상관도와 임계치 방식을 이용한 다중검출 비대칭 워터마킹

이덕,김종원,최종욱,Li De,Kim Jong-Weon,Choi Jong-Uk 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.7C

기존의 워터마킹 기술은 대부분 삽입과 검출에서 동일한 키를 사용하는 대칭 키 방식이다. 이러한 대칭 키 워터마킹 방식은 검출을 쉽게 할 수 있는 반면에 공격자에 의하여 검출기의 비밀키 정보가 유출될 경우 삽입 정보가 제거되거나 변조되는 치명적인 공격을 받을 수 있다. 따라서 최근에는 삽입기에서 비밀키를 사용하여 삽입하고 검출기에서 공개키를 이용하여 검출하는 비대칭 워터마킹(Asymmetric Watermarking) 방식이 차세대 워터마킹 기술로 주목을 받고 있다. 본 논문에서 제안하는 상관도와 임계치 방식은 각기 단일 방식으로 사용할 수 있는 방식이며 결합하여 다중 검출 방식으로도 사용할 수 있다. 다중 검출방식으로 사용할 경우 동일한 공개키를 이용하여 검출기에서 상관도 방식과 임계치 방식으로 상호 보완적이며 신뢰성이 있는 검출을 할 수 있다. 키 생성과정에서는 안전한 선형 변환방식과 특수행렬을 이용하여 개인키와 공개키를 생성하였고 높은 상관도 검출이 가능하도록 구성되었다. 실험결과 공개키 검출 성능 및 대칭 키 방식과의 검출 성능 비교 등을 통하여 다양한 측면에서 제안 방식의 정확성을 확인하였다. 또한 워터마크가 삽입된 영상에서 1 bit의 정보뿐만 아니라, 멀티 bit의 삽입정보에 대한 공개키 상관도 검출과 임계치 검출이 정확히 이루어짐을 확인할 수 있었으며 JPEG 및 JPEG200 압축에도 강인함을 보였다. Traditional watermarking technologies are symmetric method which embedding and detection keys are the same. Although the symmetric watermarking method is easy to detect the watermark, this method has weakness against to malicious attacks remove or modify the watermark information when the symmetric key is disclosure. Recently, the asymmetric watermarking method that has different keys to embed and detect is watched by several researchers as a next generation watermarking technology. In this paper, hybrid asymmetric watermarking algorithm is proposed. This algorithm is composed of correlation detection method and critical criteria method. Each method can be individually used to detect watermark from a watermarked content. Hybrid asymmetric detection is complement between two methods, and more feasible than when each method is used respectively, Private key and public key are generated by secure linear transformation and specific matrix. As a result, we have proved the proposed algorithm is secured than symmetric watermarking algorithms. This algorithm can expand to multi bits embedding watermark system and is robust to JPEG and JPEG2000 compression.

상관도 검출기반의 안전한 비대칭 워터마킹

이덕,김종원,최종욱,Li De,Kim JongWeon,Choi JongUk 한국정보처리학회 2005 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.12 No.3

Traditional watermarking technologies are symmetric method which embedding and detection keys are same. Although the symmetric watermarking method is easy to detect the watermark, has method has weakness against to malicious attacks to remove or modify the watermark information when the symmetric key is disclosure. Recently, the asymmetric watermarking method that has different keys to embed and detect is watched several researchers as a next generation watermarking technology. In this paper, we have expanded search space of secret key using the solution set of linear simultaneous equations. Secret key is generated by secure linear transformation method to prevent of guessing secret key from public key, and the correlation value between secret key and public key is high. At the results, the multi bits information can be embedded and high correlation value was detected after JPEG compression. 기존의 디지털 워터마킹 기술은 대부분 삽입과 검출에서 같은 키를 사용하는 대칭 키 방식이다. 이러한 대칭 키 워터마킹 방식은 검출을 쉽게 할 수 있는 반면에 공격자에 의하여 검출기의 비밀 키 정보가 유출될 경우 삽입 정보가 제거되거나 변조되는 치명적인 공격을 받을 수 있다. 따라서 최근에는 삽입기에서 삽입한 비밀 정보를 검출기에서 공개 키를 이용하여 검출하는 비대칭 워터마킹(Asymmetric Watermarking) 방식이 차세대 워터마킹 기술로 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 선형 연립방정식의 해집합을 이용하여 개인 키의 탐색 공간을 효과적으로 확장하였다. 또한 공개 키로부터 개인 키를 유출할 수 없도록 하기 위하여 공개 키의 생성은 안전한 선형변환 방식에 기초하였으며 높은 상관도 검출이 가능하도록 구성되었다. 실험결과 워터마크가 삽입된 영상에서 1bit의 정보 뿐만 아니라, 멀티 bit의 정보에 대한 공개 키 상관도 검출이 정확히 이루어짐을 확인할 수 있었으며 JPEG 압축 후에도 높은 상관도 검출이 가능한 것으로 나타났다.

공개키 공격에 안전한 비대칭 워터마킹

이덕(De Li),김종원(Jong-Weon Kim),최종욱(Jong-Uk Choi) 한국컴퓨터정보학회 2008 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.13 No.7

본 논문에서는 공개키 공격에 안전한 비대칭 워터마킹 시스템을 구성하기 위하여 효과적인 공개 키 및 개인 키 생성 알고리즘을 제안한다. 공개 키와 개인 키의 생성은 특수행렬을 이용한 선형변환 방식에 기초하였으며 높은 상관도 검출이 가능하도록 구성되었다 또 공개 키 공격에 대한검증과 검출을 위한 공개 키를 추가로 생성하여 분배하는 방안을 제안하여 특정된 환경에서 공개 키 공격에 효과적으로 대응하도록 하였다. 실험결과 워터마크가 삼입된 영상에서 공개 키 및 개인 키를 이용하여 효과적으로 높은 상관도 검출을 할 수 있었으며 공개 키 공격을 받은 영상에서 추가로 발급된 검증용 공개 키를 이용하여 효과적으로 상관도 검출을 할 수 있음을 확인하였다. In this paper, we proposed an algorithm for an effective public key and private key generation to implement a secure asymmetric watermarking system against the public key attack. The public key and private key generation is based on the linear transformation using a special matrix and the keys are designed to be able to have high correlation value. We also proposed a counter plan of public key attack. This method uses a multiple public key generation and distribution. As the results, the correlation value between the public key and the private key is high in the watermarked image. After the public key attack. this can detect the correlation by using other public key.

문서 이미지를 위한 디지털 워터마킹

이덕(De Li),최종욱(Jonguk Choi) 한국정보과학회 2003 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.30 No.1A

전자정부, 전자상거래의 활성화로 디지털 문서가 빠른 속도로 유통되고 있기에 이에 대한 효과적인 보호대책이 필요한 실정이다. 본 논문에서는 Window Pattern을 이용하여 문서 이미지에 저작권 정보를 삽입하는 방안을 제안한다. 삽입대상 Window Pattern을 결정하고 이러한 Pattern으로 원본 영상을 Scan하면서 픽셀 값에 변화를 주게 된다. 이렇게 되어 하나의 Pattern에 1 bit의 정보의 삽입이 가능하게 되고 추출 시 원본을 필요로 하지 않으며 실용성이 높고 적용분야도 넓다.

상관도 검출기반의 비대칭 공개 키 워터마킹

이덕(De Li),김종원(Jong-Weon Kim),최종욱(Jong-Uk Choi) 한국컴퓨터정보학회 2005 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.10 No.3

기존의 디지털 워터마킹 기술은 대부분 삽입과 검출에서 동일한 키를 사용하는 대칭키 방식이다. 이러한 대칭키 워터마킹 방식은 검출을 쉽게 할 수 있는 반면에 공격자에 의하여 검출기의 비밀 키 정보가 유출될 경우 삽입 정보가 제거되거나 변조되는 치명적인 공격을 받을 수 있다. 따라서 최근에는 삽입기에서 삽입한 비밀 정보를 검출기에서 공개 키를 이용하여 검출하는 비대칭 워터마킹(Asymmetric watermarking)방식이 차세대 워터마킹 기술로 주목을 받고 있다.<br/> 본 논문에서는 선형 연립방정식의 해집합을 이용하여 개인 키의 탐색 공간을 효과적으로 확장하였다. 또한 공개 키로부터 개인 키를 유출할 수 없도록 하기 위하여 공개 키의 생성은 안전한 선형변환 방식에 기초하였으며 높은 상관도 검출이 가능하도록 구성되었다. 실험결과 워터마크가 삽입된 영상에서 1비트의 정보 뿐만 아니라, 멀티 비트의 정보에 대한 공개 키 상관도 검출이 정확히 이루어짐을 확인할 수 있었으며 JPEG압축 후에도 높은 상관도 검출이 가능한 것으로 나타났다. Traditional watermarking technologies are symmetric method which embedding and detection keys are same. Although the symmetric watermarking method is easy to detect the watermark, this method has weakness against to malicious attacks to remove or modify the watermark information when the symmetric key is disclosure. Recently, the asymmetric watermarking method that has different keys to embed and detect is watched several researchers as a next generation watermarking technology. <br/> In this paper, we have expanded search space of secret key using the solution set of linear simultaneous equations. Secret key is generated by secure linear transformation method to prevent of guessing secret key from public key, and the correlation value between secret key and public key is high. At theresults, the multi bits information can be embedded and high correlation value was detected after JPEG compression.

공개키 워터마킹을 위한 안전한 키 생성 방식

이덕(De Li),김종원(Jong-Weon Kim),최종욱(Jong-Uk Choi) 한국통신학회 2005 한국통신학회 학술대회 및 강연회 Vol.2005 No.12

다단계 유통 추적을 위한 DWT-SVD 기반의 홀로그래피 포렌식마크

이덕(De Li),김종원(JongWeon Kim) 한국통신학회 2010 韓國通信學會論文誌 Vol.35 No.2

하다마드 도메인에서의 손실압축에 강인한 워터마킹

최학남 ( Xue-nan Cui ),김종원 ( Jong-weon Kim ),이덕 ( Li De ),최종욱 ( Jong-uk Choi ) 한국인터넷정보학회 2007 인터넷정보학회논문지 Vol.8 No.3

본 논문에서는 하다마드 변환을 이용하여 워터마크 정보를 삽입 및 추출하는 손실압축에 강인한 워터마킹 방법을 제안 한다. 하다마드 행렬은 1과 -1로 구성된 행렬이므로 계산이 빠르고 또한 역변환이 가능한 행렬이므로 워터마크 구현에 사용 가능하다. 워터마크 삽입과정에서, 워터마크는 하다마드 계수중의 중간 주파수 계수 10개를 선택하여 워터마크 패턴을 이용하여 삽입하였다. 워터마크 추출과정에서는, 삽입 시 사용했던 워터마크 패턴을 이용하여 비교하는 방법을 사용하여 워터마크 정보를 추출하였다. 실험결과, 하다마드 도메인에서 4096비트의 이진 로고영상을 삽입하였을 때 PSNR(Peak Signal To Noise Rate)이 36~46dB사이에서 BER(Bit Error Rate)이 3.9~12.5%에 달하는 성능을 나타내었고 JPEG 압축에 대해서는 QF(Quality Factor)가 30에서부터 육안으로 구분할 수 있을 정도의 로고를 추출해 낼 수 있었다. 본 논문에서는 하다마드 도메인에서의 성능을 증명하기 위하여 DCT, FFT, DWT등과 비교하여 실험한 결과 하마다드 도메인에서 가장 좋은 성능을 나타냄을 알 수 있었다. In this paper, we proposes a robust watermarking against the lossy compression in the Hadamard domain. The Hadamard matrix consists of only 1 or -1 and can be computed very fast. The Hadamard transform has the inverse transform therefore it is able to be applied into the watermarking technology. In embedding process, we select 10 coefficients from intermediate frequency domain and create two watermark patterns. In extraction process, we use the watermark patterns and compare them to detect the watermark information. When we use the standard image (512x512) and binary watermark image (64x64), the results of these examines are PSNR for 38~42dB and BER for 3.9~12.5%. The JPEG QF between 30 and100, naked human eyes can detect to watermark image easily. The experimental results show that performance of Hadamard domain is better than those of DCT, FFT, and DWT.