JP3542678B2 - 電子文書の単語間の空白部分の長さを利用した符号化および復号化方法、電子文書への署名情報の埋め込み方法、機密文書の暗号化方法 - Google Patents
電子文書の単語間の空白部分の長さを利用した符号化および復号化方法、電子文書への署名情報の埋め込み方法、機密文書の暗号化方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子文書の符号化および復号化の方法に関するもので、特に、コンピュータネットワークを介し電子形態で取引される文書に署名情報を埋め込み、認証することにより、電子出版物の著作権を保護するための署名の埋め込み方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータネットワークの発展に伴い、電子的な方法で文書を迅速かつ経済的に配布することが可能になってきた。特に、電子ライブラリやデータベースの検索等により、多くの貴重な資料を不特定多数のユーザが利用する機会が増えるに従い、その著作権の保護が問題化している。
活字を組み、本に印刷していた時代に比較して、電子文書は何の労力も要せず瞬時にして複写可能である。しかも、電子文書のコピーは原本と寸分たがわず、多くの人が無断で新本を入手したのと同じ結果となる。
【０００３】
このような電子出版物著作権の侵害を防止するために、電子文書に署名情報を挿入する方法として、以下の３つの方法が考えられている。
第１の方法は、文書の行間隔を１行おきにわずかに上下にシフトし、その長短を情報に変換するものである。
第２の方法は、テキストの中にある単語の位置を水平方向に前後に移動させることにより、原本との差異を情報に変換するものである。
第３の方法は、特定の文字をわずかに変形させて情報を埋め込むものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の第１の方法では、埋め込み情報量が１ページ内のテキストの行数に制限されること、また、電子編集時に等間隔でないことを見破られることがある等の問題がある。
また、第２の方法では、常に原本との照合が不可欠であり、チェックに不便である。また、英文ワードプロセッサの多くは、１行単語数および文字数が、その行にうまく入らないと、次行に送ったり、あるいは字間を詰めたりする機能を有しており、このため、電子文書をハードコピーとして出力すると、しばしばこの機能により原文との不一致が発生してしまう問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明は、コンピュータネットワークを介し電子形態で取引される文書の１つおきの単語毎に、単語の前にある空白の長さと、後にある空白の長さの比率を署名データのビット値に応じて変化させることで、前記符号に著作権を保護するための署名データを埋め込み、前記署名データが埋め込まれた文書の複写文書から、該埋め込まれた署名データを、単語の前後の空白の長さの比率の違いに応じて抽出して認証を行うことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施の形態における署名情報の埋め込みおよび抽出処理の流れを示すブロック図である。
図において、１は本文入力手段で、この本文入力手段１を用いて署名埋め込み対象となる重要文書の入力を行う。ここで、本文入力手段１は、特別な機能を持たない市販のワープロやＰＣ上のワープロソフト等でよい。
２は前記本文入力手段１で入力された重要文書に埋め込まれる署名データを格納した署名データ格納手段である。署名データには、契約書に示す記号情報を用いて筆者の氏名，契約番号，配布時間および使用条件等のデータが含まれる。
３は文字列／ビット列変換手段で、署名データを文字列からビット列に変換する処理を行う。例えば、筆者の氏名等を２バイト漢字コードに変換し、さらに冗長コードを追加して、復号時に誤り検出および訂正を可能とする。
【０００７】
４は署名データ埋め込み手段で、前記本文入力手段１で入力された重要文書に、前記文字列／ビット列変換手段３でビット列に変換された署名データを所定の規則で埋め込む処理を行うものである。埋め込み方法については、図２を用いて後述する。
５は署名データが埋め込まれた重要文書をプリンタ５ａで打ち出した原文書である。ここで、プリンタ５ａには特別な機能の追加はなく、市販のプリンタで良い。
６は前記原文書５を複写機により不正に複写した複写文書で、この複写文書６を、ＯＣＲ６ａ等により、単語間空白情報として署名データを含んだ電子文書に復元する。なお、複写文書６を電子文書に復元するには、ＯＣＲ６ａを用いて文字認識しなくても、文書内の単語の位置情報が求められる装置があればよい。
【０００８】
７は署名データ抽出手段で、前記ＯＣＲ６ａ等で復元した単語間空白情報として署名データが埋め込まれた電子文書から、該署名データを所定の規則で抽出する処理を行うものである。抽出方法については、図２を用いて後述する。
８はビット列／文字列変換手段で、前記署名データ抽出手段７で抽出したビット列で表されている署名情報を、文字列に変換する処理を行う。
９は前記ビット列／文字列変換手段８で文字列に変換された署名データを格納する署名データ格納手段である。
【０００９】
次に、署名データの埋め込みおよび抽出方法について説明する。
図２は第１の実施の形態における署名データの埋め込み処理の詳細を示す説明図である。
原文書５のテキスト行は、単語２１，２２・・・の並びから構成されている。ここで、本実施の形態は、英語のように単語の区切りがはっきりしている言語に適用するものである。
そして、テキスト行のある１つの単語ｉに注目する。このとき、自身の前あるいは後ろの単語がないので、冒頭と末尾の単語は除く。
図２では、単語２２，２４，ｉ等、網掛けで示す位置の単語である。その単語の前にある空白長さをｐｉ、その単語に引き続く空白長さをｓｉとする。このとき、（ｐｉ，ｓｉ）の組を１つの符号単位と考え、署名データ埋め込み手段４では以下に示す規則を定義する。
【００１０】
＜埋め込み規則＞
埋め込むべき署名データのビット値が、
（ａ）０ならば、
ｐｉ←（１＋ρ）・（ｐｉ＋ｓｉ）／２
ｓｉ←（１−ρ）・（ｐｉ＋ｓｉ）／２
（ｂ）１ならば、
ｐｉ←（１−ρ）・（ｐｉ＋ｓｉ）／２
ｓｉ←（１＋ρ）・（ｐｉ＋ｓｉ）／２
とする。ここで、ρ（０＜ρ＜１）を偏移度と呼ぶ。
また、長さの単位は、多数回の複写による画像の劣化およびＯＣＲ６ａ等による空白読み取り誤差を考慮し、量子化する。
この手順を１語おきに繰り返すならば、署名データのビット列を容易にテキスト行の上に写像することが可能となる。
【００１１】
次に、単語間空白情報として署名データを含んだ電子文書からこの署名データを抽出するために、署名データ抽出手段７では以下に示す規則を定義する。
＜抽出規則＞
対象となる単語ｉの前後空白長さがｐｉ，ｓｉで、
（Ａ）
ｐｉ＝（１＋ρ）・（ｐｉ＋ｓｉ）／２
ｓｉ＝（１−ρ）・（ｐｉ＋ｓｉ）／２
ならば、抽出署名ビットの値は０
（Ｂ）
ｐｉ＝（１−ρ）・（ｐｉ＋ｓｉ）／２
ｓｉ＝（１＋ρ）・（ｐｉ＋ｓｉ）／２
ならば、抽出署名ビットの値は１
とする。ここで、ρ（偏移度）は単語ｉによらず一定である。
この手順を１語おきに繰り返すならば、署名データを示すビット列を容易にテキスト行の上から抽出することが可能である。
【００１２】
このように、本発明の第１の実施の形態では、署名データを抽出する際に、ある単語の前後の空白（ｐｉ，ｓｉ）の比率により署名データのビット値が０か１かを判断しているので、（ｐｉ，ｓｉ）の相対的な関係により０か１かを判断でき、復号の際に原本と照合する必要がない。
また、テキスト画面上に埋め込み可能な署名データのビット数はそのテキストの単語数の約半分となる。なぜならば、単語間の空白長さの組み合わせで情報を表現しているからである。したがって、Ａ４版１ページに４０行、各行２０語程度のテキストでは、約４００ビットの署名データを埋め込むことが可能であり、埋め込み情報量が多いものである。
【００１３】
次に、電子文書のある単語の前後の空白の組を１つの符号単位とすることを利用して、機密文書を暗号化する実施の形態について説明する。
例えば、新聞記事のような任意の文書の単語の前後の空白の組を１つの符号単位とする。そして、ビット列に変換した機密文書の各ビット値に応じて、上述した単語の前後の長さの比率を変化させる手順を繰り返すことで、前記符号に機密文書を埋め込んで暗号化する。
機密文書を復号する場合は、機密文書が埋め込まれた文書から、単語の前後の空白の長さの比率の違いに応じてビット列を抽出し、これを文字列に変換することで機密文書を得る。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、電子文書中のある単語の前後の空白の長さの比率を署名データのビット値に応じて変化させることで、前記符号に著作権を保護するための署名データを埋め込むこととしたので、符号化された署名を埋め込んだ文書であることを第３者が見破るには、かなり高い技術と努力を必要とし、困難である。
また、全てのページ、全ての空白に繰り返し署名データを異なる組み合わせにして埋め込んでおくことにより、悪意を持つ不正コピー者に署名データ消去のための多大な労力と高価なコストを課すこととなり、不正コピーの防止効果を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における署名情報の埋め込みおよび抽出処理の流れを示すブロック図
【図２】第１の実施の形態における署名データの埋め込み処理の詳細を示す説明図
【符号の説明】
１ 本文入力手段
２ 署名データ格納手段
３ 文字列／ビット列変換手段
４ 署名データ埋め込み手段
７ 署名データ抽出手段
８ ビット列／文字列変換手段
９ 署名データ格納手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子文書の符号化および復号化の方法に関するもので、特に、コンピュータネットワークを介し電子形態で取引される文書に署名情報を埋め込み、認証することにより、電子出版物の著作権を保護するための署名の埋め込み方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータネットワークの発展に伴い、電子的な方法で文書を迅速かつ経済的に配布することが可能になってきた。特に、電子ライブラリやデータベースの検索等により、多くの貴重な資料を不特定多数のユーザが利用する機会が増えるに従い、その著作権の保護が問題化している。
活字を組み、本に印刷していた時代に比較して、電子文書は何の労力も要せず瞬時にして複写可能である。しかも、電子文書のコピーは原本と寸分たがわず、多くの人が無断で新本を入手したのと同じ結果となる。
【０００３】
このような電子出版物著作権の侵害を防止するために、電子文書に署名情報を挿入する方法として、以下の３つの方法が考えられている。
第１の方法は、文書の行間隔を１行おきにわずかに上下にシフトし、その長短を情報に変換するものである。
第２の方法は、テキストの中にある単語の位置を水平方向に前後に移動させることにより、原本との差異を情報に変換するものである。
第３の方法は、特定の文字をわずかに変形させて情報を埋め込むものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の第１の方法では、埋め込み情報量が１ページ内のテキストの行数に制限されること、また、電子編集時に等間隔でないことを見破られることがある等の問題がある。
また、第２の方法では、常に原本との照合が不可欠であり、チェックに不便である。また、英文ワードプロセッサの多くは、１行単語数および文字数が、その行にうまく入らないと、次行に送ったり、あるいは字間を詰めたりする機能を有しており、このため、電子文書をハードコピーとして出力すると、しばしばこの機能により原文との不一致が発生してしまう問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明は、コンピュータネットワークを介し電子形態で取引される文書の１つおきの単語毎に、単語の前にある空白の長さと、後にある空白の長さの比率を署名データのビット値に応じて変化させることで、前記符号に著作権を保護するための署名データを埋め込み、前記署名データが埋め込まれた文書の複写文書から、該埋め込まれた署名データを、単語の前後の空白の長さの比率の違いに応じて抽出して認証を行うことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施の形態における署名情報の埋め込みおよび抽出処理の流れを示すブロック図である。
図において、１は本文入力手段で、この本文入力手段１を用いて署名埋め込み対象となる重要文書の入力を行う。ここで、本文入力手段１は、特別な機能を持たない市販のワープロやＰＣ上のワープロソフト等でよい。
２は前記本文入力手段１で入力された重要文書に埋め込まれる署名データを格納した署名データ格納手段である。署名データには、契約書に示す記号情報を用いて筆者の氏名，契約番号，配布時間および使用条件等のデータが含まれる。
３は文字列／ビット列変換手段で、署名データを文字列からビット列に変換する処理を行う。例えば、筆者の氏名等を２バイト漢字コードに変換し、さらに冗長コードを追加して、復号時に誤り検出および訂正を可能とする。
【０００７】
４は署名データ埋め込み手段で、前記本文入力手段１で入力された重要文書に、前記文字列／ビット列変換手段３でビット列に変換された署名データを所定の規則で埋め込む処理を行うものである。埋め込み方法については、図２を用いて後述する。
５は署名データが埋め込まれた重要文書をプリンタ５ａで打ち出した原文書である。ここで、プリンタ５ａには特別な機能の追加はなく、市販のプリンタで良い。
６は前記原文書５を複写機により不正に複写した複写文書で、この複写文書６を、ＯＣＲ６ａ等により、単語間空白情報として署名データを含んだ電子文書に復元する。なお、複写文書６を電子文書に復元するには、ＯＣＲ６ａを用いて文字認識しなくても、文書内の単語の位置情報が求められる装置があればよい。
【０００８】
７は署名データ抽出手段で、前記ＯＣＲ６ａ等で復元した単語間空白情報として署名データが埋め込まれた電子文書から、該署名データを所定の規則で抽出する処理を行うものである。抽出方法については、図２を用いて後述する。
８はビット列／文字列変換手段で、前記署名データ抽出手段７で抽出したビット列で表されている署名情報を、文字列に変換する処理を行う。
９は前記ビット列／文字列変換手段８で文字列に変換された署名データを格納する署名データ格納手段である。
【０００９】
次に、署名データの埋め込みおよび抽出方法について説明する。
図２は第１の実施の形態における署名データの埋め込み処理の詳細を示す説明図である。
原文書５のテキスト行は、単語２１，２２・・・の並びから構成されている。ここで、本実施の形態は、英語のように単語の区切りがはっきりしている言語に適用するものである。
そして、テキスト行のある１つの単語ｉに注目する。このとき、自身の前あるいは後ろの単語がないので、冒頭と末尾の単語は除く。
図２では、単語２２，２４，ｉ等、網掛けで示す位置の単語である。その単語の前にある空白長さをｐｉ、その単語に引き続く空白長さをｓｉとする。このとき、（ｐｉ，ｓｉ）の組を１つの符号単位と考え、署名データ埋め込み手段４では以下に示す規則を定義する。
【００１０】
＜埋め込み規則＞
埋め込むべき署名データのビット値が、
（ａ）０ならば、
ｐｉ←（１＋ρ）・（ｐｉ＋ｓｉ）／２
ｓｉ←（１−ρ）・（ｐｉ＋ｓｉ）／２
（ｂ）１ならば、
ｐｉ←（１−ρ）・（ｐｉ＋ｓｉ）／２
ｓｉ←（１＋ρ）・（ｐｉ＋ｓｉ）／２
とする。ここで、ρ（０＜ρ＜１）を偏移度と呼ぶ。
また、長さの単位は、多数回の複写による画像の劣化およびＯＣＲ６ａ等による空白読み取り誤差を考慮し、量子化する。
この手順を１語おきに繰り返すならば、署名データのビット列を容易にテキスト行の上に写像することが可能となる。
【００１１】
次に、単語間空白情報として署名データを含んだ電子文書からこの署名データを抽出するために、署名データ抽出手段７では以下に示す規則を定義する。
＜抽出規則＞
対象となる単語ｉの前後空白長さがｐｉ，ｓｉで、
（Ａ）
ｐｉ＝（１＋ρ）・（ｐｉ＋ｓｉ）／２
ｓｉ＝（１−ρ）・（ｐｉ＋ｓｉ）／２
ならば、抽出署名ビットの値は０
（Ｂ）
ｐｉ＝（１−ρ）・（ｐｉ＋ｓｉ）／２
ｓｉ＝（１＋ρ）・（ｐｉ＋ｓｉ）／２
ならば、抽出署名ビットの値は１
とする。ここで、ρ（偏移度）は単語ｉによらず一定である。
この手順を１語おきに繰り返すならば、署名データを示すビット列を容易にテキスト行の上から抽出することが可能である。
【００１２】
このように、本発明の第１の実施の形態では、署名データを抽出する際に、ある単語の前後の空白（ｐｉ，ｓｉ）の比率により署名データのビット値が０か１かを判断しているので、（ｐｉ，ｓｉ）の相対的な関係により０か１かを判断でき、復号の際に原本と照合する必要がない。
また、テキスト画面上に埋め込み可能な署名データのビット数はそのテキストの単語数の約半分となる。なぜならば、単語間の空白長さの組み合わせで情報を表現しているからである。したがって、Ａ４版１ページに４０行、各行２０語程度のテキストでは、約４００ビットの署名データを埋め込むことが可能であり、埋め込み情報量が多いものである。
【００１３】
次に、電子文書のある単語の前後の空白の組を１つの符号単位とすることを利用して、機密文書を暗号化する実施の形態について説明する。
例えば、新聞記事のような任意の文書の単語の前後の空白の組を１つの符号単位とする。そして、ビット列に変換した機密文書の各ビット値に応じて、上述した単語の前後の長さの比率を変化させる手順を繰り返すことで、前記符号に機密文書を埋め込んで暗号化する。
機密文書を復号する場合は、機密文書が埋め込まれた文書から、単語の前後の空白の長さの比率の違いに応じてビット列を抽出し、これを文字列に変換することで機密文書を得る。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、電子文書中のある単語の前後の空白の長さの比率を署名データのビット値に応じて変化させることで、前記符号に著作権を保護するための署名データを埋め込むこととしたので、符号化された署名を埋め込んだ文書であることを第３者が見破るには、かなり高い技術と努力を必要とし、困難である。
また、全てのページ、全ての空白に繰り返し署名データを異なる組み合わせにして埋め込んでおくことにより、悪意を持つ不正コピー者に署名データ消去のための多大な労力と高価なコストを課すこととなり、不正コピーの防止効果を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における署名情報の埋め込みおよび抽出処理の流れを示すブロック図
【図２】第１の実施の形態における署名データの埋め込み処理の詳細を示す説明図
【符号の説明】
１ 本文入力手段
２ 署名データ格納手段
３ 文字列／ビット列変換手段
４ 署名データ埋め込み手段
７ 署名データ抽出手段
８ ビット列／文字列変換手段
９ 署名データ格納手段
Claims (3)
- コンピュータネットワークを介し電子形態で取引される文書中の１つおきの単語毎に、単語の前にある空白の長さと、後にある空白の長さの比率でビット値の符号化および復号化を行うことを特徴とする電子文書の単語間の空白部分の長さを利用した符号化および復号化方法。
- コンピュータネットワークを介し電子形態で取引される文書の１つおきの単語毎に、単語の前にある空白の長さと、後にある空白の長さの比率を署名データのビット値に応じて変化させることで、前記符号に著作権を保護するための署名データを埋め込み、
前記署名データが埋め込まれた文書の複写文書から、該埋め込まれた署名データを、単語の前後の空白の長さの比率の違いに応じて抽出して認証を行うことを特徴とする電子文書への署名情報の埋め込み方法。 - コンピュータネットワークを介し電子形態で取引される文書の１つおきの単語毎に、単語の前にある空白の長さと、後にある空白の長さの比率を機密文書のビット値に応じて変化させることで、前記符号に機密文書を埋め込んで暗号化することを特徴とする機密文書の暗号化方法。
Priority Applications (4)
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