(57)【要約】情報単位のシーケンスを受信する受信手段と、前記シーケンスに応じて第１の電気光学層のセルを活性化することにより前記情報単位のシーケンスを表示するよう構成された第１のディスプレイと、キーシーケンスの要素に応じて第２の電気光学層のセルを活性化するよう構成された第２のディスプレイとを含み、前記第１のディスプレイと第２のディスプレイとが互いに重ね合わせされるよう構成されている、装置において、前記第１及び第２のディスプレイの一方が光バルブを含み、前記第１及び第２のディスプレイの他方が、透過型ディスプレイ、放射型ディスプレイ、反射型ディスプレイ及び半透過型ディスプレイのうちの１つを含む。
2005522717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報単位のシーケンスを受信する受信手段と、前記シーケンスに応じて第１の電気光学層のセルを活性化することにより前記情報単位のシーケンスを表示するよう構成された第１のディスプレイと、キーシーケンスの要素に応じて第２の電気光学層のセルを活性化するよう構成された第２のディスプレイとを含み、前記第１のディスプレイと第２のディスプレイとが互いに重ね合わせされるよう構成されている、装置において、
前記第１及び第２のディスプレイの一方が光バルブを含み、
前記第１及び第２のディスプレイの他方が、透過型ディスプレイ、放射型ディスプレイ、反射型ディスプレイ及び半透過型ディスプレイのうちの１つを含む、装置。
【請求項２】
前記他方のディスプレイは、光源と、液晶ディスプレイ、エレクトロクロミック・ディスプレイ、エレクトロウェッティング・ディスプレイ、電気泳動ディスプレイ及びハイブリッドミラーのいずれか１つとの組み合せを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
第１及び第２のディスプレイの少なくとも一方に重ねられるカラーフィルタを更に含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
座標系のセットを表わす入力をユーザから受信するために用いられるタッチ感応式層と、サーバーに受信した入力を送信する送信手段とを更に含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第２のディスプレイは、前記第１のディスプレイから物理的に分離可能なユニット内に具現化され、前記キーシーケンスを格納するメモリを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記ユニットは、前記キーシーケンスの一部に応じたビットの疑似ランダムストリームを生成するプロセッサを更に含み、前記第２のディスプレイは、前記ビットのストリームに応じて前記第２の電気光学層のセルを活性化するよう構成される、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記ユニットを挿入できるスロットを更に含む、請求項５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、グラフィカルメッセージの再現装置に関する。
【０００２】
視覚的暗号化（M.Naor,  A.  Shamir:  Visual  Cryptology,  Eurocrypt  ’94,  Springer-Verlag  LNCS  Vol.950,  Springer-Verlag,  1995,  ppl1-12）は、次の通り概説できる。画像は、２つのランダム化された部分、即ち、画像＋ランダム化と、ランダム化自体とに分割される。各部分ともランダム化の故に原画像に関する情報を一切含有しない。しかし、双方が物理的に重ね合わせられたときに原画像が再現される。一例が図１に与えられる。原画像１００は、シェア１１０，１２０に分割され、これらは重ね合わせにより再現画像１３０となる。
【０００３】
２つの部分が互いに適合しない場合、原画像に関する一切の情報が隠匿され、ランダム画像が生成される。それ故に、２者が視覚的暗号化を用いてコミュニケートしたい場合、当該２者は、ランダム化を共有する必要がある。基本的な実現は、受信側の者に、ランダム化を含むトランスペアレンシーを与えることであろう。送り手は、元のメッセージをランダム化するためにこのランダム化を使用し、トランスペアレンシーで若しくは他の手段により、ランダム化されたメッセージを受け手に送信する。受け手は、２つのトランスペアレンシーを互いに重ね合わせて、メッセージを再現する。このスキームは、かつてのパッドと比較できる。
【０００４】
よりフレキシブルな実現は、２つのディスプレイスクリーン、例えば２つのLCDスクリーンを用いたときに得られる。第１の液晶ディスプレイは、画像＋ランダム化を描画し、第２の液晶ディスプレイは、ランダム化自体を表示する。スクリーンが互いに重なり合わせられる場合、再現された画像が現れる。
【０００５】
図２は、上述の文献においてNaor及びShamirにより考案された視覚的暗号化プロセスを示す。このプロセスは、ここでは単一のピクセルに対して示されるが、当然にソース画像の全ピクセルがこの方法で処理されることになる。
【０００６】
原画像１００の全ピクセルは、４つのサブピクセルに変換される。このピクセルに対して第１のシェアS1を生成するため、４つのピクセルの２つがランダムに選択されて黒（不透明）にされ、他の２つが白（透明）にされる。このピクセルの他のシェアS2を生成するため、原画像における対応するピクセルが白ならば４つのサブピクセルがコピーされ、元のピクセルが黒ならば反転される。各ピクセルに対して、４つのピクセルのどの２つのピクセルが黒（不透明）であるべきかの新たなランダム選択がなされる必要がある。ピクセルが分割されるサブピクセルの数は任意に選ぶことができるが、少なくとも２つ必要である。
【０００７】
この方法で、サブピクセルの２つの集合が形成される。これらの集合は、２つのシェアを構成する。シェアのいずれも元のピクセルの色に関する情報を与えない。全ての場合、シェアの何れにおいても原画像を表わすために選択されるサブピクセルの幾つかは、黒であり、残りは白である。更に、白黒の全ての組み合わせは、ランダム選択が各ピクセルに対して独立して確率ｐ＝０．５でなされるので、同等に生じる可能性が有る。
【０００８】
原画像を再現するため、２つのシェアS1,S2が重畳、即ち重ね合わせされる。これは、図２の最終列（R）に示される。原ピクセルが黒（P2）の場合、シェアS1,S2からのサブピクセルの重ね合わせは、４つの黒のサブピクセルとなる。原ピクセルが白（P１）の場合、シェアS1,S2からのサブピクセルの重ね合わせは、再現画像１３０における白黒パターンとなり、これは、しばしば遠くから見たときに灰色に見える。
【０００９】
２つの部分が適合しない場合、原画像に関する一切の情報が隠匿され、ランダム画像が生成される。シェアの双方を知らない限り、サブピクセルの一セットが原画像１００における白ピクセルに対応する可能性は、原画像１００における黒ピクセルに対応する可能性と等しい。
【００１０】
上述のスキームは幾つかの欠点があることが明らかである。第１に、再現画像１３０の同一の詳細レベルを表示するために、シェア１１０，１２０は、原画像１００よりも４倍の高い解像度を必要とすることである。これは、原画像１００の４倍もの大きさの再現画像１３０を作成させる。
【００１１】
更に、再現画像１３０のコントラスト及び明るさは、原画像１００のコントラスト及び明るさに比して酷く減少される。これは、原画像１００内の白ピクセルが再現画像１３０の白黒パターンに変わるという事実に起因する。これは、また、原画像１００における黒であった部分のエッジで小さな歪みを引き起こす。これらの作用は図１で明らかに分かる。
【００１２】
本願と同一出願人による欧州特許出願02075178.0（代理人番号PHNL020050）は、グラフィカルメッセージを再現する方法及び装置を提供する。情報単位のシーケンス、好ましくはバイナリ値のシーケンスを受信した後、装置は、第１のディスプレイ上にそのシーケンスを表示し、表示が生ずる前に如何なる処理や解読ステップをも実行しない。情報単位は、受信時に表示される。第２のディスプレイ上では、その他のパターンが表示され、これは全体的にキーシーケンスに基づいて生成される。この欧州特許出願は、本出願に参照により組み入れる。
【００１３】
画像の再現は、正確なアライメントで第１及び第２のディスプレイを重畳させることによって実行され、ユーザが再現されたグラフィックメッセージを見ることができるようになる。再現は、妥協されうる装置で無く人の目により直接的に実行される。これは、機密情報の通信のための視覚的暗号化の使用をより安全にする。
【００１４】
上述のような先行技術の視覚的暗号化システムは、再現における原画像のシャープネス及び明瞭性を維持するために偏光の使用に頼る。しかし、偏光の使用は、ディスプレイの明るさを著しく、約５０％減少させる。更に、上述の先行技術の視覚的暗号化システムは、パネル（少なくともその一部）が中間の偏光子の存在なしに直接接触することを必要とする。結果として、かかるパネルやスクリーン（便宜上、以下“ディスプレイ”と称する）は、暗号化用途のためにカスタマイズされなければならない。
【００１５】
本発明の目的は、上述のディスプレイよりも効率的であり、視覚的暗号化アプリケーションでの使用時において平均してより明るいディスプレイを提供する視覚的暗号化アプリケーション用装置を提供することである。
【００１６】
この目的は、請求項１に記載の装置において本発明によって達成される。これらのディスプレイは、実装が容易で安価であり、カスタマイゼーションを必要とせず、偏光に依存せず、光バルブと、透過型ディスプレイ、放射型ディスプレイ、反射型ディスプレイ及び半透過型（Transflective）ディスプレイのいずれかとの組み合せにより、先行技術に比して平均的に明るい再現画像を生成する。
【００１７】
ディスプレイの１つが反射型ディスプレイとして具現化された場合、それは、本願と同一出願人による国際特許出願PCT/IB01/02516（代理人番号PHNL010007）に開示されるように、好ましくは、光源と、液晶ディスプレイ、エレクトロクロミック・ディスプレイ、エレクトロメカニカル・ディスプレイ、エレクトロウェッティング・ディスプレイ、電気泳動ディスプレイ及びハイブリッドミラーのいずれか１つとの組み合せとして実現される。
【００１８】
カラーフィルタ若しくは他のカラー描画方法（ディスプレイピクセル自体に内的なカラーを付与するような方法）を、再現画像を所望の色で表わすためにディスプレイ内に設けることができる。種々の他の効果的な実施例が、従属項に記載される。
【００１９】
本発明のこれらの及び他の局面は、図面に示される実施例を参照して明らかになり明確となるだろう。
【００２０】
図面全体を通して、同一の参照符合は類似若しくは対応する特徴を示す。図中に示された特徴の幾つかは、典型的には、ソフトウェアで実現され、ソフトウェアモジュール若しくはオブジェクトのようなソフトウェアエンティティを表わす。
【００２１】
欧州特許出願02075178.0（代理人番号PHNL020050）は、情報単位のシーケンスを受信する受信手段と、前記シーケンスに応じて第１の電気光学層のセルを活性化することにより前記情報単位のシーケンスを表示するよう構成された第１のディスプレイと、キーシーケンスの要素に応じて第２の電気光学層のセルを活性化するよう構成された第２のディスプレイとを含む装置であって、前記第１のディスプレイと第２のディスプレイとが互いに重ね合わせされるよう構成されている装置の基本構成を広範に開示する。簡略化のため、この説明はここでは繰り返さない。本発明は、当該装置の第1及び第2のディスプレイの種々の効果的な実施例を提供する。
【００２２】
一般的に、本発明による装置は、電気光学層をそれぞれ備える2つのマトリックスディスプレイを含む。第1の層は、サーバーから受信したままのシーケンスを表示する。第2の層は、例えば、疑似ランダム数生成器（PRNG：pseudo-random  number  generator）を始動するためのシードとしてキーシーケンスを用いることで疑似ランダムビットシーケンスを生成することによって、キーシーケンスに基づいてパターンを表示する。この際、第2のディスプレイのセルは、疑似ランダムビットシーケンスに応じて活性化される（例えば、十分な電圧が印加される）。
【００２３】
第1及び第2のディスプレイが続いて互いに重ね合わせられたとき、メッセージが視覚的に再現される。双方のディスプレイは、視覚的暗号化画像の一シェアをそれぞれ効率的に表示するので、ユーザは、メッセージを表わす再現画像を観測できるようになる。
【００２４】
好ましくは、第2のディスプレイは、第1のディスプレイから物理的に分離可能なユニット内に具現化され、キーシーケンスを格納するメモリを備える。キーシーケンスがPRNGと連携で使用される場合、又は、対称暗号若しくはパターンを再現できるビットシーケンスを生成する他の技術に対する入力として使用される場合、プロセッサもユニット内に必要である。この際、ユニットは、2つのディスプレイを重ね合わせるため、ホスト装置のディスプレイの上部に置くことができ、若しくは、ホストディスプレイのスロット内に挿入できる。分離可能なユニットは、原理的に、第1のディスプレイより相当に小型化でき、当該ユニットを構築するコストを大幅に低減する。
【００２５】
第1及び第2のディスプレイ間には電気的、光学的若しくは他の通信経路が存在すべきでないか、若しくはそれらが実装されたホスト装置及びユニットが存在すべきである。パターン及びキーシーケンスは、デジタル（電子）形式で提供されるので、このような任意の通信路は、パターン及び／又はキーシーケンスを得ようとする攻撃者により潜在的に乱用されうる。
【００２６】
図３Aでは、下側の層LLは、例えばポリマーLED、OLED、電界放射ディスプレイ若しくはCRTのような放射型ディスプレイを含む。上側の層ULは、吸収型、反射型若しくは散乱型にされることできる透明な材料を備えた光バルブを含む。光バルブは、入射光の透過を空間的に変調するマトリックスディスプレイである。幾つかの例は、LCD、エレクトロクロミック・ディスプレイ、エレクトロウェッティング・ディスプレイ、電気泳動ディスプレイ、ハイブリッドミラーであり、動作時、透明と、吸収、反射若しくは散乱との間の光学的状態のモードとなる。
【００２７】
下層LL（ホスト装置）上に上層UL（分離ユニット）を重ね合わせることによって、各々のディスプレイにより生成される２つの補間的なパターンが組み合せられ、原画像IMGが再現される。図３Bは、図３Aの実施例の変形であり、この場合、下層LLは、外部光源を備える光バルブである。
【００２８】
図４では、その他の実施例が示され、ここでは、上層ULは、光バルブディスプレイを含み、下層は、電気泳動ディスプレイ、PDLC若しくはゲスト−ホスト材料のような内的反射型ディスプレイを含む。他の種類のディスプレイが、反射を促進する反射素子を含んでもよい。例は、LCD、エレクトロクロミック・ディスプレイ、エレクトロウェッティング・ディスプレイ、ハイブリッドミラーであり、これらは、動作時、反射又は散乱と、吸収又は透過との間の光学的状態のモードで使用できうる。この下層は、入射する光をあるピクセルにて反射するか、若しくは、それを他のピクセルで透過または吸収するために使用される。
【００２９】
この実施例では、下層LLは、上述の分離ユニット内に設けられ、その上に、キーシーケンスにより表わされるパターンが表示される。下層LLが双安定（バイステイブル）の場合、非常に低電力で駆動でき、それ故に、小型装置に好適である。このようにして、分離ユニットは、非常に少量な電力要求しか有さない。好ましくは、ホスト装置は、ユニットが挿入できるスロットを備える。これにより、上層及び下層を適切に位置合わせすることがユーザにとって非常に容易となる。
【００３０】
図５Ａ及び図５Ｂは、更なるその他の実施例を示し、そこでは、上層ＵＬは、光バルブディスプレイであり、下層ＬＬは、半透過型ディスプレイである。同様に、下層ＬＬはユニット内に設けられ、上層ＵＬはホスト装置内に設けられる。
【００３１】
この実施例は、反射型若しくは透過型モードで使用できる。下層ＬＬは、吸収型、反射型若しくは散乱型にされることできる透明な材料から生成される。例は、電気泳動ディスプレイ、PDLC若しくはゲスト−ホスト材料である。反射モードでは、下層は、ある部分（典型的には、ピクセル）で入射光を反射し、他でそれを吸収若しくは散乱するために使用される。透過モードでは、下層は、あるピクセルでバックライトＢＬからの光を透過し、他でそれを吸収、散乱若しくは反射するために使用される。
【００３２】
図５Ａでは、バックライトＢＬが作動しており、下層ＬＬは透過モードで使用される。図５Ｂでは、バックライトＢＬは作動しておらず、下層ＬＬが反射モードで使用されていることを意味する。
【００３３】
上述の実施例のいずれも、最終の画像IMGを所望の色で表わすために、カラーフィルタで強化することができる。図６は、図３Ａの実施例の変形を示し、この場合、カラーフィルタFILが、上層UL上に直接的に実装されている。明らかなように、この変形例は、他の実施例の何れにも同等に適用できる。カラーフィルタFILは、また、上層ULと下層LLとの間に設けられうる。或いは、双方のディスプレイがカラーフィルタを備えることができる。
【００３４】
注記に値することとして、図７に示すように、例えば、散乱モードと透過モードとの間で切り替わる上層ULと、反射モードと吸収モードとの間で切り替わる下層との組み合せが更なる利点を提供する。この２つのディスプレイは、２面から見られる画像を生成するために独立的に使用されることができる。一の画像IMG１が装置の一方の側に現れるが、同時に、その他の画像IMG２が装置の他方側に現れる。
【００３５】
かかるディスプレイに対して重要なアプリケーションは、ディスプレイがフリップ式に開く電話である。各層UL,LLは、ディスプレイが閉じている時は外側に配置されることができる。かくして、“視覚的に暗号化されたメッセージを受けました”のようなメッセージを、画像IMG１若しくはIMG２として  “外側”の層に示すことができ、ユーザがそれを見れるようにする。この際、ユーザは、ディスプレイをフリップ式に開けることを選択し、装置を暗号化モードに切り替える。このモードでは、下層LLは、キーシーケンスに依存したパターンを表示し、上層ULは、受信したシーケンスに依存したパターンを表示する（逆も可）。ユーザは、次いで、図４に示すような態様で、再現された画像IMGを見ることができる。
【００３６】
本発明は、サーバーから装置に広範な種類のメッセージを送信するのに使用できる。例えば、銀行残高、使用e-mailメッセージ、新しいPINコードやパスワードのような繊細な情報は、装置の操作者に安全に与られることができる。
【００３７】
１つの特に有用なアプリケーションは、装置の操作者によりメッセージの合成を安全に可能とすることである。この実施例では、再現されたメッセージは、キーボード上のキーのような複数の入力手段を表わす。各入力手段は、ユーザにより合成されることになるメッセージ内で使用されることができる入力ワードを表わす。かかるキーは、異なる英字を表わすキー、若しくは、‘はい’や‘いいえ’、‘更なる情報’などのような選択を表わすボタンとして視覚的に描画されうる。キーに続いて、入力手段は、チェックボックス、選択リスト、スライダ、その他、ユーザの入力を容易化するユーザインターフェースで典型的に使用される要素でありうる。
【００３８】
ユーザは、特定の入力手段を選択するために、上層UL内若しくはその近くに設けられるタッチ感応式層の特定スポットに圧力を印加する。その際、装置は、圧力が付加された座標のセットを導出し、当該座標のセットをサーバーに送信する。装置は、どの入力手段が選ばれたかを学習できない、というのは、それは再現画像が利用可能とされたときに分かるものであるからである。また、視覚的暗号化が使用されるので、再現画像は、ユーザだけが見ることができるものであり、装置内のどこにも記憶されない。
【００３９】
本発明は、サーバーからクライアント装置へ及びその逆の安全な通信が必要なあらゆる種の装置において使用できる。装置は、パーソナルコンピューター、ラップトップ、携帯電話、携帯コンピューター、自動窓口機、公共インターネットアクセスターミナルとして、実際には悪意のソフトウェア若しくはハードウェアを含まないとユーザにより完全には信用されない任意のクライアントデバイスとして具現化できる。
【００４０】
請求の範囲において、カッコ内の参照符合はクレームを制限するものと解釈されない。用語“含む”は、クレームに列挙される要素やステップ以外の存在を除外するものでない。単数表現は、複数の要素の存在を除外するものでない。
【００４１】
本発明は、幾つかの別個の要素を含むハードウェア、及び、適切にプログラムされたコンピューターにより実現できる。列挙している幾つかの手段をクレームする装置において、それらの幾つかの手段は、一若しくは同一のハードウェアアイテムにより実現できる。ある手段が相互に異なる独立項で記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合せが効果的に使用できないことを意味するものでない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】原画像、原画像視覚的に暗号化することによって得られる2つのシェア、及び、2つのシェアを重ねることで得られる再現画像を示す図である。
【図２】上述の文献おけるNaor及びShamirにより考案された視覚的暗号化プロセスを示す図である。
【図３Ａ】視覚的に暗号化されたメッセージを再現できる装置の種々の実施例を示す図である。
【図３Ｂ】視覚的に暗号化されたメッセージを再現できる装置の種々の実施例を示す図である。
【図４】視覚的に暗号化されたメッセージを再現できる装置の種々の実施例を示す図である。
【図５Ａ】視覚的に暗号化されたメッセージを再現できる装置の種々の実施例を示す図である。
【図５Ｂ】視覚的に暗号化されたメッセージを再現できる装置の種々の実施例を示す図である。
【図６】これらの実施例に対してカラーフィルタが設けられた変形例を示す図である。
【図７】装置における２つのディスプレイがどのようにして2つの別の画像をユーザに表現するために追加的に使用できるかを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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2005522717.tif 000013