(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される画像データから、埋め込まれた情報を抽出する第一の抽出手段と、
前記第一の抽出手段によって前記埋め込まれた情報が抽出された場合は前記画像データを記憶する記憶手段と、
前記第一の抽出手段によって前記埋め込まれた情報が抽出された場合は前記画像データに、切り抜き、回転、拡大縮小、色変換、加筆、複写、および、圧縮の何れかの処理を施す処理手段と、
前記処理手段によって処理された画像データから、前記埋め込まれた情報を抽出する第二の抽出手段と、
前記第二の抽出手段によって前記埋め込まれた情報が抽出された場合は前記処理手段が処理した画像データを出力し、前記埋め込まれた情報が抽出されなかった場合は前記記憶手段が記憶する画像データを出力する出力手段とを有することを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
入力される画像データから、埋め込まれた情報を抽出する第一の抽出ステップと、
前記第一の抽出ステップにおいて前記埋め込まれた情報を抽出した場合は前記画像データをメモリに格納する格納ステップと、
前記第一の抽出ステップにおいて前記埋め込まれた情報を抽出した場合は前記画像データに、切り抜き、回転、拡大縮小、色変換、加筆、複写、および、圧縮の何れかの処理を施す処理ステップと、
前記処理ステップにおいて処理した画像データから、前記埋め込まれた情報を抽出する第二の抽出ステップと、
前記第二の抽出ステップにおいて前記埋め込まれた情報を抽出した場合は前記処理ステップで処理した画像データを出力し、前記埋め込まれた情報を抽出しなかった場合は前記メモリに格納した前記画像データを出力する出力ステップとを有することを特徴とする情報処理方法。
【請求項３】
情報処理装置を制御して、請求項2に記載された情報処理を実行するコンピュータプログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報が埋め込まれた画像データを処理する情報処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、基幹通信網における光ファイバネットワークの整備、ケーブルテレビシステムの普及、衛星通信の実用化、および、ローカルエリアネットワークの普及などが急速に進み、これら通信網の相互接続も積極的に行われている。これら通信網を用いて、キャラクタデータ、音声を含むサウンドデータ、静止画像データ、動画像データ、および、コンピュータプログラムなどを含む、所謂ディジタルコンテンツが世界的な規模で交換されている。
【０００３】
ディジタルコンテンツは、ディジタル情報の特徴である、複製が容易であるという特徴をもつ。それ故、ディジタルコンテンツは、著作権保護という観点から問題視されている。
【０００４】
著作権を保護するための技術として「電子透かし」と呼ばれる技術がある。電子透かしは、ディジタル情報に所定の処理を施すことによって、ディジタル情報の中に何らかの情報を埋め込む技術である。例えば、静止画像データに情報を埋め込む方法は、空間領域のデータに情報を埋め込む方法と、周波数領域のデータに情報を埋め込む方法の二つに分類できる。空間領域のデータに情報を埋め込む方法の例としては、パッチワークによるIBM方式(W. Bender、D. Gruhl、N. Morimoto、Techniques for DATA Hiding、Proceedings of the SPIE、San Jose CA, USA、February 1995)などが挙げられる。
【０００５】
周波数領域のデータに情報を埋め込む方法の例としては、離散コサイン変換を利用するNTT方式（中村、小川、高嶋、“ディジタル画像の著作権保護のための周波数領域における電子透かし方式”、SCIS '97-26A、1997年1月）のほかに、離散フーリエ変換を利用する防衛大方式（大西、岡、松井、“PN系列による画像への透かし署名法”、SCIS '97-26B、1997年1月）や、離散ウェーブレット変換を利用する三菱、九大方式（石塚、坂井、棲井、“ウェーブレット変換を用いた電子透かし技術の安全性と信頼性に関する実験的考察”、SCIS '97-26D、1997年1月）、および、松下方式（井上、宮崎、山本、桂、“ウェーブレット変換に基づくディジタル・ウォーターマーク −画像圧縮、変換処理に対するロバスト性について−”、SCIS '98-3.2.A、1998年1月）などが挙げられる。
【０００６】
音声を含むサウンドデータに情報を埋め込む方法には、静止画像データの場合と同様に、周波数領域のデータに情報を埋め込む方法がある。例えば、周期の異なる三角関数を基底関数群として、それらの一次結合の形で表される一次元サウンドデータの基底関数群から幾つかの基底関数を取り出し、位相を幾らかずらした後、再びサウンドデータに復元しても、元のデータとの違いを知覚することはできないという人間の聴覚特性を利用する方法、一次元実数値関数として表されるディジタルサウンドデータをウェーブレット変換して、得られるウェーブレット係数に情報を埋め込み、静かな音は、大きな音にかき消されてしまうという聴覚特性を利用する方法などがある。これらの手法の詳細については、井上彰「電子透かし−マルチメディア自体の暗号システム」丸山学芸図書に詳しい。
【０００７】
動画像データに情報を埋め込む方法は、MPEGフォーマットに情報を埋め込む方法などが挙げられる。MPEGは、離散コサイン変換を利用したフレーム内符号化手段と、フレーム間の差分を離散コサイン変換および可変長符号化するフレーム間符号化手段とを用いる。とくに動きがある画像データに対しては、予測符号化を行うことにより、移動する物体を動きベクトルで表現する。MPEGデータに情報を埋め込む方法としては、静止画像データと同様に、離散コサイン変換により得られる周波数領域のデータに情報を埋め込む方法や、動きベクトルに情報を埋め込む方法などが挙げられる。
【０００８】
ディジタルコンテンツは、先に述べたようにディジタル情報であるが故に複製が容易であるが、さらに、改変や編集も容易である。例えば、静止画像に対する改変や編集には切り抜き、回転、拡大縮小、色変換および加筆などが考えられる。また、複製という観点からは、紙へのハードコピーや、ハードコピーの複写なども考えられる。著作権保護のために電子透かしが用いられることを考慮すると、ディジタルコンテンツに対する改変、編集および複写など、ディジタル情報が処理された場合でも、埋め込まれた情報が正しく抽出できる必要がある。そのため、上述した情報の埋込方法では、ディジタル情報が処理された場合でも埋め込まれた情報が正しく抽出できる耐性をもつように設計されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、電子透かし技術においては、改変、編集および複写などの処理に対する耐性をもたせている。しかしながら、それらの処理が繰り返し行われる場合を考慮すると、情報の埋込方法を改良するだけでは耐性に限界がある。このため、処理が繰り返し行われる場合に対する耐性を有する情報の埋込方法、つまり、処理が繰り返し行われた場合でも埋め込まれた情報が継承され、正しく抽出できる情報の埋込方法が望まれている。
【００１０】
本発明は、画像データに埋め込まれた情報を正しく継承することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
【００１４】
本発明にかかる情報処理装置は、入力される画像データから、埋め込まれた情報を抽出する第一の抽出手段と、前記第一の抽出手段によって前記埋め込まれた情報が抽出された場合は前記画像データを記憶する記憶手段と、前記第一の抽出手段によって前記埋め込まれた情報が抽出された場合は前記画像データに、切り抜き、回転、拡大縮小、色変換、加筆、複写、および、圧縮の何れかの処理を施す処理手段と、前記処理手段によって処理された画像データから、前記埋め込まれた情報を抽出する第二の抽出手段と、前記第二の抽出手段によって前記埋め込まれた情報が抽出された場合は前記処理手段が処理した画像データを出力し、前記埋め込まれた情報が抽出されなかった場合は前記記憶手段が記憶する画像データを出力する出力手段とを有することを特徴とする。
【００２２】
本発明にかかる情報処理方法は、入力される画像データから、埋め込まれた情報を抽出する第一の抽出ステップと、前記第一の抽出ステップにおいて前記埋め込まれた情報を抽出した場合は前記画像データをメモリに格納する格納ステップと、前記第一の抽出ステップにおいて前記埋め込まれた情報を抽出した場合は前記画像データに、切り抜き、回転、拡大縮小、色変換、加筆、複写、および、圧縮の何れかの処理を施す処理ステップと、前記処理ステップにおいて処理した画像データから、前記埋め込まれた情報を抽出する第二の抽出ステップと、前記第二の抽出ステップにおいて前記埋め込まれた情報を抽出した場合は前記処理ステップで処理した画像データを出力し、前記埋め込まれた情報を抽出しなかった場合は前記メモリに格納した前記画像データを出力する出力ステップとを有することを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる一実施形態の情報処理システムを図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明におけるディジタルコンテンツには、キャラクタで構成されるテキスト、音声を含むサウンド、静止画像、動画像およびコンピュータプログラムなど、並びに、それらのデータおよびデータベースが含まれる。また、以下では、本発明を実現する機能構成の実施形態を説明するが、それらの構成はソフトウェアでもハードウェアでも実現できる。本実施形態は、これらの構成の実現方法についてはとくに限定しない。
【００２８】
【第１実施形態】
図1は第1実施形態の機能構成例を示すブロック図である。図1において、101および104は電子透かし抽出部、102および105は選択部、103は処理部である。
【００２９】
電子透かし抽出部101および104は、入力されるディジタルコンテンツから埋め込まれた情報（以下「電子透かしデータ」と呼ぶ）の抽出を行い、電子透かしデータが抽出されたか否かを示す情報、および、抽出された場合は抽出された電子透かしデータを抽出結果として出力する。勿論、電子透かし抽出部101および104は、入力されたディジタルコンテンツ自体も出力する。
【００３０】
本実施形態は、電子透かしデータの抽出方法に関するものではないから、抽出方法および電子透かしデータが抽出されたか否かの判断方法については、とくに限定しないが、電子透かしデータが抽出されたか否かの判断は、システムに固有の電子透かしデータが抽出されたか否かによって判断できるし、またASCII文字列などが抽出されたか否かによっても判断できる。
【００３１】
選択部102および105は、電子透かし抽出部101または104から入力される抽出結果が電子透かしデータが抽出されたことを示す場合、電子透かし抽出部101または104から入力されるディジタルコンテンツをそのまま出力する。一方、抽出結果が電子透かしデータが抽出されなかったことを示す場合、入力されるディジタルコンテンツを出力しない。
【００３２】
処理部103は、選択部102から入力されるディジタルコンテンツを処理し、処理後のディジタルコンテンツを電子透かし抽出部104へ出力する。ディジタルコンテンツを処理するとは、ディジタルコンテンツを操作することである。例えば、静止画像に対する処理ならばレタッチソフトウェアなどを用いた切り抜き、回転、拡大縮小、色変換、加筆および複写などが考えられる。さらには、静止画像のハードコピー、ハードコピーされた画像の複写やスキャナによる読み込みや、データ圧縮などの操作も、ディジタルコンテンツの処理といえる。
【００３３】
このように、ディジタルコンテンツから電子透かしデータが抽出された場合、言い換えれば、ディジタルコンテンツに電子透かしデータが埋め込まれている場合だけ図1に示す一連の処理が継続され、ディジタルコンテンツが出力される。電子透かしデータが埋め込まれていない、または、抽出できないディジタルコンテンツの場合は、図1に示す一連の処理は中断される。
【００３４】
このように、本実施形態によれば、ディジタルコンテンツを処理（操作）する処理部103の前後で電子透かしデータが埋め込まれているか、または、抽出できるかを検査し、その検査結果に基づき、図1に示す一連の処理を継続または中断するので、電子透かしデータの継承が可能になる。従って、ディジタルコンテンツの処理（操作）により電子透かしデータが継承されないディジタルコンテンツが出力されることはなく、そのようなディジタルコンテンツの流通を防ぐことができる。
【００３５】
【第２実施形態】
以下、本発明にかかる第2実施形態の情報処理システムを説明する。なお、本実施形態において、第1実施形態と略同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００３６】
図2は第2実施形態の機能構成例を示すブロック図である。図2において、205は記憶部、206は選択部である。
【００３７】
ディジタルコンテンツは電子透かし抽出部101へ入力される。電子透かし抽出部101は、入力されるディジタルコンテンツから電子透かしデータを抽出し、その抽出結果およびディジタルコンテンツを出力する。選択部102は、電子透かし抽出部101から抽出結果およびディジタルコンテンツを入力し、抽出結果が電子透かしデータが抽出できたことを示す場合だけ、入力されるディジタルコンテンツを出力する。
【００３８】
選択部102から出力されるディジタルコンテンツは、記憶部205に一時的に記憶されるとともに、処理部103へ入力される。処理部103は、入力されるディジタルコンテンツを処理（操作）し、処理（操作）後のディジタルコンテンツを電子透かし抽出部104へ出力する。
【００３９】
選択部206は、電子透かし部104から抽出結果およびディジタルコンテンツを入力するとともに、記憶部205からもディジタルコンテンツを入力する。そして、入力される抽出結果に基づき、入力される二つのディジタルコンテンツの一方を選択し出力する。つまり、選択部206は、抽出結果が電子透かしデータが抽出できたことを示せば電子透かし抽出部204から入力されるディジタルコンテンツを出力し、抽出できなかったことを示せば記憶部205から入力されるディジタルコンテンツを出力する。
【００４０】
このように、処理（操作）後のディジタルコンテンツから電子透かしデータが抽出された場合、言い換えれば、処理（操作）後のディジタルコンテンツに電子透かしデータが埋め込まれている場合は、処理（操作）後のディジタルコンテンツが出力される。しかし、処理（操作）後のディジタルコンテンツに電子透かしデータが埋め込まれていない、または、抽出できない場合は、処理（操作）前のディジタルコンテンツが出力される。また、システムに入力されるディジタルコンテンツに電子透かしデータが埋め込まれていない場合は、図2に示す一連の処理が中断される。
【００４１】
このように、本実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果が得られるほか、処理（操作）後のディジタルコンテンツが電子透かしデータを継承していない場合は、処理（操作）前のディジタルコンテンツを出力することができる。
【００４２】
【第３実施形態】
以下、本発明にかかる第3実施形態の情報処理システムを説明する。なお、本実施形態において、第1実施形態と略同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００４３】
図3は第3実施形態の機能構成例を示すブロック図である。図3において、302および305は選択部、306は記憶部、307は電子透かし埋込部である。
【００４４】
ディジタルコンテンツは電子透かし抽出部101へ入力される。電子透かし抽出部101は、入力されるディジタルコンテンツから電子透かしデータを抽出し、その抽出結果およびディジタルコンテンツを出力する。選択部302は、電子透かし抽出部101から抽出結果およびディジタルコンテンツを入力し、抽出結果が電子透かしデータが抽出できたことを示す場合だけ、入力される抽出結果の電子透かしデータおよびディジタルコンテンツを出力する。
【００４５】
選択部302から出力されるディジタルコンテンツは、処理部103へ入力される。処理部103は、入力されるディジタルコンテンツを処理（操作）し、処理（操作）後のディジタルコンテンツを電子透かし抽出部104へ出力する。
【００４６】
選択部305は、電子透かし部104から抽出結果およびディジタルコンテンツを入力して、入力される抽出結果に基づき、入力されるディジタルコンテンツの出力先を選択する。つまり、選択部305は、抽出結果が電子透かしデータが抽出できたことを示せば入力されるディジタルコンテンツをシステム外へ出力し、抽出できなかったことを示せば入力されるディジタルコンテンツを電子透かし埋込部307へ出力する。
【００４７】
一方、記憶部306は、選択部302から出力される電子透かしデータを一時的に記憶する。電子透かし埋込部307は、選択部305からディジタルコンテンツが入力されると、記憶部306から電子透かしデータを読み込み、入力されたディジタルコンテンツに電子透かしデータを埋め込んだ後、そのディジタルコンテンツをシステム外へ出力する。なお、電子透かし埋込部307による埋込方法は任意である。
【００４８】
このように、処理（操作）後のディジタルコンテンツから電子透かしデータが抽出された場合、言い換えれば、処理（操作）後のディジタルコンテンツに電子透かしデータが埋め込まれている場合は、処理（操作）後のディジタルコンテンツがシステム外へ出力される。しかし、処理（操作）後のディジタルコンテンツに電子透かしデータが埋め込まれていない、または、抽出できない場合は、処理（操作）後のディジタルコンテンツに再び電子透かしデータが埋め込まれ、電子透かしデータが埋め込まれたディジタルコンテンツがシステム外へ出力される。また、システムに入力されるディジタルコンテンツに電子透かしデータが埋め込まれていない場合は、図3に示す一連の処理が中断される。
【００４９】
このように、本実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果が得られるほか、処理（操作）後のディジタルコンテンツが電子透かしデータを継承していない場合は、処理（操作）後のディジタルコンテンツに元々の電子透かしデータを埋め込むことができる。
【００５０】
なお、処理部103の出力が電子透かし埋込部307へ直接入力されるようにして、処理（操作）後のディジタルコンテンツが電子透かしデータを継承しているか否かに関わらず、必ず電子透かしデータを埋め込んでもよい。電子透かし埋込部307による埋込方法を、システムに入力されたディジタルコンテンツと同じにすれば、同じ位置に電子透かしデータを埋め込むことになり、電子透かしデータの埋め込みを繰り返すことによるディジタルコンテンツの劣化を防ぐことができる。
【００５１】
また、電子透かしデータの埋め込み耐性を段階的に変化させることにより、画質劣化防止などの用途に特化した最適化が可能になる。
【００５２】
【第４実施形態】
以下、本発明にかかる第4実施形態の情報処理システムを説明する。なお、本実施形態において、第1実施形態と略同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００５３】
図4は第4実施形態の機能構成例を示すブロック図である。図4において、402は復号部、405は暗号化部である。
【００５４】
図4において、ディジタルコンテンツは電子透かし抽出部101へ入力される。電子透かし抽出部101は、入力されるディジタルコンテンツから電子透かしデータを抽出し、その抽出結果およびディジタルコンテンツを復号部402へ出力する。なお、復号に必要な鍵などの復号パラメータも電子透かしデータの一部として抽出される。
【００５５】
復号部402は、復号パラメータおよびディジタルコンテンツを入力し、入力したディジタルコンテンツを復号して処理部103へ出力する。もし、正しい復号パラメータが得られなかった場合は、ディジタルコンテンツは復号できない。
【００５６】
処理部103は、入力されるディジタルコンテンツを処理（操作）し、処理（操作）後のディジタルコンテンツを電子透かし抽出部104へ出力する。電子透かし抽出部104は、入力されるディジタルコンテンツから電子透かしデータを抽出し、その抽出結果およびディジタルコンテンツを暗号化部405へ出力する。なお、暗号化に必要な暗号化パラメータも電子透かしデータの一部として抽出される。
【００５７】
暗号化部405は、入力される暗号化パラメータに基づき、入力されるディジタルコンテンツを暗号化して出力する。なお、暗号化パラメータが正しく抽出されなかった場合は、正しくないパラメータで暗号化されることになり、以降、例え復号パラメータが正しく抽出されたとしても、ディジタルコンテンツが正しく復号されることはない。
【００５８】
なお、暗号化部405および復号部402が利用する暗号化方式は、後述する共通鍵暗号方式や公開鍵暗号方式など様々な方式が利用できる。
【００５９】
上述した第1から第3実施形態においては、ディジタルコンテンツを暗号化していないため、ディジタルコンテンツが盗用される危険性がある。これに対して、本実施形態は、ディジタルコンテンツを暗号化することで、ディジタルコンテンツの盗用を保護するものである。そして、暗号化・復号に必要なパラメータを電子透かしデータに含めることで、電子透かしデータが継承されていないような処理（操作）が行われた場合は、ディジタルコンテンツを正しく復号することができなくなる。言い換えれば、ディジタルコンテンツが正しく復号できるならば、電子透かしデータが継承されていると判断できる。
【００６０】
また、第4実施形態は、第1実施形態における選択部102および105がそれぞれ復号部および暗号化部に置き換えられた形態を有する。同様に、第2実施形態の選択部102および206をそれぞれ復号部および暗号化部に置き換えた実施形態、並びに、第3実施形態の選択部302および305をそれぞれ復号部および暗号化部に置き換えた実施形態も実現可能である。
【００６１】
【第５実施形態】
以下、本発明にかかる第5実施形態の情報流通システムを説明する。
【００６２】
図5は第5実施形態を構成例を示すブロック図である。図5において、501および502は電子透かしデータ継承部である。なお、電子透かしデータ継承部とは、第1から第4実施形態で説明した電子透かしデータを継承する情報処理システムである。
【００６３】
複数のディジタルコンテンツは、図5に示すように繰り返し利用され、処理（操作）される。本実施形態は、ディジタルコンテンツの改変または編集を、とくに電子透かし技術を用いて、検出することが可能な情報流通システムである。
【００６４】
既に説明したように、情報の埋込方法の耐性を超える処理（操作）がディジタルコンテンツに施された場合、そのディジタルコンテンツから電子透かしデータが抽出できなくなる。本実施形態の情報流通システムにおいては、電子透かしデータ継承部501または502の処理部においてディジタルコンテンツの処理（操作）が行われるが、上述したように、電子透かしデータが継承されていないディジタルコンテンツは電子透かしデータ継承部501および502から出力されない。従って、図5に示すように、同じディジタルコンテンツに繰り返し処理（操作）を行っても、電子透かしデータが継承されないディジタルコンテンツは発生しない。なお、ディジタルコンテンツの利用者は、著作権に基づく制限範囲内であれば、同一のユーザであっても、異なる複数のユーザであっても構わない。
【００６５】
【共通鍵暗号方式】
共通鍵暗号方式は、送信者と受信者とが同一の暗号鍵を秘密に共有する暗号方式（秘密鍵暗号方式、対称暗号方式、慣用暗号方式とも呼ばれる）である。
【００６６】
共通鍵暗号方式は、適当な長さの文字列（ブロック）ごとに同じ鍵で暗号化するブロック暗号と、文字列またはビットごとに鍵を変えていくストリーム暗号とに分けることができる。ブロック暗号には、文字の順序を書換えて暗号化する転置式暗号や、文字を他の文字に換える換字式暗号などがある。この場合、転置や換字の対応表が暗号鍵になる。ストリーム暗号としては、多表を用いるビジネル暗号や、一回限りの使い捨ての鍵を用いるバーナム暗号などが知られている。これらは、池野、小山著「現代暗号理論」（電子情報通信学会、1986）の第2章および第4章に詳しく説明されている。
【００６７】
また、ブロック暗号のなかでもアルゴリズムが公開されているDES(Data Encryption Standard)やFEAL(Fast data Encipherment Algorithm)といった暗号が商用暗号として広く用いられている。これらは、辻井、笠原著「暗号と情報セキュリティ」（昭晃堂、1990）の第2章に詳しく説明されている。ただし、DESやFEALはアルゴリズムを公開しているために暗号解読法も開発され、その解読法に対抗するために種々の変形が行われていることがある。例えば、後述する繰返し回数を増したり（C. H. Mayer and S. M. Matyas: "CRYPTOGRAPHY-A New Dimension in Computer Data Security", Wiley-Interscience, Appendix D, pp.679-712, 1982）、鍵を頻繁に変える（山本、岩村、松本、今井: "2乗型擬似乱数生成器とブロック暗号を用いた実用的暗号方式", 信学技報, ISEC93-29, pp.65-75, 1993）などの変形が提案されている。
【００６８】
【公開鍵暗号方式】
公開鍵暗号方式は、暗号鍵と復号鍵とが異なり、暗号鍵を公開、復号鍵を秘密に保持する暗号方式である。従って、暗号鍵を公開鍵、復号鍵を秘密鍵と呼ぶこともある。
【００６９】
公開鍵暗号は共通鍵暗号にない次のような特徴をもつ。
(1)暗号鍵と復号鍵とが異なり、暗号鍵を公開することができるため、暗号鍵を秘密に配送する必要がなく、鍵の配送が容易である。
(2)各利用者の暗号鍵は公開されているので、利用者は各自の復号鍵のみ秘密に記憶しておけばよく、鍵の管理が容易である。
(3)送られてきた通信文の送信者が偽者でないこと、および、その通信文が改竄されていないことを、受信者が確認するための認証機能を実現できる。
【００７０】
公開鍵暗号のプロトコルは次のようになる。通信文Mに対して、公開の暗号鍵kpを用いた暗号化操作をE(kp, M)とし、秘密の復号鍵ksを用いた復号操作をD(ks, M)とすると、公開鍵暗号アルゴリズムはまず次の二つの条件を満たす。
(1)kpが与えられたときE(kp, M)の計算は容易である。ksが与えられたときD(ks, M)の計算は容易である。
(2)もし、ksを知らないならkp、Eの計算手順、および、C=E(kp, M)を知っていても、Mを決定することは計算量の点で困難である。
【００７１】
上記(1)(2)の条件に加えて、次の(3)の条件が成立することで秘密通信が実現される。
(3)すべての通信文（平文）Mに対し、E(kp, M)が定義でき、D(ks, E(kp, M))=Mが成立する。つまり、kpは公開されているため誰もがE(kp, M)を計算することができるが、D(ks, E(kp, M))を計算してMを得ることができるのは秘密鍵ksを知る者だけである。
【００７２】
一方、上記(1)(2)に加えて、次の(4)の条件が成立することにより認証通信が実現できる。
(4)すべての通信文（平文）Mに対し、D(ks, M)が定義でき、E(kp, D(ks, M))=Mが成立する。つまり、D(ks, M)を計算できるのは秘密鍵ksを知る者のみであり、他人が偽の秘密鍵ks'を用いてD(ks', M)を計算してksを知る者になりすましたとしても、E(kp, D(ks', M))≠Mなので受信者は受けとった情報が不正なものであることを確認できる。また、D(ks, M)が改竄されてもE(kp, D(ks, M)')≠Mになり、受信者は受けとった情報が不正なものであることを確認できる。
【００７３】
公開鍵暗号では、公開鍵を用いる処理Eを暗号化、秘密鍵を用いる処理Dを復号と呼んでいる。従って、秘密通信では送信者が暗号化を行い、その後受信者が復号を行うが、認証通信では送信者が復号を行い、その後、受信者が暗号化を行うことになる。
【００７４】
以下に、公開鍵暗号により送信者Aから受信者Bへ秘密通信、認証通信および署名付秘密通信を行う場合のプロトコルを示す。Aの秘密鍵をksA、公開鍵をkpAとし、Bの秘密鍵をksB、公開鍵をkpBとする。
【００７５】
［暗号通信］
AからBへ、通信文（平文）Mを秘密通信する場合は次の手順で行う。
【００７６】
ステップ1: Aは、Bの公開鍵kpBでMを暗号化し、暗号文CをBに送る。
C = E(kpB, M)
【００７７】
ステップ2: Bは、自分の秘密鍵ksBで暗号文Cを復号し、もとの平文Mを得る。
M = D(ksB, C)
【００７８】
受信者Bの公開鍵は、不特定多数に公開されているので、Aに限らずすべての人がBへ秘密の通信文を送ることができる。
【００７９】
［認証通信］
AからBヘ、通信文（平文）Mを認証通信する場合は次の手順で行う。
【００８０】
ステップ1: Aは、自分の秘密鍵ksAで送信文Sを生成しBに送る。なお、この送信文Sを署名文といい、署名文を得る操作を署名という。
S = D(ksA, M)
【００８１】
ステップ2: Bは、Aの公開鍵kpAでSを復元変換し、元の平文Mを得る。
M = E(kpA, S)
【００８２】
もし、通信文Mが意味のある文であることが確認できれば、通信文Mが確かにAから送られてきたことが認証される。
【００８３】
［署名付暗号通信］
Aの公開鍵は、不特定多数に公開されているので、Bに限らずすべての人がAの署名文を認証できる。このような認証をディジタル署名ともいう。
【００８４】
AからBヘ、通信文（平文）Mを署名付秘密通信する場合は次の手順で行う。
【００８５】
ステップ1: Aは、自分の秘密鍵ksAでMに署名し、署名文Sを作る。
S = D(ksA, M)
【００８６】
ステップ2: Aは、Bの公開鍵kpBで署名分Sを暗号化し、暗号文CをBに送る。
C = E(kpB, S)
【００８７】
ステップ3: Bは、自分の秘密鍵ksBでCを復号し、署名文Sを得る。
S = D(ksB, C)
【００８８】
ステップ4: Bは、Aの公開鍵kpAでSを復元変換し、元の平文Mを得る。
M = E(kpA, S)
【００８９】
もし、通信文Mが意味のある文であることが確認できたならば、通信文Mが確かにAから送られてきたことが認証される。
【００９０】
なお、ステップ1と2、ステップ3と4の順序はそれぞれ逆転してもよい。すなわち、上記の手順では下記の手順であるが、
Step1: C = E(kpB, D(ksA, M))
Step2: M = E(kpA, D(ksB, C))
【００９１】
下記の手順でも署名付秘密通信が実現できる。
Step1: C = D(kpA, E(ksB, M))
Step2: M = D(kpB, E(ksA, C))
【００９２】
［代表的な公開鍵暗号方式］
代表的な公開鍵暗号方式の例を以下に挙げる。
【００９３】
暗号通信と認証通信ができる方式: RSA暗号(R. L. Rivest, A. Shamir and L.Adleman: "A method of obtaining digital signatures and public key cryptosytems", Comm. of ACM, 1978)、R暗号(M. Rabin: "Digitalized signatures and public-key cryptosystems", MIT/LCS/TR-212, Technical Report MIT, 1979)、W暗号(H. C. Williams: "A modification of the RSA public-key encryption procedure", IEEE Trans. Inf. Theory, IT-26, 6, 1980)、MI暗号(松本、今井: "公開鍵暗号系の新しいアルゴリズム", 信学技報, IT82-84, 1982; T. Matsumoto and H.Imai: "A class of asymmetric cryptosystems based on polynomials over finite rings", IEEE International Symp. on Information Theory, 1983)
【００９４】
暗号通信のみができる方式: MH暗号(R. C. Merkle and M. E. Hellman: "Hiding information and signatures in trapdoor knapsacks", IEEE Trans. Inf. Theory, IT-24, 5, 1978)、GS暗号(A. Shamir and R. E. Zippel: "On the security of the Merkle-Hellman cryptographic scheme", IEEE Trans. Inf. Theory, IT-26, 3, 1980)、CR暗号(B. Chor and R. L. Rivest: "A knapsack type public key cryptosystem based on arithmetric infinite field", Proc. Crypto 84)、M暗号(R. J. McEiece: "A public-key cryptosystem based on algebraic coding theory", DSN Progress Rep., Jet Propulsion Lab., 1978)、E暗号(T. E. ElGamal: "A public key cryptosystem and a signature scheme based on discretre logarithm", Proc. Crypto 84, 1984)、T暗号(辻井重男: "行列分解を利用した公開鍵暗号の一方式", 信学技報, IT85-12, 1985)
【００９５】
認証通信のみができる方式: S暗号(A. Shamir: "A fast signature scheme", Report MIT/LCS/TM-107, MIT laboratory for computer science, Cambridge, Mass., 1978)、L暗号(K. Lieberherr: "Uniform complexity and digital signature", Lecture Notes in Computer Science 115 Automata, Language and Programming, Eighth Colloquium Acre, Israel, 1981)、GYM暗号(S. Goldwasser, S. Micali and A.Yao: "Strong signature schemes", ACM Symp. on Theory of Computing, 1983)、GMR暗号(S. Goldwasser, S. Micali and R. L. Rivest: "A 'paradoxical' solution to the signature problem", ACM Symp. on Foundation of Computer Science, 1984)、OSS暗号(H. Ong, C. P. Schnorr and A. Shamir: "An efficient signature scheme based on quadratic equation", ACM Symp. on Theory of Computing, 1984)、OS暗号(岡本、白石: "多項式演算によるディジタル署名方式", 信学論(D), J68-D, 5, 1985; T. Okamoto and A. Shiraisi: "A fast signature scheme based on quadratic in equalities", IEEE Symp. on Theory of Computing, 1984)
【００９６】
【他の実施形態】
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００９７】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００９８】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００９９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、画像データに埋め込まれた情報を正しく継承することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第1実施形態の情報処理システムの機能構成例を示すブロック図、
【図２】第2実施形態の情報処理システムの機能構成例を示すブロック図、
【図３】第3実施形態の情報処理システムの機能構成例を示すブロック図、
【図４】第4実施形態の情報処理システムの機能構成例を示すブロック図、
【図５】第5実施形態の情報流通システムの構成例を示すブロック図である。
【図１】
0004086419.tif 000002
【図２】
0004086419.tif 000003
【図３】
0004086419.tif 000004
【図４】
0004086419.tif 000005
【図５】
0004086419.tif 000006