때, P(t)는 변형 데이터, R(t)은 원본 데이터, ε는 노이즈 레벨, N(t)는 노이즈 패턴을 나타낸다.
한편, 전송부(230)는 노이즈 적용부(220)에 의해 생성된 변형 데이터와 변형 데이터의 원본 데이터에 대한 메타 데이터를 서버(120)로 전송한다.
이때, 일 실시예에 따르면, 변형 데이터 생성을 위해 원본 데이터에 부가된 노이즈가 서버(120)와 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중 임의로 선택되거나 서버(120)와 사전 합의되지 않은 방식에 따라 선택된 노이즈 패턴을 이용하여 생성된 경우, 전송부(230)는 선택된 노이즈 패턴에 대한 식별 정보를 변형 데이터 및 메타 데이터와 함께 서버(120)로 전송할 수 있다. 이때, 선택된 노이즈 패턴에 대한 식별 정보는 서버(120)에서 클라이언트 장치(110)와 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중 하나를 특정하기 위해 이용할 수 있는 다양한 정보를 포함할 수 있다.
한편, 일 실시예에 따르면, 전송부(230)는 클라이언트 장치(110)와 서버(120)가 네트워크를 통해 접속되어 있지 않은 경우, 생성된 변형 데이터를 예를 들어, TEE(Trusted Execution Environment), SE(Secure Element) 등과 같은 안전한 보안 영역에 저장할 수 있다. 이 경우, 전송부(230)는 클라이언트 장치(110)와 서버(120)가 네트워크를 통해 접속된 이후 보안 영역에 저장된 변형 데이터를 서버(120)로 전송할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 데이터 위변조 검출 장치의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 데이터 위변조 검출 장치(500)는 수신부(510), 노이즈 레벨 결정부(520), 노이즈 추정부(530), 노이즈 레벨 추정부(540) 및 판단부(550)를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 위변조 검출 장치(500)는 도 1에 도시된 서버(120)에 포함된 일 구성으로 구현될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 수신부(510), 노이즈 레벨 결정부(520), 노이즈 추정부(530), 노이즈 레벨 추정부(540) 및 판단부(550)는 하나 이상의 하드웨어 프로세서 또는 하나 이상의 하드웨어 프로세서 및 소프트웨어의 결합에 의해 구현될 수 있으며, 도시된 예와 달리 구체적 동작에 있어 명확히 구분되지 않을 수 있다.
수신부(510)는 클라이언트 장치(110)로부터 원본 데이터에 대한 변형 데이터 및 원본 데이터의 메타 데이터를 수신한다.
이때, 실시예에 따라, 수신부(510)는 변형 데이터 생성을 위해 원본 데이터에 부가된 노이즈에 대응되는 노이즈 패턴에 대한 식별 정보를 변형 데이터 및 메타 데이터와 함께 클라이언트 장치(110)로부터 수신할 수 있다.
예를 들어, 상술한 바와 같이 클라이언트 장치(110)가 원본 데이터에 부가할 노이즈를 생성하기 위해 서버(120)와 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중 하나를 랜덤하게 선택하거나 서버(120)와 사전 공유되지 않은 방식에 따라 선택한 경우, 수신부(510)는 클라이언트 장치(110)로부터 클라이언트 장치(110)에 의해 선택된 노이즈 패턴에 대한 식별 정보를 수신할 수 있다.
노이즈 레벨 결정부(520)는 클라이언트 장치(110)로부터 수신된 메타 데이터에 기초하여 노이즈 레벨을 결정한다.
이때, 노이즈 레벨 결정부(520)는 클라이언트 장치(110)와 사전 합의된 방식에 따라 클라이언트 장치(110)로부터 수신된 메타 데이터로부터 노이즈 레벨을 결정할 수 있다.
이때, 사전 합의된 방식은 반드시 특정한 방식으로 한정되는 것은 아니며, 메타 데이터를 입력으로 이용하되, 메타 데이터에 따라 0이 아닌 임의의 상수 값을 생성할 수 있는 다양한 방식을 포함할 수 있다.
노이즈 추정부(530)는 사전 설정된 노이즈 패턴에 기초하여 클라이언트 장치(110)로부터 수신된 변형 데이터로부터 변형 데이터의 원본 데이터에 대한 추정 데이터를 생성하고, 변형 데이터 및 추정 데이터에 기초하여 변형 데이터를 생성하기 위해 원본 데이터에 부가된 노이즈를 추정한다.
일 실시예에 따르면, 노이즈 추정부(530)는 사전 설정된 노이즈 패턴에 대응되는 노이즈 제거 모델을 이용하여 클라이언트 장치(110)로부터 수신된 변형 데이터로부터 원본 데이터에 대한 추정 데이터를 생성할 수 있다.
이때, 노이즈 제거 모델은 예를 들어, 사전 설정된 노이즈 패턴에 대응되는 노이즈를 제거하도록 사전 설계된 필터링 알고리즘을 이용한 노이즈 제거 필터일 수 있다.
다른 예로, 노이즈 제거 모델은 노이즈가 적용되지 않은 원본 데이터와 해당 원본 데이터에 사전 설정된 노이즈 패턴을 만족하는 임의의 노이즈를 부가하여 생성된 변형 데이터를 학습 데이터 쌍으로 이용하여, 노이즈 제거 모델로 입력되는 임의의 변형 데이터로부터 원본 데이터에 대한 추정 데이터를 생성하도록 사전 학습된 모델일 수 있다. 이때, 노이즈 제거 모델은 예를 들어, 심층 신경망(Deep Neural Network) 기반의 학습 모델 일 수 있으나, 기계 학습(Machine learning)을 통해 학습될 수 있는 모델이라면 반드시 특정한 형태의 모델로 한정되는 것은 아니다.
한편, 노이즈 제거 모델은 반드시 상술한 예에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라 상술한 예 외에도 공지된 다양한 형태의 노이즈 제거 모델이 이용될 수 있다.
한편, 일 실시예에 따르면, 사전 설정된 노이즈 패턴은 클라이언트 장치(110)와 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중에서 선택된 노이즈 패턴일 수 있다. 이 경우, 클라이언트 장치(110)와 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 각각에 대응되는 복수의 노이즈 제거 모델이 존재할 수 있으며, 노이즈 추정부(530)는 복수의 노이즈 제거 모델 중 선택된 노이즈 패턴에 대응되는 노이즈 제거 모델을 이용하여 원본 데이터에 대한 추정 데이터를 생성할 수 있다.
구체적으로, 일 실시예에 따르면, 노이즈 추정부(530)는 클라이언트 장치(110)로부터 수신된 원본 데이터의 메타 정보에 기초하여 클라이언트 장치(120)와 사전 합의된 선택 방식에 따라 클라이언트 장치(110)와 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중에서 하나를 선택할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 노이즈 추정부(530)는 클라이언트 장치(110)와 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중 클라이언트 장치(110)로부터 수신된 노이즈 패턴에 대한 식별 정보에 대응되는 노이즈 패턴을 선택할 수 있다.
한편, 원본 데이터에 대한 추정 데이터가 생성된 경우, 노이즈 추정부(530)는 예를 들어, 아래의 수학식 3 또는 4와 같이 변형 데이터와 추정 데이터 사이의 차이에 기초하여 원본 데이터에 부가된 노이즈를 추정할 수 있다.
구체적으로, 클라이언트 장치(110)로부터 수신된 변형 데이터가 이미지 데이터인 원본 데이터에 대한 변형 데이터인 경우, 원본 데이터에 부가된 노이즈는 아래의 수학식 3을 이용하여 추정될 수 있다.
[수학식 3]
ε'· N'(i,j)=P(i,j)-R'(i,j)
이때, P(i,j)는 클라이언트 장치(110)로부터 수신된 변형 데이터, R'(i,j)는 추정 데이터, ε'· N'(i,j)은 원본 데이터에 부가된 노이즈 추정 값을 나타낸다.
한편, 클라이언트 장치(110)로부터 수신된 변형 데이터가 음성 신호와 같이 시간(t)의 경과에 따라 변화하는 시계열 데이터인 원본 데이터에 대한 변형 데이터인 경우, 원본 데이터에 부가된 노이즈는 아래의 수학식 4를 이용하여 추정될 수 있다.
[수학식 4]
ε'· N'(t)=P(t)-R'(t)
이때, P(t)는 클라이언트 장치(110)로부터 수신된 변형 데이터, R'(t)은 추정 데이터, ε'· N'(t)는 원본 데이터에 부가된 노이즈의 추정 값을 나타낸다.
노이즈 레벨 추정부(540)는 노이즈 추정부(530)에서 노이즈 추정을 위해 이용된 노이즈 패턴 및 추정된 노이즈에 기초하여, 추정된 노이즈에 대응되는 노이즈 레벨을 추정한다.
일 실시예에 따르면, 노이즈 레벨 추정부(540)는 기계 학습을 통해 사전 학습된 노이즈 레벨 추정 모델을 이용하여 노이즈 추정부(530)에 의해 추정된 노이즈에 대응되는 노이즈 레벨을 추정할 수 있다.
이때, 노이즈 레벨 추정 모델은 예를 들어, 심층 신경망(Deep Neural Network) 기반의 모델 또는 회귀 모델(Regression model)일 수 있으나, 기계 학습을 통해 학습 가능한 모델이라면 반드시 특정한 형태의 모델로 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 노이즈 추정부(540)는 노이즈 추정을 위해 이용된 노이즈 패턴에 대응되는 제1 이미지와 추정된 노이즈에 대응되는 제2 이미지를 연결(concatenate)한 후, 연결된 이미지를 기 설정된 이미지 패치 단위로 구분할 수 있다.
이후, 노이즈 추정부(540)는 기 설정된 크기의 슬라이딩 윈도우(sliding window)를 연결된 이미지 내에서 순차적으로 이동시키면서 슬라이딩 윈도우 내에 포함되는 각 영역에 대한 노이즈 레벨을 노이즈 추정 모델을 이용하여 추정할 수 있다. 이때, 슬라이딩 윈도우의 크기, 단위 이동 거리 및 이동 방향은 사용자에 의해 사전 설정될 수 있으며, 실시예에 따라 변동될 수 있다.
판단부(550)는 노이즈 레벨 결정부(520)에 의해 결정된 노이즈 레벨과 노이즈 레벨 추정부(540)에 의해 추정된 노이즈 레벨에 기초하여 클라이언트 장치(110)로부터 수신된 변형 데이터의 위변조 여부를 판단한다.
구체적으로, 일 실시예에 따르면, 판단부(550)는 결정된 노이즈 레벨과 추정된 노이즈 레벨 사이의 차이가 기 설정된 범위를 벗어나는 경우, 클라이언트 장치(110)로부터 수신된 변형 데이터가 위변조된 것으로 판단할 수 있다.
한편, 일 실시예에 따르면, 판단부(550)는 상술한 바와 같이 슬라이딩 윈도우 내에 포함된 각 영역에 대한 노이즈 레벨이 추정된 경우, 각 영역에 대해 추정된 노이즈 레벨과 노이즈 레벨 결정부(520)에 의해 결정된 노이즈 레벨에 기초하여 클라이언트 장치(110)로부터 수신된 변형 데이터의 위변조 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 판단부(550)는 각 영역에 대해 추정된 노이즈 레벨의 평균 값과 노이즈 레벨 결정부(520)에 의해 결정된 노이즈 레벨의 차이가 기 설정된 범위를 벗어나는 경우, 클라이언트 장치(110)로부터 수신된 변형 데이터가 위변조된 것으로 판단할 수 있다.
다른 예로, 판단부(550)는 각 영역에 대해 추정된 노이즈 레벨 중 노이즈 레벨 결정부(520)에 의해 결정된 노이즈 레벨과의 차이가 기 설정된 범위를 벗어나는 노이즈 레벨이 존재하는 경우, 클라이언트 장치(110)로부터 수신된 변형 데이터가 위변조된 것으로 판단할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 데이터 위변조 방지 방법의 순서도이다.
도 6에 도시된 방법은 예를 들어, 도 2에 도시된 위변조 방지 장치(200)에 의해 수행될 수 있다.
도 6을 참조하면, 우선, 위변조 방지 장치(200)는 원본 데이터의 메타 데이터에 기초하여 노이즈 레벨을 결정한다(610).
이때, 일 실시예에 따르면, 위변조 방지 장치(200)는 서버(120)와 사전 합의된 방식에 따라 메타 데이터로부터 노이즈 레벨을 결정할 수 있다.
이후, 위변조 방지 장치(200)는 결정된 노이즈 레벨을 사전 설정된 노이즈 패턴에 적용하여 노이즈를 생성한다(620).
이때, 일 실시예에 따르면, 사전 설정된 노이즈 패턴은 서버(120)와 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중에서 선택된 노이즈 패턴일 수 있다.
구체적으로, 일 실시예에 따르면, 위변조 방지 장치(200)는 서버(120)와 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중 하나를 랜덤하게 선택할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 위변조 방지 장치(200)는 원본 데이터의 메타 데이터에 기초하여 서버(120)와 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중 하나를 선택할 수 있다. 이때, 실시예에 따라, 원본 데이터의 메타 데이터에 기초하여 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중 하나를 선택하는 방식은 서버(120)와 사전 합의된 선택 방식일 수 있다.
이후, 위변조 방지 장치(200)는 생성된 노이즈를 원본 데이터에 부가하여 원본 데이터에 대한 변형 데이터를 생성한다(630).
이후, 위변조 방지 장치(200)는 변형 데이터 및 메타 데이터를 서버(120)로 전송한다(640).
이때, 일 실시예에 따르면, 변형 데이터 생성을 위해 원본 데이터에 부가된 노이즈가 서버(120)와 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중 임의로 선택되거나 원본 데이터에 대한 메타 데이터에 기초하여 서버(120)와 사전 공유되지 않은 방식에 따라 선택된 노이즈 패턴을 이용하여 생성된 경우, 위변조 방지 장치(200)는 선택된 노이즈 패턴에 대한 식별 정보를 변형 데이터 및 메타 데이터와 함께 서버(120)로 전송할 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 순서도에서 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 데이터 위변조 검출 방법의 순서도이다.
도 7에 도시된 방법은 예를 들어, 도 5에 도시된 위변조 검출 장치(500)에 의해 수행될 수 있다.
도 7을 참조하면, 우선, 위변조 검출 장치(500)는 클라이언트 장치(110)로부터 원본 데이터에 대한 변형 데이터 및 원본 데이터의 메타 데이터를 수신한다(710).
이때, 실시예에 따라, 클라이언트 장치(110)로부터 수신되는 데이터는 변형 데이터 생성을 위해 원본 데이터에 부가된 노이즈에 대응되는 노이즈 패턴에 대한 식별 정보를 포함할 수 있다.
이후, 위변조 검출 장치(500)는 수신된 메타 데이터에 기초하여 노이즈 레벨을 결정한다(720).
이때, 일 실시예에 따르면, 위변조 검출 장치(500)는 클라이언트 장치(110)와 사전 공유된 방식에 따라 수신된 메타 데이터로부터 노이즈 레벨을 결정할 수 있다.
이후, 위변조 검출 장치(500)는 사전 설정된 노이즈 패턴에 기초하여 수신된 변형 데이터로부터 원본 데이터에 대한 추정 데이터를 생성한다(730).
이때, 일 실시예에 따르면, 위변조 검출 장치(500)는 사전 설정된 노이즈 패턴에 대응되는 노이즈 제거 모델을 이용하여 클라이언트 장치(110)로부터 수신된 변형 데이터로부터 원본 데이터에 대한 추정 데이터를 생성할 수 있다.
한편, 일 실시예에 따르면, 사전 설정된 노이즈 패턴은 클라이언트 장치(110)와 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중에서 선택된 노이즈 패턴일 수 있다.
구체적으로, 일 실시예에 따르면, 위변조 검출 장치(500)는 클라이언트 장치(110)로부터 수신된 원본 데이터의 메타 정보에 기초하여 클라이언트 장치(120)와 사전 합의된 선택 방식에 따라 클라이언트 장치(110)와 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중에서 하나를 선택할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 위변조 검출 장치(500)는 클라이언트 장치(110)와 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중 클라이언트 장치(110)로부터 수신된 노이즈 패턴에 대한 식별 정보에 대응되는 노이즈 패턴을 선택할 수 있다.
이후, 위변조 검출 장치(500)는 변형 데이터 및 추정 데이터에 기초하여, 변형 데이터를 생성하기 위해 원본 데이터에 부가된 노이즈를 추정한다(740).
이후, 위변조 검출 장치(500)는 사전 설정된 노이즈 패턴 및 추정된 노이즈에 기초하여 추정된 노이즈에 대응되는 노이즈 레벨을 추정한다(750).
이때, 일 실시예에 따르면, 위변조 검출 장치(500)는 사전 학습된 노이즈 레벨 추정 모델을 이용하여, 추정된 노이즈에 대응되는 노이즈 레벨을 추정할 수 있다.
구체적으로, 일 실시예에 따르면, 위변조 검출 장치(500)는 기 설정된 크기의 슬라이딩 윈도우(sliding window)를 연결된 이미지 내에서 순차적으로 이동시키면서 슬라이딩 윈도우 내에 포함되는 각 영역에 대한 노이즈 레벨을 노이즈 추정 모델을 이용하여 추정할 수 있다. 이때, 슬라이딩 윈도우의 크기, 단위 이동 거리 및 이동 방향은 사용자에 의해 사전 설정될 수 있으며, 실시예에 따라 변동될 수 있다.
이후, 위변조 검출 장치(500)는 720 단계에서 결정된 노이즈 레벨과 750 단계에서 추정된 노이즈 레벨에 기초하여 변형 데이터의 위변조 여부를 판단한다(760).
이때, 일 실시예에 따르면, 위변조 검출 장치(500)는 720 단계에서 결정된 노이즈 레벨과 750 단계에서 추정된 노이즈 레벨 사이의 차이가 기 설정된 범위를 벗어나는 경우, 클라이언트 장치(110)로부터 수신된 변형 데이터가 위변조된 것으로 판단할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 위변조 검출 장치(500)는 750 단계에서 슬라이딩 윈도우를 이용하여 복수의 노이즈 레벨이 추정된 경우, 추정된 복수의 노이즈 레벨의 평균 값과 720 단계에서 결정된 노이즈 레벨의 차이가 기 설정된 범위를 벗어나는지 여부를 판단할 수 있다. 이때, 추정된 복수의 노이즈 레벨의 평균 값과 결정된 노이즈 레벨의 차이가 기 설정된 범위를 벗어나는 경우, 위변조 검출 장치(500)는 클라이언트 장치(110)로부터 수신된 변형 데이터가 위변조된 것으로 판단할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 위변조 검출 장치(500)는 750 단계에서 슬라이딩 윈도우를 이용하여 복수의 노이즈 레벨이 추정된 경우, 추정된 복수의 노이즈 레벨 중 720 단계에서 결정된 노이즈 레벨과의 차이가 기 설정된 범위를 벗어나는 노이즈 레벨이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 이때, 추정된 복수의 노이즈 레벨 중 결정된 노이즈 레벨과의 차이가 기 설정된 범위를 벗어나는 노이즈 레벨이 존재하는 경우, 위변조 검출 장치(500)는 클라이언트 장치(110)로부터 수신된 변형 데이터가 위변조된 것으로 판단할 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 순서도에서 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 예시하여 설명하기 위한 블록도이다. 도시된 실시예에서, 각 컴포넌트들은 이하에 기술된 것 이외에 상이한 기능 및 능력을 가질 수 있고, 이하에 기술되지 않은 것 이외에도 추가적인 컴포넌트를 포함할 수 있다.
도시된 컴퓨팅 환경(10)은 컴퓨팅 장치(12)를 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(12)는 도 2에 도시된 위변조 방지 장치(200) 또는 도 5에 도시된 위변조 검출 장치(500)에 포함된 하나 이상의 컴포넌트일 수 있다.
컴퓨팅 장치(12)는 적어도 하나의 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16) 및 통신 버스(18)를 포함한다. 프로세서(14)는 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 앞서 언급된 예시적인 실시예에 따라 동작하도록 할 수 있다. 예컨대, 프로세서(14)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행할 수 있다. 상기 하나 이상의 프로그램들은 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능 명령어를 포함할 수 있으며, 상기 컴퓨터 실행 가능 명령어는 프로세서(14)에 의해 실행되는 경우 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 예시적인 실시예에 따른 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 컴퓨터 실행 가능 명령어 내지 프로그램 코드, 프로그램 데이터 및/또는 다른 적합한 형태의 정보를 저장하도록 구성된다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 프로그램(20)은 프로세서(14)에 의해 실행 가능한 명령어의 집합을 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 메모리(랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 이들의 적절한 조합), 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스들, 광학 디스크 저장 디바이스들, 플래시 메모리 디바이스들, 그 밖에 컴퓨팅 장치(12)에 의해 액세스되고 원하는 정보를 저장할 수 있는 다른 형태의 저장 매체, 또는 이들의 적합한 조합일 수 있다.
통신 버스(18)는 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)를 포함하여 컴퓨팅 장치(12)의 다른 다양한 컴포넌트들을 상호 연결한다.
컴퓨팅 장치(12)는 또한 하나 이상의 입출력 장치(24)를 위한 인터페이스를 제공하는 하나 이상의 입출력 인터페이스(22) 및 하나 이상의 네트워크 통신 인터페이스(26)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(22) 및 네트워크 통신 인터페이스(26)는 통신 버스(18)에 연결된다. 입출력 장치(24)는 입출력 인터페이스(22)를 통해 컴퓨팅 장치(12)의 다른 컴포넌트들에 연결될 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 포인팅 장치(마우스 또는 트랙패드 등), 키보드, 터치 입력 장치(터치패드 또는 터치스크린 등), 음성 또는 소리 입력 장치, 다양한 종류의 센서 장치 및/또는 촬영 장치와 같은 입력 장치, 및/또는 디스플레이 장치, 프린터, 스피커 및/또는 네트워크 카드와 같은 출력 장치를 포함할 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 컴퓨팅 장치(12)를 구성하는 일 컴포넌트로서 컴퓨팅 장치(12)의 내부에 포함될 수도 있고, 컴퓨팅 장치(12)와는 구별되는 별개의 장치로 컴퓨팅 장치(12)와 연결될 수도 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 전술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 컴퓨팅 환경
12: 컴퓨팅 장치
14: 프로세서
16: 컴퓨터 판독 가능 저장 매체
18: 통신 버스
20: 프로그램
22: 입출력 인터페이스
24: 입출력 장치
26: 네트워크 통신 인터페이스
100: 데이터 위변조 방지 시스템
110: 클라이언트 장치
120: 서버
200: 데이터 위변조 방지 장치
210: 노이즈 레벨 결정부
220: 노이즈 적용부
230: 전송부
500: 데이터 위변조 검출 장치
510: 수신부
520: 노이즈 레벨 결정부
530: 노이즈 추정부
540: 노이즈 레벨 추정부
550: 판단부
12: 컴퓨팅 장치
14: 프로세서
16: 컴퓨터 판독 가능 저장 매체
18: 통신 버스
20: 프로그램
22: 입출력 인터페이스
24: 입출력 장치
26: 네트워크 통신 인터페이스
100: 데이터 위변조 방지 시스템
110: 클라이언트 장치
120: 서버
200: 데이터 위변조 방지 장치
210: 노이즈 레벨 결정부
220: 노이즈 적용부
230: 전송부
500: 데이터 위변조 검출 장치
510: 수신부
520: 노이즈 레벨 결정부
530: 노이즈 추정부
540: 노이즈 레벨 추정부
550: 판단부
Claims (30)
- 원본 데이터의 메타 데이터에 기초하여 노이즈 레벨을 결정하는 단계;
사전 설정된 노이즈 패턴에 상기 결정된 노이즈 레벨을 적용하여 노이즈를 생성하는 단계;
상기 생성된 노이즈를 상기 원본 데이터에 부가하여 상기 원본 데이터에 대한 변형 데이터를 생성하는 단계; 및
상기 변형 데이터 및 상기 메타 데이터를 서버로 전송하는 단계를 포함하는 데이터 위변조 방지 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 메타 데이터는, 상기 원본 데이터의 속성, 상기 원본 데이터의 생성 시점, 상기 원본 데이터가 생성된 위치, 상기 원본 데이터를 생성한 장치 및 상기 원본 데이터를 생성한 사용자 중 적어도 하나와 관련된 데이터를 포함하는 데이터 위변조 방지 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 결정하는 단계는, 상기 서버와 사전 합의된 방식에 따라 상기 메타 데이터로부터 상기 노이즈 레벨을 결정하는 데이터 위변조 방지 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 사전 설정된 노이즈 패턴은, 상기 서버와 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중에서 선택된 노이즈 패턴인 데이터 위변조 방지 방법.
- 청구항 4에 있어서,
상기 노이즈를 생성하는 단계는, 상기 메타 데이터에 기초하여 복수의 노이즈 패턴 중 하나를 선택하는 단계; 및
상기 결정된 노이즈 레벨을 상기 선택된 노이즈 패턴에 적용하여 상기 노이즈를 생성하는 단계를 포함하는 데이터 위변조 방지 방법.
- 청구항 5에 있어서,
상기 선택하는 단계는, 상기 메타 데이터에 기초하여, 상기 서버와 사전 합의된 선택 방식에 따라 상기 복수의 노이즈 패턴 중 하나를 선택하는 데이터 위변조 방지 방법.
- 청구항 5에 있어서,
상기 전송하는 단계는, 상기 선택된 노이즈 패턴에 대한 식별 정보를 상기 변형 데이터 및 상기 메타 데이터와 함께 상기 서버로 전송하는 데이터 위변조 방지 방법.
- 클라이언트 장치로부터 원본 데이터에 대한 변형 데이터 및 상기 원본 데이터의 메타 데이터를 수신하는 단계;
상기 메타 데이터에 기초하여 노이즈 레벨을 결정하는 단계;
사전 설정된 노이즈 패턴에 기초하여 상기 변형 데이터로부터 상기 원본 데이터에 대한 추정 데이터를 생성하는 단계;
상기 변형 데이터 및 상기 추정 데이터에 기초하여, 상기 변형 데이터를 생성하기 위해 상기 원본 데이터에 부가된 노이즈를 추정하는 단계;
상기 노이즈 패턴 및 상기 추정된 노이즈에 기초하여, 상기 추정된 노이즈에 대응되는 노이즈 레벨을 추정하는 단계; 및
상기 결정된 노이즈 레벨과 상기 추정된 노이즈 레벨에 기초하여 상기 변형 데이터의 위변조 여부를 판단하는 단계를 포함하는 데이터 위변조 검출 방법.
- 청구항 8에 있어서,
상기 메타 데이터는, 상기 원본 데이터의 속성, 상기 원본 데이터의 생성 시점, 상기 원본 데이터가 생성된 위치, 상기 원본 데이터를 생성한 장치 및 상기 원본 데이터를 생성한 사용자 중 적어도 하나와 관련된 데이터를 포함하는 데이터 위변조 검출 방법.
- 청구항 8에 있어서,
상기 추정 데이터를 생성하는 단계는, 상기 사전 설정된 노이즈 패턴에 대응되는 노이즈 제거(denoise) 모델을 이용하여 상기 변형 데이터로부터 상기 원본 데이터에 대한 추정 데이터를 생성하는 데이터 위변조 검출 방법.
- 청구항 10에 있어서,
상기 사전 설정된 노이즈 패턴은, 상기 클라이언트 장치와 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중에서 선택된 노이즈 패턴인 데이터 위변조 검출 방법.
- 청구항 11에 있어서,
상기 추정 데이터를 생성하는 단계는, 상기 메타 데이터에 기초하여 복수의 노이즈 패턴 중 하나를 선택하는 단계; 및
상기 선택된 노이즈 패턴에 대응되는 노이즈 제거 모델을 이용하여 상기 변형 데이터로부터 상기 원본 데이터에 대한 추정 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 데이터 위변조 검출 방법.
- 청구항 11에 있어서,
상기 수신하는 단계는, 상기 클라이언트 장치로부터 상기 원본 데이터에 부가된 노이즈에 대응되는 노이즈 패턴에 대한 식별 정보를 상기 변형 데이터 및 상기 메타 데이터와 함께 수신하고,
상기 추정 데이터를 생성하는 단계는, 상기 복수의 노이즈 패턴 중 상기 식별 정보에 대응되는 노이즈 패턴을 선택하는 단계; 및
상기 선택된 노이즈 패턴에 대응되는 노이즈 제거 모델을 이용하여 상기 변형 데이터로부터 상기 원본 데이터에 대한 추정 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 데이터 위변조 검출 방법.
- 청구항 8에 있어서,
상기 노이즈 레벨을 추정하는 단계는, 사전 학습된 노이즈 레벨 추정 모델을 이용하여 상기 노이즈 패턴 및 상기 추정된 노이즈로부터 상기 추정된 노이즈에 대응되는 노이즈 레벨을 추정하는 데이터 위변조 검출 방법.
- 청구항 14에 있어서,
상기 노이즈 레벨을 추정하는 단계는, 상기 사전 설정된 노이즈 패턴에 대응되는 이미지 및 상기 추정된 노이즈에 대응되는 이미지를 연결(concatenate)하는 단계;
상기 연결된 이미지를 기 설정된 이미지 패치 단위로 구분하는 단계; 및
기 설정된 크기의 슬라이딩 윈도우(sliding window)를 상기 연결된 이미지 내에서 순차적으로 이동하면서, 상기 슬라이딩 윈도우 내에 포함된 각 영역에 대한 노이즈 레벨을 상기 노이즈 레벨 추정 모델을 이용하여 추정하는 단계;를 포함하고,
상기 판단하는 단계는, 상기 슬라이딩 윈도우 내에 포함된 각 영역에 대해 추정된 노이즈 레벨 및 상기 결정된 노이즈 레벨에 기초하여 상기 변형 데이터의 위변조 여부를 판단하는 데이터 위변조 검출 방법.
- 원본 데이터의 메타 데이터에 기초하여 노이즈 레벨을 결정하는 노이즈 레벨 결정부;
사전 설정된 노이즈 패턴에 상기 결정된 노이즈 레벨을 적용하여 노이즈를 생성하고, 상기 생성된 노이즈를 상기 원본 데이터에 부가하여 상기 원본 데이터에 대한 변형 데이터를 생성하는 노이즈 적용부; 및
상기 변형 데이터 및 상기 메타 데이터를 서버로 전송하는 전송부를 포함하는 데이터 위변조 방지 장치.
- 청구항 16에 있어서,
상기 메타 데이터는, 상기 원본 데이터의 속성, 상기 원본 데이터의 생성 시점, 상기 원본 데이터가 생성된 위치, 상기 원본 데이터를 생성한 장치 및 상기 원본 데이터를 생성한 사용자 중 적어도 하나와 관련된 데이터를 포함하는 데이터 위변조 방지 장치.
- 청구항 16에 있어서,
상기 노이즈 레벨 결정부는, 상기 서버와 사전 합의된 방식에 따라 상기 메타 데이터로부터 상기 노이즈 레벨을 결정하는 데이터 위변조 방지 장치.
- 청구항 16에 있어서,
상기 사전 설정된 노이즈 패턴은, 상기 서버와 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중에서 선택된 노이즈 패턴인 데이터 위변조 방지 장치.
- 청구항 19에 있어서,
상기 노이즈 생성부는, 상기 메타 데이터에 기초하여 복수의 노이즈 패턴 중 하나를 선택하고, 상기 결정된 노이즈 레벨을 상기 선택된 노이즈 패턴에 적용하여 상기 노이즈를 생성하는 데이터 위변조 방지 장치.
- 청구항 20에 있어서,
상기 노이즈 생성부는, 상기 메타 데이터에 기초하여, 상기 서버와 사전 합의된 선택 방식에 따라 상기 복수의 노이즈 패턴 중 하나를 선택하는 데이터 위변조 방지 장치.
- 청구항 20에 있어서,
상기 전송부는, 상기 선택된 노이즈 패턴에 대한 식별 정보를 상기 변형 데이터 및 상기 메타 데이터와 함께 상기 서버로 전송하는 데이터 위변조 방지 장치.
- 클라이언트 장치로부터 원본 데이터에 대한 변형 데이터 및 상기 원본 데이터의 메타 데이터를 수신하는 수신부;
상기 메타 데이터에 기초하여 노이즈 레벨을 결정하는 노이즈 레벨 결정부;
사전 설정된 노이즈 패턴에 기초하여 상기 변형 데이터로부터 상기 원본 데이터에 대한 추정 데이터를 생성하고, 상기 변형 데이터 및 상기 추정 데이터에 기초하여, 상기 변형 데이터를 생성하기 위해 상기 원본 데이터에 부가된 노이즈를 추정하는 노이즈 추정부;
상기 노이즈 패턴 및 상기 추정된 노이즈에 기초하여, 상기 추정된 노이즈에 대응되는 노이즈 레벨을 추정하는 노이즈 레벨 추정부; 및
상기 결정된 노이즈 레벨과 상기 추정된 노이즈 레벨에 기초하여 상기 변형 데이터의 위변조 여부를 판단하는 판단부를 포함하는 데이터 위변조 검출 장치.
- 청구항 23에 있어서,
상기 메타 데이터는, 상기 원본 데이터의 속성, 상기 원본 데이터의 생성 시점, 상기 원본 데이터가 생성된 위치, 상기 원본 데이터를 생성한 장치 및 상기 원본 데이터를 생성한 사용자 중 적어도 하나와 관련된 데이터를 포함하는 데이터 위변조 검출 장치.
- 청구항 23에 있어서,
상기 노이즈 추정부는, 상기 사전 설정된 노이즈 패턴에 대응되는 노이즈 제거(denoise) 모델을 이용하여 상기 변형 데이터로부터 상기 원본 데이터에 대한 추정 데이터를 생성하는 데이터 위변조 검출 장치.
- 청구항 25에 있어서,
상기 사전 설정된 노이즈 패턴은, 상기 클라이언트 장치와 사전 합의된 복수의 노이즈 패턴 중에서 선택된 노이즈 패턴인 데이터 위변조 검출 장치.
- 청구항 26에 있어서,
상기 노이즈 추정부는, 상기 메타 데이터에 기초하여 복수의 노이즈 패턴 중 하나를 선택하고, 상기 선택된 노이즈 패턴에 대응되는 노이즈 제거 모델을 이용하여 상기 변형 데이터로부터 상기 원본 데이터에 대한 추정 데이터를 생성하는 데이터 위변조 검출 장치.
- 청구항 26에 있어서,
상기 수신부는, 상기 클라이언트 장치로부터 상기 원본 데이터에 부가된 노이즈에 대응되는 노이즈 패턴에 대한 식별 정보를 상기 변형 데이터 및 상기 메타 데이터와 함께 수신하고,
상기 노이즈 추정부는, 상기 복수의 노이즈 패턴 중 상기 식별 정보에 대응되는 노이즈 패턴을 선택하고, 상기 선택된 노이즈 패턴에 대응되는 노이즈 제거 모델을 이용하여 상기 변형 데이터로부터 상기 원본 데이터에 대한 추정 데이터를 생성하는 데이터 위변조 검출 장치.
- 청구항 23에 있어서,
상기 노이즈 레벨 추정부는, 사전 학습된 노이즈 레벨 추정 모델을 이용하여 상기 노이즈 패턴 및 상기 추정된 노이즈로부터 상기 추정된 노이즈에 대응되는 노이즈 레벨을 추정하는 데이터 위변조 검출 장치.
- 청구항 29에 있어서,
상기 노이즈 레벨 추정부는, 상기 사전 설정된 노이즈 패턴에 대응되는 이미지 및 상기 추정된 노이즈에 대응되는 이미지를 연결(concatenate)하고, 상기 연결된 이미지를 기 설정된 이미지 패치 단위로 구분하고, 기 설정된 크기의 슬라이딩 윈도우(sliding window)를 상기 연결된 이미지 내에서 순차적으로 이동하면서, 상기 슬라이딩 윈도우 내에 포함된 각 영역에 대한 노이즈 레벨을 상기 노이즈 레벨 추정 모델을 이용하여 추정하며,
상기 판단부는, 상기 슬라이딩 윈도우 내에 포함된 각 영역에 대해 추정된 노이즈 레벨 및 상기 결정된 노이즈 레벨에 기초하여 상기 변형 데이터의 위변조 여부를 판단하는 데이터 위변조 검출 장치.
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|---|---|---|---|
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