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最 終 回

防衛大学校
情報工学教室
松井研究室

nda.
ac.jp/

デジタル技術やネットワーク技術の急速な発展にしたがって、データがあまりにも簡単にコピーできるようになり、著作権が大きな問題となっている。法制度の整備も進んでいるが、技術的な仕組みも急速に進歩しつつある。それが、電子透かしの技術だ。松井教授は、この研究を始めて13年になり、現在の電子透かし技術の基礎を作った人である。

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電子透かしという研究を始めたきっかけ

非常に複 雑で堅 牢にする必要性が出てくるを教えてくださいのです。
これに対して見えない暗号は、電話で暗w.

防衛大学校プロフィール

1997

◎所在地
神奈川県横須賀市
走水1丁目10番20号

今から13年くらい前に行った学会で、絵号文を送るとするなら、電話回線の空き帯の中に文字を入れて暗号にするという研究域の中に暗号信号を入れるのではなく、電が発表されていました。

話の会 話の中に 暗号を埋め込むというも

しかし、その研 究は文 字を埋め込んだのです。電 話では普通にしゃべっているん

絵を送り、同じ絵を持った人が、送られてだけれども、その音声の中に別の意味を持きた絵と持っている絵の差分を取ると文字った暗号を埋め込むのです。

◎沿 革
昭和 27 年、保安庁の付属機関として防衛大学校の前身となる保安大学校が設置された。昭和 29 年に、防衛大学校と名称を改めた。昭和 59 年の防が浮き出てくるというものだったのです。

「ああ、今日はいい天気だね」という普通のしかし、この方法は、送る情報の何倍も会話の中に、実は別の意味の言 葉が埋め込の情報を暗号化に費やしており、暗号化のまれている。これが見えない暗号なのです。

衛庁設置法の改正によって、防衛庁管轄下の施設等機関になる。陸上、海上、航空各自衛隊の幹部自衛 官となシステムとしてよい方法と言えません。

る人材を教育し、訓練するための機関として位置づけられている。

そこで、それを改良した絵の中に文字を学生の身分は国家公務員で、宿舎での全寮生活をしながらの学生生活になる。
◎ネットワーク環境
学内ネットワークは100MのFDDIネ

どういった仕組みになっているかというと、人間の音声にしても、画像にしても冗長入れるという 見えない暗号 を作り出そ度 という余分な部分を含んでいます。こうと思ったのです。の冗長度の中に情報を埋め込むのです（図1参照）。

ットワークが設置されている。各建物内は各階ごとに 10M のイーサネッ

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例えば、ファックスの中に別のファックス

トで結ばれている。学外接続は、見えない暗号とはどのようなものですか

64Kの専用線で WIDEの藤沢NOCにPPP 接続している。現在、校外接続線が回線容量が不足しているため、現在容量増加に向けて準備中。

情報工学教室のホームページ
jhttp://cs.nda.ac.jp/

480 INTERNET magazine 1998/1が入れられるわけです。ファックスは、全体の文書をテレビの走査線のようにスキャンし見える暗号の場合、暗号文を電波で送るたデータを、黒の部分と白の部 分に分けてとすると、電波を傍受して解析すれば暗号送ります。その白の部分のほんのわずかな部分を取り出して、それがどんな記号の羅列量を、同じように黒の部分のほんのわずかであれ見ることができます。見ることができな量を書き換えて情報を埋め込みます。受れば、解読しようとする人が出てきます。
そ信したファックスは一見すると普通のファックの結果、暗号自体を公開鍵 暗 号のようにスですが、その文 字のぎざぎざの中に情 報

暗号学はライフワークという松井甲子雄教授。

研究室には画像処理用の機材がずらり。ちょっと手狭だ。

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が入っているのです。ファックスの場合、1つの点が0.12ミリですから、人 間には埋め込まれた別の情報を見ることができません。
専用の機具を使うことで初めて読むことができるのです。

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写真あ：これらの同じ画像の片方には見えないように情報が埋め込まれている。

図1：外側の文字を読んでも、内側の文字を読んでも、山という文字は読める。この文字の幅が冗長性だ。ここに情報を埋め込むことで、見えない暗号ができる。と、13 年前からこのような研究をしていました。これは「画像深層暗号」と呼ばれた研 究です。日本ではあまり受け入れられこの中の赤だけを取り出します。赤の中でもからなくなってしまうという問題点があります。ていなかったのですが、M I Tの研 究者が興

いくつかの階調に分かれて画像は 構 成されそのためにもオリジナルデータの管 理は味を持って、この画像深層暗号をインターています。この中の一部分の階調のデータ必 須ということになります。これはアナログネットの著作権保護に利用しようと考えたを拝借して、その中に文字データを埋め込むな世界とまったく同じですね。

らしいのです。というわけです。拝借するといっても、ほんのそこで、私がアメリカに呼ばれて93 年 3一部分ですから画像の冗長性の範囲内です

こういった電子透かしは、どのような目的月に講演を行ってから、この画像深層暗号ので、画像の見た目はまったく変わりません。

で使われていくのでしょうかが注目を集め、電子透かし技術が発展しましそして、埋め込んだデータをある方法でた。当時は、外国にこういった論 文はほと変 換することで、どこに埋め込まれたのかんどありませんでした。現在の電子透かしにがまったく分からなくなります。そして、こ1つは、著作権の保護です。これはすでは、画像深層暗号のコンセプトがそのまま使の変換の時にある乱数をかけます。これが、に実 用化されていますが、画像や音声の中われているのです。

透かしデータを浮かび上 がらせる鍵となるに著作 権者の署名を埋め込み、そのオリジのです。これは一例ですが、現在さまざまなナリティーを保証するというものです。

電子透かしとはどんなものですか？

ここに2枚の同じ画像があります。どちら大きく分けて4つあると思います。

データの埋め込み方式が研究されています。

ここからはまだ実用化の域に達してはいませんが、第 2 に購入者情報を埋め込むこ

電子透かしと公開鍵暗号には、どんな違とが考えられます。ソフトの販売元などがいがあるのでしょうか？

販売先の情報を埋め 込むということにも使えるでしょう。使用するソフトウェアに、いの画像もなんの変哲もない肖像画です。この2枚の画像を重ねるとある文字が浮かび上

電子透かし技術は、公開鍵暗号などの暗わゆるシリアルナンバーと販売先の情報を埋がります（写真あ）。これが画像の電子透か号技術と違うのは、破られる可能性が低い

め込 めば、誰がそのソフトウェアを使用してしです。このように、あるデータに見えないということです。公開鍵暗号などの暗号技いるのかが 分かります。それによって違法署名を入れておき、違法にコピーがされた場術は、数学的な問題によってその堅牢さがなコピーを防ぐことができるのです。

合に著作 権者が、その署名を浮かび上がら保 証されているものですし、そこに暗号が3番目は、利用者情報を埋め込んで情報せて著作権を主張できるようにするものです。

あるという 見える 暗号なのです。それでの履 歴を管理するという目的です。例えば、今は、2 枚のフィルムを重ね合わせましたは、破ろうとする人が多く現れるうえ、処 理

ダウンロードしたファイルにダウンロード先が、コンピュータのデータ上では、ある画像速度の速いコンピュータを使うことで破られるのIP アドレスを埋め 込むことによって、誰に鍵データを入れることで電子透かしが浮か可能性が高くなります。

がいつファイルをダウンロードされたかを把び上がるような仕組みになっています。

それに対して、電子透かしの技術は破る握することができます。

暗号

4 番目は、利用制限情報を埋め込むことどのようにデータの中に透かしを埋め込です。それによって、データに違った価値です。もし、ある画像をコピーしたとします。

むのですか？

を埋め込むという目的のものです。

コピーをしたとたんに、埋め込まれていたコべき暗号を隠してしまう

見えない

これでは、埋め込まれた暗号を破って中ピー禁止のマークが表示されてその画像は見基本的には先ほどのファックスに埋め込の情報を取り出すというのは非常に困難でることができなくなるものです。このようなんだ文字の仕組みと変わりません。例えば、す。しかし、もし新しい透かしを埋め込ま形での違法コピーの禁止の手段になるはず画像ならばRGB の3 つのデータがあります。

れてしまうと、どちらが本物の透かしか分です。

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INTERNET magazine 1998/1481

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