Information Hiding ～RQLミーティング発表～ Keio University Takefuji Lab. Security Group INAS Kensuke Naoe(naoe@sfc.keio.ac.jp)

Agenda 電子透かしとは 電子透かしが扱うメディア 電子透かしの問題点 電子すかしに求められる条件 電子透かしの用途 静止画像における電子透かしの手法 画素空間への透かし 周波数空間で処理するのが良い理由 デモ

電子透かしとは Degital watermarking デジタル情報化時代の流通形態に対応した主に著作権の保護を目的とする技術 (Information Hiding,Covert Channel,Subliminal Channel) デジタル情報化時代の流通形態に対応した主に著作権の保護を目的とする技術 本物かどうかの証明 ステガノグラフィー(steganography)とはどう違うの？ 暗号なの？否　鍵を染み込ませている感覚 透かしというとお札の透かしを思い浮かべるでしょう。しかしお札のすかしのように誰が見ても分かるような透かしはデジタルコンテンツの場合コンテンツ自身を改変してしまいます。またすかしが入っていることがすぐに分かってしまうと、それを消す技術がすぐに出てくる可能性が高くなります。 　プロテクトの観点からいうと光にかざすと目に見えるという現象に意味があるのではなく透かしの瀬作成方法は造幣局しか知らないというところに意味がある。つまりまったく同じ物を作ることが出来ないところに意味がある。 ステガノグラフィーはデジタルメディアをコンテナ・キャリアとして情報を隠蔽する技術

電子透かしが扱うメディア 静止画像 動画像 音声 テキスト ファイル

電子透かしの問題点 電子透かしを忍び込ませたコンテンツはある程度の情報の欠落が避けられない 簡単に知覚できる透かしもあるが、知覚できない程度に情報を埋め込みデジタルコンテンツの質を損なわせない技術が注目されている

電子透かしに求められる条件 １．コンテンツ自身に埋め込まれる ２．編集、圧縮、伝送などの処理を行なっても変質、消失しない ３．改ざん・消去攻撃に対して強固である ４．すかしの埋め込みと抽出が容易（かつ高速）であること ５．結託攻撃に強い ６．コンテンツ全体に隅々にランダムに埋め込む ７．コンテンツの使用に制約をつけない。多くのメディアで共通し、多用なフォーマットにも適合 ８．上記を満たした上で人間の知覚が出来ない程度の劣化に抑える ５．結託攻撃＞＞正規に入手した複数のコピーを用いてすかし情報を不正に解読すること。

電子透かしの用途 不正コピーの抑止力として働くが・・・ デジタルコンテンツにすかし（署名・情報）を埋め込むことで 不正コピーの防止技術としては使えない デジタルコンテンツにすかし（署名・情報）を埋め込むことで 著作権の主張、保護。本物の証明 コピーコントロール 秘密通信（ステガノグラフィ） 改ざん検知 著作権の主張、保護。 １．コンテンツの著作権を主張するために電子透かしを入れておく利用方法。不正コピーに対しては抑止力として作用。 ２．不正利用された場合現場を発見する必要がある。それを補助する機能として不正利用コンテンツを探索するシステムを利用。例）特定のURLを指定して探索するシステム　や　自動的にすべてのURLに対してロボット型探索を行ない検査するシステム。 ３．利用者を特定するためのデジタル指紋 　　ユーザから購入希望があった場合、例えばユーザ情報などを電子すかし入りコンテンツに追記することでユーザ情報が記述されたデジタルコンテンツがユーザに届く ４．配信システムへの応用 　　例として音楽に透かしを埋め込みそれを暗号化したものを配信コンテンツサーバに格納。利用側は暗号を複合化しコンテンツを利用。このコンテンツにはすかしが入っているため不正配布にも対応できる。 コピーコントロール 　　DVDやIEEE1394などの機器同士でのコピーコントロール。もともとDVDなどの機器間のインターフェイスのコピー制御については暗号を使ったシステムの仕様がある。CCI（CopyControlInformation）コンテンツのコピー制御を管理する情報があるがこれに電子すかし情報を追加することで安全性が高まる。 秘密通信 　　電子透かしがキャリアであるのに対してステガノグラフィはおとりです。用いる技術は同じですが電子透かしの用途は著作権の主張などに対して、コンテンツに忍び込ませて情報を送ることを目的としています。どちらかというと著作権の主張に持ちいりたい電子透かしでは、忍び込ませた電子透かしが簡単に取り除かれては困るが、ステガノグラフィでは取り除かれる分には構わないが、第三者に埋め込まれた情報を読まれることは困ります。そのためこの場合の電子すかしに求められる性能が違ってきます。 改ざん検知 　　コンテンツが公開したそのままの状態で伝えることに意味があるとケースに適用。例えば画像などであればPhotoshopなどの画像加工処理ソフトウェアなどをつかい一部分を切り取ったり改変するといった行為を防止することが出来ます。この目的の電子透かしは特殊である必要があり、少しでもコンテンツに対して処理を施した場合電子透かしが消えてなくなるといったものを使わないといけません。

静止画像における透かしの手法 電子透かしは併用される圧縮や伝送を考えて 方法を選択する必要がある。 電子透かしには２段階の処理を踏みます。まず画素か周波数領域にマッピングする方法で、それから上の４つの方法を使って埋め込みます。今はウェーブレット変換をした後にCDMA技術で埋め込む方法が一番秘匿性（ひとくせい）が高いといわれています。 電子透かしは併用される圧縮や伝送を考えて 方法を選択する必要がある。

画素空間への透かし 例えば紫色の背景のある絵を描いた 電子透かしの浮かび上がらせ方の説明 実際には赤と青のクロスハッチに置き換える ＞紫色に見えるが実は赤と青のクロスハッチであることを作者本人は知っている ＞他の人には紫色にしか見えない 電子透かしの浮かび上がらせ方の説明

周波数空間で処理するのが 良い理由 画素領域上で直接画素値に埋め込むのは計算コストがかからないが、その反面画像処理に対して耐性が落ちる。 周波数空間で処理するのが　　　　　　　　　　　　　　　　良い理由 画素領域上で直接画素値に埋め込むのは計算コストがかからないが、その反面画像処理に対して耐性が落ちる。 特に、マルチメディアデータを圧縮し、伝送する際に埋め込んだはずのデータが散逸して透かしが完全に復号できないことがある。 圧縮と伝送処理には周波数解析を行うため、特にCDMA系の技術は電子透かしとの相性がよい。

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