KR100536641B1 - Method and system for embedding fingerprint into digital contents - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디지털 콘텐츠에 핑거프린트를 삽입하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 의사난수 생성을 위한 시드값을 선택함에 있어 서로 다른 거래정보에 대해서 서로 다른 시드값으로 선택한다. 선택된 시드값에 따라 거래정보에 해당하는 의사난수를 생성한다. 생성된 의사난수를 상기 디지털 콘텐츠에 삽입한다. 선택된 시드값 또한 핑거프린트 정보의 일부로서 디지털 콘텐츠에 삽입한다. 이에 따라, 평균 공격이나 모자이크 공격과 같은 공모 공격에도 사용자 정보 간 간섭이 발생됨이 없이 핑거프린트 정보를 정확하게 검출해낼 수 있다.The present invention relates to a method and apparatus for embedding a fingerprint in digital content. In selecting a seed value for generating a pseudo random number, a different seed value is selected for different transaction information. The pseudo random number corresponding to the transaction information is generated according to the selected seed value. The generated pseudo random number is inserted into the digital content. The selected seed value is also inserted into the digital content as part of the fingerprint information. Accordingly, fingerprint information can be accurately detected without interference between user information even in collusion attacks such as average attack or mosaic attack.
Description
본 발명은 디지털 콘텐츠에 핑거프린트를 삽입하는 방법 및 장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 평균 공격이나 모자이크 공격과 같은 공모 공격에 강인한 핑거프린트 삽입방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for embedding a fingerprint in digital content, and more particularly, to a fingerprint insertion method and apparatus that are robust to collusion attacks such as an average attack or a mosaic attack.
최근 들어 유무선 디지털 콘텐츠 제공 업체들은 사용자들의 불법적인 콘텐츠 재배포와 관련한 대책 마련에 고심하고 있다. 디지털 콘텐츠는 일련번호 (serial number) 나 하드-록 (hard-lock) 을 사용하여 복사 및 재배포 방지를 할 수 있는 컴퓨터 소프트웨어나 하드웨어와 달리 그 보호장치가 매우 미비하며, 이에 대한 복사 및 재배포 방지 기술의 적용도 매우 어렵다. Recently, wired and wireless digital content providers have been struggling to come up with measures to redistribute illegal content by users. Digital content, unlike computer software or hardware that can be protected from copying and redistribution using serial numbers or hard-locks, has very little protection. The application is also very difficult.
디지털 콘텐츠의 저작권 보호와 재배포 방지를 위해서 관심 있게 연구되고 있는 분야가 워터마킹과 암호화 기술이다. 암호화 기술은 이미 표준화가 진행되고 표준도 지정되었지만, 워터마킹 분야는 일부의 표준화 움직임에도 불구하고 표준이 채택되지 못했다. 비록 워터마킹 기술이 아직까지 암호화기술만큼 인증되어 있는 기술은 아니지만, 그의 높은 활용성 때문에 많은 사람들이 관심을 가지고 연구하는 분야이다.Watermarking and encryption technologies are being studied in order to protect copyright and redistribution of digital contents. Although encryption technology has already been standardized and standards have been specified, the watermarking sector has not adopted standards despite some standardization movements. Although watermarking technology is not yet as certified as encryption technology, many people are interested in research because of its high utilization.
워터마킹의 응용분야는 방송 모니터링, 소유자 정보 표시, 소유권자 증명, 인증, 복사제어, 비밀정보전달 등에 걸쳐 다양하며, 이와 같은 응용분야에서 적용되기 위해서 다음과 같은 워터마킹의 필수 요건들이 필요하다. The application fields of watermarking are diverse from broadcasting monitoring, owner information display, owner certification, authentication, copy control, and confidential information transfer. The following requirements are required for watermarking to be applied in such applications.
(1) 공격에 대한 강인성: (1) Toughness against attack:
① 손실압축, A/D 및 D/A 변환, 기하학적변환, Stirmark공격에 대한 강인성① Robustness against lossy compression, A / D and D / A conversion, geometric transformation, Stirmark attack
② 임의의 공격에 대한 저항성② resistance to random attacks
③ 워터마크의 삭제 시도와 같은 능동적 공격에 대한 강인성③ Robustness against active attacks such as attempts to delete watermarks
④ 워터마크의 오검지 유도와 같은 수동적 공격에 대한 강인성④ Robustness against passive attacks, such as inducing false detection of watermarks
⑤ 여러 개의 복사본을 이용한 오검지 유도와 같은 공모 공격에 대한 강인성⑤ Robustness against collusion attacks such as inducing false detection using multiple copies
⑥ 다른 정보의 워터마크의 추가 삽입과 같은 위조공격에 대한 강인성⑥ Robustness against counterfeit attacks, such as adding watermarks to other information
(2) 정밀성: 인간이 감각기관으로 인식할 수 없게 만들어야 한다.(2) Precision: It must be made unrecognizable to human sense organs.
(3) 계산량: 예를 들어 방송 모니터링의 경우는 빠른 시간에 워터마크를 추출할 수 있어야 하므로 계산량이 과도하게 복잡하여서는 안된다.(3) Computation amount: For broadcast monitoring, for example, the watermark should be able to be extracted quickly, so the computation amount should not be excessively complex.
(4) 오검지율: 신뢰성을 위해서 ECC (Error Correcting Code) 또는 CRC (Cyclic Redundancy Check) 를 사용하여 오검지율을 감소시키는 것이 바람직하다.(4) False detection rate: For reliability, it is desirable to reduce the false detection rate by using Error Correcting Code (ECC) or Cyclic Redundancy Check (CRC).
이상 언급된 워터마킹의 필수 요건들은 초기의 워터마킹 기술에 비해서 요구되는 조건들이 더욱 다양해지고 높은 견고성을 요구하고 있음을 알 수 있다.The essential requirements of the watermarking mentioned above can be seen that the requirements are more diverse and require higher robustness than the initial watermarking technology.
한편, 워터마킹과 같은 카피라이트 마킹 (Copyright Marking) 의 다른 종류로 핑거프린팅 (Fingerprinting) 기술이 있다.On the other hand, another kind of copyright marking such as watermarking is a fingerprinting technique.
핑거프린팅이란 워터마킹 기술의 하나의 응용분야로서, 워터마킹과 핑거프린팅의 차이점은 삽입되는 정보의 다양성이다. 일반적으로 워터마킹은 원저작자가 누구인지를 사후에 증명하여 주기 위해서 저작자의 정보만을, 즉 하나의 정보만을 삽입하지만, 핑거프린팅에서는 저작자의 정보 뿐만 아니라 배포자, 재배포자, 최종 소비자 등과 같은 사용자의 정보 또한 삽입한다. 사용자가 아무런 허가없이 임의로 제 3 자에게 콘텐츠를 전달하는 경우 이는 불법배포로 간주되고 검출된 핑거프린트 정보를 토대로 그 불법 배포자를 확인하게 된다. 즉, 핑거프린팅 기술의 적용에 의해 누가 그 콘텐츠를 불법으로 배포하였는지를 사후 추적할 수 있고, 그 책임을 물을 수 있다.Fingerprinting is one application of watermarking technology. The difference between watermarking and fingerprinting is the variety of information that is inserted. In general, watermarking inserts only the author's information, that is, only one piece of information, to prove who is the original author, but in fingerprinting, not only the author's information, but also the user's information such as distributors, redistributors, and end consumers. Insert it. If a user arbitrarily delivers content to a third party without permission, it is considered illegal distribution and identifies the illegal distributor based on the detected fingerprint information. That is, by applying the fingerprinting technology, it is possible to follow up who has illegally distributed the contents and hold the responsibility.
이하에서는 도 1 을 참조로 하여 핑거프린팅 과정 및 이를 통한 불법사용자를 추적하는 과정을 설명하기로 한다. 도 1 은 디지털 콘텐츠에 핑거프린트를 삽입하여 불법사용자를 추적하는 과정을 나타내는 도이다.Hereinafter, a fingerprinting process and a process of tracking an illegal user through the same will be described with reference to FIG. 1. 1 is a diagram illustrating a process of tracking an illegal user by inserting a fingerprint into digital content.
도 1 을 참조로 하면, 저작자 (10) 가 콘텐츠 배포자 (20) 에게 디지털 콘텐츠를 제공하고, 콘텐츠 배포자 (20) 는 디지털 콘텐츠에 핑거프린트 정보를 삽입하여 핑거프린팅된 디지털 콘텐츠를 사용자 (30) 에게 제공한다. 디지털 콘텐츠에 삽입되는 핑거프린트 정보에는 저작자 (10), 콘텐츠 배포자 (20) 및 사용자 (30) 의 정보가 모두 포함된다.Referring to FIG. 1, the author 10 provides digital content to the content distributor 20, and the content distributor 20 inserts fingerprint information into the digital content to present the fingerprinted digital content to the user 30. to provide. The fingerprint information inserted in the digital content includes all the information of the author 10, the content distributor 20, and the user 30.
인증센터 (60) 는 이에 대하여 저작자 (10) 에게는 저작 라이센스를, 콘텐츠 배포자 (20) 에게는 배포 라이센스를, 사용자 (30) 에게는 사용자 라이센스를 각각 제공한다.The authentication center 60 provides an authoring license to the author 10, a distribution license to the content distributor 20, and a user license to the user 30, respectively.
이와 같은 디지털 콘텐츠의 유통과정에서, 해커 (40) 에 의해 디지털 콘텐츠가 해킹된다든지의 이유로 디지털 콘텐츠가 불법사용자 (50) 에 의해 불법으로 사용되는 경우가 발생될 수 있다.In the distribution process of such digital content, there may be a case where the digital content is illegally used by the illegal user 50 for the reason that the digital content is hacked by the hacker 40.
이와 같이 불법 사용된 디지털 콘텐츠가 핑거프린트 정보 검출기 (70) 에서 핑거프린트 검출과정을 겪게되면, 검출된 거래정보 (즉, 사용자 정보) 를 통해 불법 사용된 콘텐츠인지의 여부가 체크 (80) 된다. When the illegally used digital content undergoes a fingerprint detection process in the fingerprint information detector 70, it is checked 80 whether the illegally used content is detected through the detected transaction information (i.e., user information).
이와 같은 불법 사용 콘텐츠 여부의 체크는 인증센터 (60) 로 검출된 거래정보를 전송하고 인증센터 (60) 로부터 적법한 사용자 정보를 받음으로써 이루어진다. 불법 사용된 콘텐츠임이 확인 되는 경우에 적법한 사용자 (30) 에게는 불법 배포 사실이 통지되고, 해커 (40) 및 불법사용자 (50) 에 의한 불법 배포 행위는 차단된다.The check of the illegal use content is performed by transmitting the detected transaction information to the authentication center 60 and receiving legitimate user information from the authentication center 60. When it is confirmed that the content is illegally used, the legal user 30 is notified of the illegal distribution, and illegal distribution by the hacker 40 and the illegal user 50 is blocked.
즉, 이와 같은 핑거프린팅은 종래의 워터마킹 기술이나 암호화 기술에서 불가능하였던 불법배포자를 추적할 수 있다. 불법배포를 방지하기 위하여 암호화기술이 많이 사용되고 있으나, 암호가 해제된 콘텐츠의 유통은 제제할 방법이 없었다.That is, such fingerprinting can track illegal distributors, which was impossible in the conventional watermarking or encryption technology. Although encryption technology is widely used to prevent illegal distribution, there is no way to arrange the distribution of decrypted content.
핑거프린팅 기술에 의하면 암호가 해제된 콘텐츠에 거래정보를 삽입함으로 인해 디지털 콘텐츠가 누구에 의해서 배포되었는가를 추적할 수 있게 하고, 이는 불법유통을 할 수 없게 심리적인 제제를 가함으로써, 올바른 디지털 콘텐츠 상거래 문화가 조성될 수 있게 한다.Fingerprinting technology allows users to track who is distributing digital content by inserting transaction information into the decrypted content, and by adding psychological measures to prevent illegal distribution, Allow culture to be created.
상술한 핑거프린팅은 일반적인 워터마킹의 요구조건들보다 공격에 대한 강인성과 데이터 삽입량에서의 요구조건이 더욱 까다롭다. 일반적으로 저작권 보호를 위한 워터마킹에서는 일명 Key 방식이라고 지칭되는 1 비트의 워터마크로도 보호가 가능할 정도로 많은 데이터의 삽입량을 요구하지는 않는다. The above-described fingerprinting is more demanding in attack robustness and data insertion amount than in general watermarking requirements. In general, watermarking for copyright protection does not require a large amount of data insertion so that even a 1-bit watermark called a key method can be protected.
또한 워터마킹에서는 하나의 콘텐츠에 한명 또는 하나의 그룹을 정보단위로 삽입하므로, 핑거프린팅에서 요구되는 평균 공격이나 모자이크 공격과 같은 공모공격에도 강인하게 된다. In addition, in watermarking, one or a group of information is inserted into one piece of content, thereby making it robust to collusion attacks such as an average attack or mosaic attack required for fingerprinting.
그러나, 핑거프린팅에서는 저작권자에서 중간 배포자 그리고 최종 소비자까지의 정보를 단계적으로 삽입하여야 하므로, 많은 데이터 삽입량이 요구되며 이렇게 여러 개의 다른 정보가 삽입된 콘텐츠는 평균공격이나 모자이크 공격에서 대해서 약점을 드러낼 수 밖에 없다. 이와 같은 평균공격이나 모자이크 공격에의 핑거프린팅 기술의 취약점은 도 2 를 참조로 하여 후술하기로 한다.However, fingerprinting requires inserting information from copyright holders to intermediate distributors and end consumers step by step, so a large amount of data insertion is required, and content containing multiple pieces of information may show a weak point in average attack or mosaic attack. There is nothing else. Such weaknesses of the fingerprinting technique against the average attack or the mosaic attack will be described later with reference to FIG. 2.
상술한 내용을 정리해보면, 핑거프린팅에서는 워터마킹 기술에 비하여 다음과 같은 필수요건들이 추가되거나 또는 강화되어야 한다.In summary, in the fingerprinting, the following essential requirements must be added or strengthened as compared to watermarking technology.
(1) 높은 신뢰성 : 합법적 사용자를 확실하게 가려낼 수 있어야 하며, 하나의 콘텐츠에서 사용자 중복을 최소화 해야 한다.(1) High Reliability: Must be able to reliably screen out legitimate users and minimize user duplication in one content.
(2) 낮은 총경비: 핑거프린팅 시스템은 다른 시스템의 일부로 작동할 수 있도록 적은 리소스로 수행될 수 있어야 한다.(2) Low Total Cost: Fingerprinting systems should be able to perform with fewer resources to operate as part of other systems.
(3) 복원력: 핑거프린팅 기술에 대한 완벽한 지식이 없이 삭제하기 힘들어야 한다.(3) Resilience: It must be difficult to delete without complete knowledge of fingerprinting techniques.
(4) 투명성: 핑거프린팅된 콘텐츠와 관련된 관련 S/W들에서도 사용될 수 있도록 투명성을 지녀야 한다.(4) Transparency: Transparency should be used for related software related to fingerprinted content.
(5) 부분 보호: 이상적으로는, 콘텐츠의 작은 부분의 검출만으로도 배포자를 찾아낼 수 있어야 한다.(5) Partial protection: Ideally, the distributor should be able to be found by detecting only a small portion of the content.
즉, 이상에서 설명된 바와 같이 핑거프린팅 기술은 워터마킹 기술의 확장된 응용분야이기도 하지만, 기술의 구현에 있어서는 보다 높은 정밀성, 견고성 그리고 강인성이 요구되고 있다.That is, as described above, the fingerprinting technique is also an extended application field of the watermarking technique, but higher precision, robustness, and toughness are required to implement the technique.
특히, 서로 다른 정보로 핑거프린트 삽입된 복수의 디지털 콘텐츠의 평균을 취하여 불법 복제본을 만들어 내는 평균 공격이나 하나의 디지털 콘텐츠를 여러개의 영역으로 쪼개서 붙임으로써 불법 복제본을 만들어 내는 모자이크 공격과 같은 공목공격 (Collusion Attack) 은 핑거프린팅 기술에 있어서 매우 치명적인 공격방법이다.In particular, public attacks such as an average attack that takes an average of a plurality of digital contents fingerprinted with different information to create an illegal copy or a mosaic attack that creates an illegal copy by dividing a single digital content into several areas ( Collusion Attack is a very deadly attack method for fingerprinting techniques.
이와 같은 평균 공격과 모자이크 공격을 도 2a 및 도 2b 에 도시하였다. 도 2a 는 디지털 콘텐츠에 대한 평균 공격을 설명하는 도이고, 도 2b 는 디지털 콘텐츠에 대한 모자이크 공격을 설명하는 도이다.Such average attack and mosaic attack are shown in Figs. 2A and 2B. FIG. 2A illustrates an average attack on digital content, and FIG. 2B illustrates a mosaic attack on digital content.
도 2a 및 도 2b 에 도시된 바와 같은 평균 공격이나 모자이크 공격에서 문제가 되는 것은 이와 같은 공격의 특성상 삽입된 핑거프린트 신호가 상쇄되어 버린다는 문제가 발생하기 때문이다. 즉, 워터마킹 기술과는 달리 핑거프린팅에서는 저작자, 배포자, 재배포자, 최종 소비자 정보 등과 같은 다양한 사용자 정보를 삽입하기 때문에, 이와 같이 다양한 정보가 삽입된 디지털 콘텐츠에 공모공격이 가해질 경우 삽입된 사용자 정보 사이에 간섭이 발생하게 된다.The problem in the average attack or mosaic attack as shown in Figs. 2A and 2B is that the inserted fingerprint signal is canceled due to the characteristics of such an attack. That is, unlike watermarking technology, fingerprinting inserts various user information such as author, distributor, redistributor, and final consumer information. Therefore, user information inserted when collusion attack is applied to digital content with such various information is inserted. Interference occurs between them.
이와 같은 정보 간섭이 일어나는 것은 평균 공격이나 모자이크 공격과 같은 공모공격의 특성에 기인한다.Such information interference occurs due to the characteristics of collusion attacks such as average attacks and mosaic attacks.
즉, 평균 공격의 경우 도 2a 에 도시된 바와 같이 복수의 디지털 콘텐츠의 평균을 구하게 됨으로써 삽입된 핑거 프린트 신호에 간섭이 발생하고 또한 신호가 약해진다. 예를 들어 서로 다른 사용자 정보가 삽입된 10 개의 디지털 콘텐츠를 평균 공격하면, 10개의 디지털 콘텐츠에 각각 포함되어 있는 사용자 정보간 간섭이 발생되고 또한 신호는 1/10 로 줄어들기 때문에 신호가 약해져 정보추출에 어려움이 있다.That is, in the case of the average attack, as shown in FIG. 2A, the average of the plurality of digital contents is averaged, thereby causing interference and weakening of the inserted fingerprint data. For example, if an average attack of 10 digital contents with different user information is inserted, interference is generated between user information included in each of the 10 digital contents, and the signal is reduced to 1/10, thereby weakening the signal and extracting information. There is a difficulty.
모자이크 공격의 경우 도 2b 에 도시된 바와 같이 서로 다른 사용자 정보가 삽입된 하나의 디지털 콘텐츠를 조각낸 다음에 이를 조각 맞추기 하는 것으로, 삽입된 서로 다른 사용자 정보 (즉, 저작자, 배포자, 재 배포자 등 정보) 사이에 간섭이 발생한다.In the case of mosaic attack, as shown in FIG. 2B, one piece of digital content is inserted into which different user information is inserted, and then pieces are fragmented, and the inserted different user information (ie, author, distributor, redistributor, etc.) is used. ) Interference occurs.
예를 들어 A 사용자의 "10000100000" 이라는 의사난수가 B 사용자의 "1111011110" 이라는 난수와 서로 모자이크가 발생될 경우 "1000011110" 이라는 전혀 새로운 난수가 검출될 수도 있다.For example, if a random number "10000100000" of user A is mosaiced with a random number "1111011110" of user B, an entirely new random number of "1000011110" may be detected.
공모 공격에 의해서 삽입된 사용자 정보 사이에 정보 간섭이 발생함으로써 핑거프린팅의 필수요건인 "높은 신뢰성" 이 보장되기 어려운 문제가 있다. 공모공격에 의해 핑거프린트의 검출시 삽입된 정보가 단 1 비트라도 오류가 나서 검출될 경우 전혀 다른 사람을 불법 사용자로 오인 판단할 수 있는 문제점이 있다.Since information interference occurs between user information inserted by collusion attack, there is a problem that "high reliability", which is an essential requirement of fingerprinting, is difficult to be guaranteed. There is a problem that it is possible to judge a completely different person as an illegal user when the information inserted when detecting the fingerprint by a collusion attack is detected even if an error occurs even if only one bit.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 평균 공격이나 모자이크 공격과 같은 공모 공격에도 사용자 정보 간 간섭이 발생됨이 없이 핑거프린트 정보를 정확하게 검출해낼 수 있는 핑거프린팅 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the problems described above, the object of the present invention is fingerprinting that can accurately detect the fingerprint information without interference between user information even in a collusion attack such as an average attack or mosaic attack To provide a way.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면 본 발명은 디지털 콘텐츠에 핑거프린트를 삽입하는 방법에 있어서, (a) 의사난수 생성을 위한 시드값을 선택하는 단계; (b) 상기 선택된 시드값에 따라 거래정보에 해당하는 의사난수를 생성하는 단계; 및 (c) 상기 생성된 의사난수를 상기 디지털 콘텐츠에 삽입하는 단계를 포함하고, 상기 (a) 단계에서의 시드값의 선택은 서로 다른 거래정보에 대해서 서로 다른 시드값으로 선택되는 핑거프린트 삽입방법을 제공한다.In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, there is provided a method for embedding a fingerprint in digital content, the method comprising the steps of: (a) selecting a seed value for generating a pseudo random number; (b) generating a pseudo random number corresponding to transaction information according to the selected seed value; And (c) inserting the generated pseudo random number into the digital content, wherein the selection of the seed value in step (a) is selected with different seed values for different transaction information. To provide.
여기에서, 상기 서로 다른 시드값에 의해 생성된 의사난수들은 상호간에 직교 (Orthogonal) 하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the pseudo random numbers generated by the different seed values are orthogonal to each other.
또한, 상기 방법은 상기 선택된 시드값을 핑거프린트 정보의 일부로서 상기 디지털 콘텐츠에 삽입하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.The method also preferably includes inserting the selected seed value into the digital content as part of fingerprint information.
또한, 상기 방법은 삽입되는 핑거프린트 정보의 위치적인 동기를 맞추기 위한 동기 비트를 핑거프린트 정보의 일부로서 상기 디지털 콘텐츠에 삽입하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the method preferably further comprises inserting a sync bit into the digital content as part of the fingerprint information for aligning the position of the fingerprint information to be inserted.
또한, 상기 방법은 CRC (Cyclic Redundancy Check) 또는 ECC (Error Correcting Code) 를 핑거프린트 정보의 일부로서 상기 디지털 콘텐츠에 삽입하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the method preferably further comprises inserting a Cyclic Redundancy Check (CRC) or Error Correcting Code (ECC) into the digital content as part of fingerprint information.
또한, 상기 거래정보는 저작자, 배포자, 재배포자 또는 최종 소비자와 같은 사용자 정보인 것이 바람직하다.In addition, the transaction information is preferably user information such as author, distributor, redistributor or end consumer.
본 발명의 다른 측면에 따르면 본 발명은 의사난수 생성을 위한 시드값을 선택하는 시드값 선택부; 상기 선택된 시드값에 따라 거래정보에 해당하는 의사난수를 생성하는 의사난수 생성부; 및 상기 생성된 의사난수를 디지털 콘텐츠에 삽입하는 핑거프린트 삽입부를 포함하고, 상기 시드값의 선택은 서로 다른 거래정보에 대해서 서로 다른 시드값으로 선택되는 디지털 콘텐츠에 핑거프린트를 삽입하는 장치를 제공한다.According to another aspect of the invention the present invention provides a seed value selection unit for selecting a seed value for generating a pseudo random number; A pseudo random number generator for generating a pseudo random number corresponding to the transaction information according to the selected seed value; And a fingerprint insertion unit for inserting the generated pseudo random number into digital content, wherein the selection of the seed value provides an apparatus for inserting a fingerprint into digital content selected with different seed values for different transaction information. .
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저 도 3 을 참조로 하여 본 발명에서 핑거프린트 정보로서 삽입되는 데이터의 구조에 대하여 알아보기로 한다. 도 3 은 본 발명에서 핑거프린트 정보로서 디지털 콘텐츠에 삽입되는 데이터를 설명하는 도이다.First, a structure of data inserted as fingerprint information in the present invention will be described with reference to FIG. 3. 3 is a diagram illustrating data inserted into digital content as fingerprint information in the present invention.
동기비트 (Sync. bit : 100) 는 삽입되는 핑거프린트 정보인 데이터의 위치적인 동기를 맞추기 위한 것이다. 즉, 삽입하고자 하는 핑거프린트 정보와는 무관하게 특정의 위치에서 항상 핑거프린트 정보 검출을 위한 크로스 상관도 측정시에 피크값이 존재하도록 만드는 것을 의미한다. 이러한 동기비트의 삽입으로, 핑거 프린트 삽입된 디지털 콘텐츠의 정보가 시프트된 경우에도 핑거프린트의 검출시 이를 복원할 수 있게 한다.The sync bit (Sync. Bit: 100) is for matching the positional synchronization of data, which is fingerprint information to be inserted. In other words, regardless of the fingerprint information to be inserted, it means that the peak value exists at the time of the cross correlation measurement for detecting the fingerprint information at a specific position. By inserting the sync bit, even when the information of the fingerprint-embedded digital content is shifted, it is possible to restore it when the fingerprint is detected.
핑거프린팅 시드 (Fingerprinting Seed : 110) 는 거래정보에 해당하는 의사난수를 생성하기 위한 시드값으로 이하 도 4 를 참조로 하여 상세히 설명하는 바와 같이 다른 거래를 위한 핑거프린트 정보의 시드값과는 다른 값으로써 랜덤하게 선택된다.Fingerprinting Seed 110 is a seed value for generating a pseudo random number corresponding to the transaction information, which is different from the seed value of fingerprint information for other transactions as described in detail with reference to FIG. 4 below. Is randomly selected.
거래정보 (Transaction Information : 120) 는 사용자, 즉 배포자, 재배포자 및 최종 소비자 등을 구분하기 위한 핑거프린트 정보로서, 예를 들어 사람의 이름이 될 수도 있고 또는 데이터베이스의 정보 ID 등이 될 수 있다.Transaction information 120 is fingerprint information for identifying a user, that is, a distributor, a redistributor, an end consumer, and the like, and may be, for example, a name of a person or an information ID of a database.
CRC (Cyclic Redundancy Check : 130) 는 검출된 정보의 신뢰성을 높여주기 위한 것으로, CRC 를 사용함으로써 검출된 정보를 99.99998 % 신뢰할 수 있으며, 이로써 잘못된 사용자 정보를 추출해서 선량한 사용자가 불법 배포자의 누명을 쓰는 것을 방지하여 준다.The CRC (Cyclic Redundancy Check: 130) is designed to increase the reliability of the detected information.It is 99.99998% reliable by using the CRC, which extracts the wrong user information so that a good user can frame the illegal distributor. Prevent it.
상술한 검출정보의 신뢰성을 높여주는 방법으로 CRC 외에 ECC (Error Correcting Code) 를 사용할 수도 있다. 다만 ECC 는 CRC 에 비해 요구되는 비트의 수가 크므로, 콘텐츠에 더 많은 데이터를 삽입하게 되어 강인성에 문제를 야기할 수도 있다. 따라서, 환경을 고려하여 CRC 와 ECC 는 선별적으로 사용되어야 한다.In addition to the CRC, an ECC (Error Correcting Code) may be used as a method of improving the reliability of the above-described detection information. However, since ECC requires a larger number of bits than CRC, more data may be inserted into the content, which may cause a problem in robustness. Therefore, CRC and ECC should be used selectively in consideration of the environment.
본 발명에서는 상술한 도 3 에 도시된 동기비트 (100), 핑거프린팅 시드 (110), 거래정보 (120), 및 CRC (130) 를 포함한 데이터 집합이 각각의 사용자 정보에 해당하는 핑거프린트 정보로서 디지털 콘텐츠에 삽입되게 된다.In the present invention, the data set including the sync bit 100, the fingerprinting seed 110, the transaction information 120, and the CRC 130 shown in FIG. 3 as the fingerprint information corresponding to the respective user information. It will be embedded in digital content.
도 4 는 본 발명에 따른 핑거프린트 삽입과정을 설명하는 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a fingerprint insertion process according to the present invention.
도 4 를 참조로 하면, 핑거프린팅 시드 (200) 는 시드값 선택부 (210) 에서 각 사용자 마다 서로 다른 시드값으로 N 개의 시드값 중에서 랜덤하게 선택된다. 또한, 선택된 시드값은 추후 해당 사용자를 위한 핑거프린트 정보에 포함되어 데이터 집합을 구성한다.Referring to FIG. 4, the fingerprinting seed 200 is randomly selected among N seed values by different seed values for each user in the seed value selection unit 210. In addition, the selected seed value is included in fingerprint information for a corresponding user later to configure a data set.
의사난수 생성부 (220) 에서는, 시드값 선택부 (210) 에서 선택된 시드값에 따라 거래정보 (230) 에 해당하는 의사난수를 생성한다. 본 발명에서는 서로 다른 거래, 즉 서로 다른 사용자에 따라 서로 상이한 시드값을 선택하고 이에 따라 의사난수를 생성하기 때문에, 추후 핑거프린트 삽입된 디지털 콘텐츠에 평균 공격 또는 모자이크 공격과 같은 공모공격이 발생하더라도 핑거프린트 검출시 정보간 간섭이 발생하지 않는다.The pseudo random number generator 220 generates a pseudo random number corresponding to the transaction information 230 according to the seed value selected by the seed value selector 210. In the present invention, since a different transaction, that is, a different seed value is selected according to different users and a pseudo random number is generated accordingly, even if a collusion attack such as an average attack or a mosaic attack occurs in the fingerprint-embedded digital content later, Interference between information does not occur during print detection.
즉, 각기 서로 다른 시드값에 의해 생성된 의사난수는 서로 직교하는 (Orthogonal) 성질을 갖고, 따라서 서로 다른 시드값에 의해 삽입된 핑거 프린트 정보는 서로 간섭을 발생시키지 않아 공모 공격에 강인하게 되는 것이다.That is, pseudorandom numbers generated by different seed values have orthogonal properties, and thus, fingerprint information inserted by different seed values does not interfere with each other and thus is robust to collusion attacks. .
예를 들면, 1 번 시드에 의해 생성된 의사난수로 생성 및 삽입된 제 1 거래정보는 2 번 시드에 의해 생성된 의사난수로 생성 및 삽입된 제 2 거래정보와 평균공격 또는 모자이크 공격에 의해 혼합되더라도, 이는 대역 확산 기법에서 잡음으로만 취급될 뿐 정보의 검출에는 전혀 영향을 받지 않는다. 이는 대역확산 기법이 잡음에 강인하다는 기본적인 특징에 기반한다.For example, the first transaction information generated and inserted into the pseudo random number generated by the seed 1 is mixed with the average transaction or mosaic attack with the second transaction information generated and inserted into the pseudo random number generated by the seed 2 However, this is only treated as noise in the spread spectrum technique and is not affected by the detection of information at all. This is based on the fundamental feature that spread spectrum techniques are robust to noise.
의사난수 생성부 (220) 에서 생성된 의사난수는 핑거프린트 삽입부 (250) 에서 디지털 콘텐츠 (240) 에 삽입되고, 이로써 핑거프린트 삽입된 디지털 콘텐츠 (260) 가 생성된다. 핑거프린트 삽입된 디지털 콘텐츠 (260) 는 상술한 도 3 의 데이터 구조를 갖는다.The pseudo random number generated by the pseudo random number generation unit 220 is inserted into the digital content 240 by the fingerprint inserting unit 250, thereby generating the digital content 260 with the fingerprint inserted therein. The fingerprint embedded digital content 260 has the data structure of FIG. 3 described above.
이와 같은 방식으로 각기 서로 다른 거래가 일어날 때 마다 서로 다른 시드값으로 동일한 과정에 의해 핑거프린트 정보가 삽입되게 된다.In this way, each time a different transaction occurs, the fingerprint information is inserted by the same process with different seed values.
이하에서는, 상술한 바와 같은 방법으로 핑거프린트 삽입된 디지털 콘텐츠의 핑거프린트 검출과정에 대하여 설명한다.Hereinafter, a fingerprint detection process of the digital content with a fingerprint inserted in the above-described manner will be described.
먼저, 디지털 콘텐츠에서 삽입된 시드값을 추출한다. 이는 핑거프린트 삽입과정에서 시드값 자체도 핑거프린트 정보에 포함시켰기 때문에 가능하다.First, the seed value inserted from the digital content is extracted. This is possible because the seed value itself is included in the fingerprint information during the fingerprint insertion process.
추출된 시드값에 따라 의사난수를 생성하고, 핑거프린트 삽입된 디지털 콘텐츠와 생성된 의사난수 사이의 크로스 상관도의 측정에 의해 삽입된 핑거프린트 정보 (즉, 거래정보) 를 검출한다. 이와 같은 과정에서 원본 디지털 콘텐츠는 필요없다.A pseudo random number is generated according to the extracted seed value, and the embedded fingerprint information (ie, transaction information) is detected by measuring a cross correlation between the digital content inserted into the fingerprint and the generated pseudo random number. In this process, the original digital content is not necessary.
본 발명은 위 실시예들을 참조로하여 특별히 도시되고 기술되었지만, 이는 단지 예시를 위하여 사용된 것이며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 첨부된 청구범위에서 정의된 것과 같이 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형을 할 수 있음이 이해되어야 할 것이다.While the invention has been particularly shown and described with reference to the above embodiments, it has been used merely for the purpose of illustration and those of ordinary skill in the art to which the invention pertains may have as defined in the appended claims. It should be understood that various modifications may be made without departing from the spirit and scope.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 평균 공격이나 모자이크 공격과 같은 공모 공격에도 사용자 정보 간 간섭이 발생됨이 없이 핑거프린트 정보를 정확하게 검출해낼 수 있는 핑거프린팅 방법을 제공하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, there is an effect of providing a fingerprinting method capable of accurately detecting fingerprint information without interference between user information even in collusion attacks such as an average attack or a mosaic attack.
도 1 은 디지털 콘텐츠에 핑거프린트를 삽입하여 불법사용자를 추적하는 과정을 나타내는 도이다.1 is a diagram illustrating a process of tracking an illegal user by inserting a fingerprint into digital content.
도 2a 는 디지털 콘텐츠에 대한 평균 공격을 설명하는 도이고, 도 2b 는 디지털 콘텐츠에 대한 모자이크 공격을 설명하는 도이다.FIG. 2A illustrates an average attack on digital content, and FIG. 2B illustrates a mosaic attack on digital content.
도 3 은 본 발명에서 핑거프린트 정보로서 디지털 콘텐츠에 삽입되는 데이터를 설명하는 도이다.3 is a diagram illustrating data inserted into digital content as fingerprint information in the present invention.
도 4 는 본 발명에 따른 핑거프린트 삽입과정을 설명하는 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a fingerprint insertion process according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on main parts of drawing
100 : 동기 비트 110 : 핑거프린팅 시드100: sync bit 110: fingerprinting seed
120 : 거래정보 130 : CRC120: Transaction Information 130: CRC
200 : 핑거프린팅 시드 210 : 시드값 선택부200: fingerprinting seed 210: seed value selection unit
220 : 의사난수 생성부 230 : 거래정보220: pseudo random number generator 230: transaction information
240 : 디지털 콘텐츠 250 : 핑거프린트 삽입부240: digital content 250: fingerprint insertion unit
260 : 핑거프린트 삽입된 디지털 콘텐츠260: fingerprint embedded digital content
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