KR101608378B1 - 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반 영상인증 방법 - Google Patents

광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반 영상인증 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이중 랜덤 위상 암호화 기술과 RSA 알고리즘 및 광자계수 이미징 기술을 접목하여 영상이미지를 암호화 및 복호화하는 기술을 기반으로 영상인증을 실시할 수 있는 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반 영상인증 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반 영상인증 방법은 참조이미지를 암호화한 후 복호화하여 생성된 제1 결과이미지를 등록하는 참조이미지 등록단계와, 인증에 사용할 이미지를 암호화하여 전송한 후 복호화하여 제2 결과이미지를 생성하는 제2 결과이미지 생성단계와, 상기 제1 결과이미지와 제2 결과이미지를 비교하여 같은 이미지 데이터가 입력되었는지의 여부를 판단하는 인증단계를 포함한다.

Description

광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반 영상인증 방법 {ASYMMETRIC BASED IMAGE AUTHENTICATION METHOD USING PHOTON-COUNTING DOUBLE RANDOM PHASE ENCODING}
본 발명은 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반 영상인증 방법에 관한 것으로 이중 랜덤 위상 암호화 기술과 RSA 및 광자계수 이미징 기술을 접목하여 영상이미지를 암호화 및 복호화하는 기술을 기반으로 영상인증을 실시할 수 있는 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반영상인증 방법에 관한 것이다.
오늘날 인터넷의 발달에 힘입어 다양한 종류의 온라인 서비스가 제공되고 있다. 대부분의 온라인 서비스 시스템들은 인터넷을 통해 해당 시스템에 접근하는 클라이언트 컴퓨터장치가 해당 온라인 서비스를 이용할 자격을 가지는지 여부를 인증하고 있다.
가장 보편적으로 사용되는 사용자 인증방법은 사용자 아이디와 비밀번호를 이용한 인증방법으로서, 사용자가 온라인 서비스 시스템에 회원으로 가입할 때 사용자 아이디와 비밀번호를 등록하고, 추후 해당 사용자가 해당 시스템에 접속하고자 할 때 기등록한 사용자 아이디와 비밀번호를 입력받아 그 사용자의 본인 여부를 검증한다.
그러나 이러한 아이디와 비밀번호를 이용한 인증방법은 인증 정보(사용자 아이디와 비밀번호)가 도용되거나 해킹되기 쉬우며, 인증 정보가 노출될 경우 악의적인 접근 시도를 차단할 수 없는 문제점이 있다.
따라서 최근에는 기존의 아이디와 패스워드를 이용한 1차적 인증단계에 더하여 부가적인 인증단계를 거치거나 다른 형태의 인증방법으로 영상 또는 이미지를 암호화하여 인증에 사용하는 기술이 제안되었다.
영상 또는 이미지를 암호화하는 기법은 송신자와 수신자 간의 약속된 키 (key) 정보를 사용하여 정보를 암호화 하고 복호화 한다. 여기서 어떤 외부의 공격자가 이 키를 도용하게 되면 암호화된 정보는 더 이상 보안성을 가지지 못하게 된다.
이러한 암호화 기법으로 가장 광범위하게 사용되는 알고리즘 중 하나가 이중 랜덤 위상 암호화기술(Double- random phase encryption: DRPE)이다. 그러나 DRPE는 키(key) 정보의 갱신 없이 정보를 복호화하고자 할 때 침입자의 공격에 대하여 매우 취약하다.
대한민국 등록특허 제10-1257761호 : 이미지 기반 인증시스템 및 방법 대한민국 등록특허 제10-0715651호 : 얼굴영상 기반의 패스워드를 이용한 제3자 인증시스템 및 방법
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 DRPE 기법과 RSA 알고리즘 및 PCI 기술을 접목하여 키관리와 분배의 문제를 해결하고 성능과 보안성을 확보한 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반영상인증 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반영상 암호화 방법이 개시된다.
상기 방법은 이미지를 DRPE 기법을 통해 암호화한 후 진폭(Amplitude)과 위상각(Phase angle) 값을 추출하는 DRPE 암호화 단계와; 상기 DRPE 암호화 단계를 통해 얻어진 상기 진폭 값이 광자계수 이미징(Phonton counting imaging : PCI) 기법을 통해 양자화되고, 상기 위상각 값은 균일하게 양자화되는 양자화 단계와; 상기 양자화된 데이터를 RSA 알고리즘을 통해 암호화하는 RSA 암호화 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 방법은 상기 DRPE 기법을 이용하여 두 개의 RPM 키들을 생성하는 단계와; 상기 두 개의 RPM 키들을 상기 RSA 알고리즘을 통해 암호화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반 영상인증 방법이 개시된다.
상기 방법은 참조이미지를 암호화한 후 복호화하여 생성된 제1 결과이미지를 등록하는 참조이미지 등록단계와; 인증에 사용할 이미지를 암호화하여 전송한 후 복호화하여 제2 결과이미지를 생성하는 제2 결과이미지 생성단계와; 상기 제1 결과이미지와 제2 결과이미지를 비교하여 같은 이미지 데이터가 입력되었는지의 여부를 판단하는 인증단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 참조이미지 및 인증에 사용할 이미지를 암호화한 후 다시 복호화하는 과정은 상기 이미지를 이중 랜덤 위상 암호화(Double- random phase encryption: DRPE) 기법을 통해 암호화한 후 진폭(Amplitude)과 위상각(Phase angle) 값을 추출하는 DRPE 암호화 단계와; 상기 DRPE 암호화 단계를 통해 얻어진 상기 진폭 값이 광자계수 이미징(Phonton counting imaging : PCI) 기법을 통해 양자화되고, 상기 위상각 값은 균일하게 양자화되는 양자화 단계와; 상기 양자화된 데이터를 RSA 알고리즘을 통해 암호화한 후 다시 복호화하여 상기 제1 결과이미지 또는 제2 결과이미지를 생성하는 암호화/복호화 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 인증단계는 상기 제1 결과이미지와 제2 결과이미지를 비선형 상관계수(Nonlinear cross-correlation coefficient)를 이용해 비교하여 동일 이미지 데이터가 입력되었는지의 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반영상 암호화 시스템이 개시된다.
상기 시스템은 이미지를 DRPE 기법을 통해 암호화한 후 진폭(Amplitude)과 위상각(Phase angle) 값을 추출하기 위한 DRPE 암호화 수단과; 상기 DRPE 암호화 수단을 통해 얻어진 상기 진폭 값을 광자계수 이미징(Phonton counting imaging : PCI) 기법을 통해 양자화하고, 상기 위상각 값을 균일하게 양자화하기 위한 양자화 수단과; 상기 양자화된 데이터를 RSA 알고리즘을 통해 암호화하기 위한 RSA 암호화 수단을 포함할 수 있다.
또한, 상기 DRPE 암호화 수단은 상기 DRPE 기법을 이용하여 두 개의 RPM 키들을 생성하고, 상기 RSA 암호화 수단은 상기 두 개의 RPM 키들을 상기 RSA 알고리즘을 통해 암호화할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반영상인증 시스템이 개시된다.
상기 시스템은 참조이미지를 암호화한 후 복호화하여 생성된 제1 결과이미지를 등록하는 참조이미지 등록 수단과; 인증에 사용할 이미지를 암호화하여 전송한 후 복호화하여 제2 결과이미지를 생성하는 제2 결과이미지 생성 수단과; 상기 제1 결과이미지와 제2 결과이미지를 비교하여 같은 이미지 데이터가 입력되었는지의 여부를 판단하는 인증수단;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 참조이미지 등록 수단 및 상기 제 2 결과이미지 생성 수단은 상기 이미지를 이중 랜덤 위상 암호화(Double- random phase encryption: DRPE) 기법을 통해 암호화한 후 진폭(Amplitude)과 위상각(Phase angle) 값을 추출하기 위한 DRPE 암호화 수단과; 상기 DRPE 암호화 수단에 의해 얻어진 상기 진폭 값을 광자계수 이미징(Phonton counting imaging : PCI) 기법을 통해 양자화하고, 상기 위상각 값을 균일하게 양자화하기 위한 양자화 수단과; 상기 양자화된 데이터를 RSA 알고리즘을 통해 암호화한 후 다시 복호화하여 상기 제1 결과이미지 또는 제2 결과이미지를 생성하기 위한 암호화/복호화 수단;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 인증수단은 상기 제1 결과이미지와 제2 결과이미지를 비선형 상관계수(Nonlinear cross-correlation coefficient)를 이용해 비교하여 동일 이미지 데이터가 입력되었는지의 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 위에서 설명된 방법을 구현하는 프로그램을 기록한, 컴퓨터 판독가능한 저장매체가 개시된다.
본 발명에 따른 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반영상인증 방법은 이중 랜덤 위상 암호화 기술과 RSA 알고리즘 및 광자계수 이미징 기술을 접목하여 참조이미지를 암호화 및 복호화하고, 이에 대응하는 인증이미지를 암호화 및 복호화하여 나온 결과값을 상호 비교하게 됨에 따라 외부공격에 대하여 견고한 방어력을 가지며, 인증을 위한 키의 관리 및 분배가 용이한 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반영상 암호화 방법을 도식화한 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 따른 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반영상인증 방법 을 도식화한 블럭도이다.
도 3은 본 발명에 따른 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반 영상인증 방법의 시뮬레이션을 위해 입력된 이미지를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반 영상인증 방법 중 참조이미지 등록단계를 위해 참조이미지를 암호화 또는 복호화한 결과를 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 도 3의 시뮬레이션을 위해 입력된 이미지들이 암호화 및 복호화된 결과값을 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8은 각각 도 3의 두 가지 인증이미지를 통해 인증을 실시할 때의 PCE 그래프를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반 영상 암호화 방법의 흐름도이다.
도 10은 본 발명에 따른 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반 영상인증 방법의 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반 영상인증 방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화(Double- random phase encryption: DRPE)를 이용한 비대칭 기반 영상 암호화 시스템을 도식화한 블럭도이다.
광자계수 이중 랜덤 위상 암호화(Double- random phase encryption: DRPE) 를 이용한 비대칭 기반 영상 암호화 시스템이 개시된다.
상기 시스템은 이미지를 DRPE 기법을 통해 암호화한 후 진폭(Amplitude)과 위상각(Phase angle) 값을 추출하기 위한 DRPE 암호화 수단(101)과; 상기 DRPE 암호화 수단을 통해 얻어진 상기 진폭 값을 광자계수 이미징(Phonton counting imaging : PCI) 기법을 통해 양자화하고, 상기 위상각 값을 균일하게 양자화하기 위한 양자화 수단(102)과; 상기 양자화된 데이터를 RSA 알고리즘을 통해 암호화하기 위한 RSA 암호화 수단(103)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 DRPE 암호화 수단(101)은 상기 DRPE 기법을 이용하여 두 개의 RPM 키들을 생성하고, 상기 RSA 암호화 수단(103)은 상기 두 개의 RPM 키들을 상기 RSA 알고리즘을 통해 암호화할 수 있다.
먼저 이미지를 이중 랜덤 위상 암호화 기법을 통해 암호화 한다.
이중 랜덤 위상 암호화 기술은 두 개의 키 값을 가지는 대칭키 암호화 알고리즘이다. 병렬처리가 가능하고 높은 확장성을 가지기 때문에 이미지 또는 영상 암호화에 좋은 성능을 내고 있으며, 현재 많이 사용되고 있다.
이중 랜덤 위상 암호화를 통해 이미지를 암호화하기 위해 두 개의 RPM(Random Phase Mask)키(Ψ1, Ψ2)를 생성하게 된다.
이 중 제 1 RPM 키(Ψ1)는 화이트 노이즈로서 0에서 1 사이에 균일하게 분산된 값이고, 제 2 RPM 키(Ψ2)는 정수 0에서 9사이에서 균일하게 양자화된 값이다.
제 1 및 제 2 RPM 키들은 각각 exp(i2πΨ1) 및 exp(i0.2πΨ2) 라는 복소 진폭들로 표시될 수 있다.
이 중 제2 RPM 키는 RSA 알고리즘을 통해서 암호화한다.
이중 랜덤 위상 암호화를 통해 암호화된 이미지는 광자계수 이미징(Phontoncounting imaging : PCI) 기법을 통해서 양자화한다.
광자계수 이미징 기법은 광자의 수가 지극히 제한된 환경에서 물체를 인식하고 검출하는 것이 가능하게 한다. 정보의 암호화 기술에도 이러한 기법이 적용될 수 있는데, 광자계수 이미징 기술을 통해서 들어오는 영상의 광자의 기대수를 제어함으로써 입력된 영상이 제한된 수의 광자를 갖도록 한다.
양자화 수단(102)은 상기 DRPE 암호화 수단을 통해 얻어진 상기 진폭 값을 광자계수 이미징(Phonton counting imaging : PCI) 기법을 통해 양자화하고, 상기 위상각 값을 균일하게 양자화한다.
위상각 값은 -π에서 π사이의 범위의 라디안 값을 가지고, 1에서 2양자화 비트 수 사이의 범위에서 균일하게 양자화된다.
RSA 암호화 수단(103)은 상기 양자화된 데이터를 RSA 알고리즘을 통해 암호화한다.
RSA 알고리즘은 대표적인 공개키 알고리즘으로서, 암호화하는 키와 해독하는 키가 동일하지 않도록 고안되었으며, 영상을 암호화할 때 사용하는 암호키가 외부에 공개되어도 해독키를 모르면 암호화된 영상을 복호화할 수 없다.
도 2는 본 발명에 따른 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반 영상인증 방법 을 도식화한 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반 영상인증 시스템이 개시된다.
상기 시스템은 참조이미지를 암호화한 후 복호화하여 생성된 제1 결과이미지를 등록하는 참조이미지 등록 수단(201)과; 인증에 사용할 이미지를 암호화하여 전송한 후 복호화하여 제2 결과이미지를 생성하는 제2 결과이미지 생성 수단(202)과; 상기 제1 결과이미지와 제2 결과이미지를 비교하여 같은 이미지 데이터가 입력되었는지의 여부를 판단하는 인증수단(203);을 포함할 수 있다.
또한, 상기 참조이미지 등록 수단 및 상기 제 2 결과이미지 생성 수단은 상기 이미지를 이중 랜덤 위상 암호화(Double- random phase encryption: DRPE) 기법을 통해 암호화한 후 진폭(Amplitude)과 위상각(Phase angle) 값을 추출하기 위한 DRPE 암호화 수단과; 상기 DRPE 암호화 수단에 의해 얻어진 상기 진폭 값을 광자계수 이미징(Phonton counting imaging : PCI) 기법을 통해 양자화하고, 상기 위상각 값을 균일하게 양자화하기 위한 양자화 수단과; 상기 양자화된 데이터를 RSA 알고리즘을 통해 암호화한 후 다시 복호화하여 상기 제1 결과이미지 또는 제2 결과이미지를 생성하기 위한 암호화/복호화 수단;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 인증수단은 상기 제1 결과이미지와 제2 결과이미지를 비선형 상관계수(Nonlinear cross-correlation coefficient)를 이용해 비교하여 동일 이미지 데이터가 입력되었는지의 여부를 판단할 수 있다.
비선형 상관계수는 아래와 같은 식으로 표현될 수 있다.
cc(x, y)= FT-1{ㅣD(μ, η)F(μ, η)ㅣkexp[i(ΦD(μ, η)-ΦF(μ, η)]}
D(μ, η) 및 F(μ, η)는 각각 참조 이미지와 입력 이미지의 푸리에 변환 값을 의미하고 FT-1은 역푸리에 변환을 의미한다.
ΦD(μ, η) 및 ΦF(μ, η)은 각각 D(μ, η) 및 F(μ, η)의 위상값을 의미한다.
K 값은 적용된 비선형의 세기를 의미한다.
비선형 상관계수 값을 아래와 같은 PCE(peak of correlation energy) 값을 변환함으로써 입력 이미지가 참조 이미지와 동일한지를 판단할 수 있다.
Figure 112015020332796-pat00001
이상에서 설명한 본 발명에 따른 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화 기반 영상인증 방법을 직접 시뮬레이션한결과를 소개한다.
도 3에 도시되어 있는 두 개의 도면은 각각 100×100 픽셀의 두 인물 사진이다.
도 3의 (a)를 참조이미지로 하고 이에 대하여 (a)와 (b)의 이미지를 각각 인증을 위한 인증이미지로 사용했을 때, 각각의 결과를 비교해본다.
도 4는 도 3의 (a)이미지를 암호화 및 복호화한 결과를 도시한 도면이다.
도 4의 (a)는 이중 랜덤 위상 암호화 기법을 통해 암호화된 결과를 표시한 것이고, 도 4의 (b)는 암호화된 (a) 이미지를 광자계수 이미징 기법을 통해 진폭을 양자화한 결과이다. 도 4의 (c)는 (b)의 결과를 RSA 알고리즘으로 암호화한 결과이며, 도 4의 (d)는 (c)의 결과를 다시 RSA 알고리즘으로 복호화한 결과이다. 그리고 도 4의 (e)는 진폭을 양자화한 (d)의 결과를 양자화하여 표현한 이미지이다.
도 4의 (g)는 (a)의 이미지에서 위상각을 양자화한 결과를 표시한 것이고, (h)는 (g)의 결과를 RSA 알고리즘을 통해 암호화한 것이고, (i)는 (g)를 RSA 알고리즘을 통해 복호화한 결과이다. (f)는 (e)와 (i)의 데이터를 합친 영상이다.
도 4의 이미지는 참조이미지로서 제1 결과이미지에 해당하는 것이다.
도 5와 도 6은 각각 도 3의 (a)와 (b)를 인증이미지로 적용하여 제2 결과이미지를 생성한 것이며, (a) ~ (i)의 도면은 도 4와 마찬가지로 각각 (a): 해당 이미지의 이중 랜덤 위상 암호화 기법을 통해 암호화된 결과, (b): 암호화된 (a) 이미지를 광자계수 이미징 기법을 통해 진폭을 양자화한 결과, (c): (b)의 결과를 RSA 알고리즘으로 암호화한 결과, (d): (c)의 결과를 다시 RSA 알고리즘으로 복호화한 결과, (e): (d)의 결과를 양자화하여 표현한 이미지, (g): (a)의 이미지에서 위상각을 양자화한 결과, (h): (g)의 결과를 RSA 알고리즘을 통해 암호화한 결과, (i): (g)를 RSA 알고리즘을 통해 복호화한 결과이고, (f): (e)와 (i)의 데이터를 합친 결과의 이미지이다.
이렇게 얻어진 제1 결과이미지와 제2 결과이미지를 비선형 상관계수를 이용하여 비교하게 되는데, 비교를 위해 상관출력의 평가는 PCE (peak-to-correlation energy) 그래프를 통해 수행한다.
도 7은 도 3의 (a)이미지를 인증이미지로서 제2 결과이미지로 생성하여 PCE 그래프를 도시한 것이고, 도 8은 도 3의 (b) 이미지를 인증이미지로 선택하여 제2 결과이미지를 형성한 후 PCE 그래프를 도시한 것이다.
도 7 및 도 8의 PCE 그래프를 비교하면, k 값이 0.5이상이고, 광자수(Np)가 104 이상일 때부터는 cc 값의 차이가 확연하게 드러나기 때문에, 도 7에 해당하는 이미지가 실제 이미지임을 확인할 수 있다.
본 발명에 따른 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화 영상인증 방법에 따르면 참조이미지를 이중 랜덤 위상 암호화 방법을 통해 암호화한 다음 광자계수 이미징 기법으로 양자화하고, 이를 다시 RSA 알고리즘을 통해 암호화 및 복호화하기때문에 이러한 과정을 거쳐 생성된 제1 결과이미지는 최초의 입력 이미지인 참조이미지와 전혀 비슷하지 않으므로 공격자가 원래의 참조이미지를 예측할 수 없다.
인증과정에서도 인증을 위해 입력되는 인증이미지가 이중 랜덤 위상 암호화 기술과 광자계수 이미징 기법 및 RSA 알고리즘을 통해 암호화 및 복호화되는 과정을 거쳐 제2 결과이미지를 생성한 다음 제1 결과 이미지와 제2 결과이미지를 비선형 상관계수를 통해 각 이미지가 같은 것인지 혹은 다른 것인지를 인증하게 된다.
도 9는 본 발명에 따른 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화(Double- random phase encryption: DRPE)를 이용한 비대칭 기반 영상 암호화 방법의 흐름도이다.
상기 방법은 우선 이미지를 DRPE 기법을 통해 암호화한 후 진폭(Amplitude)과 위상각(Phase angle) 값을 추출하는 DRPE 암호화 단계(903)를 포함한다.
그 다음에, 상기 DRPE 암호화 단계를 통해 얻어진 상기 진폭 값이 광자계수이미징(Phonton counting imaging : PCI) 기법을 통해 양자화되고, 상기 위상각 값은 균일하게 양자화되는 양자화 단계(904)를 포함한다.
상기 양자화된 데이터를 RSA 알고리즘을 통해 암호화하는 RSA 암호화 단계(905)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 방법은 상기 DRPE 기법을 이용하여 두 개의 RPM 키들을 생성하는 단계(901)와; 상기 두 개의 RPM 키들을 상기 RSA 알고리즘을 통해 암호화하는 단계(902)를 더 포함할 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반 영상인증 방법 의 흐름도이다.
상기 방법은 우선 참조이미지를 암호화한 후 복호화하여 생성된 제1 결과이미지를 등록하는 참조이미지 등록단계(1001)를 포함할 수 있다.
그 다음에, 인증에 사용할 이미지를 암호화하여 전송한 후 복호화하여 제2 결과이미지를 생성하는 제2 결과이미지 생성단계(1002)를 포함할 수 있다.
마지막으로, 상기 제1 결과이미지와 제2 결과이미지를 비교하여 같은 이미지 데이터가 입력되었는지의 여부를 판단하는 인증단계(1003)를 포함할 수 있다.

Claims (11)

  1. 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화(Double- random phase encryption: DRPE)를 이용한 비대칭 기반 영상 암호화 방법에 있어서,
    이미지를 DRPE 기법을 통해 암호화한 후 진폭(Amplitude)과 위상각(Phase angle) 값을 추출하는 DRPE 암호화 단계와;
    상기 DRPE 암호화 단계를 통해 얻어진 상기 진폭 값이 광자계수 이미징(Phonton counting imaging : PCI) 기법을 통해 양자화되고, 상기 위상각 값은 균일하게 양자화되는 양자화 단계와;
    상기 양자화된 데이터를 RSA 알고리즘을 통해 암호화하는 RSA 암호화 단계
    를 포함하는, 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화(Double- random phase encryption: DRPE)를 이용한 비대칭 기반 영상 암호화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 DRPE 기법을 이용하여 두 개의 RPM 키들을 생성하는 단계와;
    상기 두 개의 RPM 키들을 상기 RSA 알고리즘을 통해 암호화하는 단계
    를 더 포함하는, 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화(Double- random phase encryption: DRPE)를 이용한 비대칭 기반 영상 암호화 방법.
  3. 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반 영상인증 방법에 있어서,
    참조이미지를 암호화한 후 복호화하여 생성된 제1 결과이미지를 등록하는 참조이미지 등록단계와;
    인증에 사용할 이미지를 암호화하여 전송한 후 복호화하여 제2 결과이미지를 생성하는 제2 결과이미지 생성단계와;
    상기 제1 결과이미지와 제2 결과이미지를 비교하여 같은 이미지 데이터가 입력되었는지의 여부를 판단하는 인증단계를 포함하고;
    상기 참조이미지 및 인증에 사용할 이미지를 암호화한 후 다시 복호화하는 과정은,
    상기 참조이미지 및 상기 인증에 사용할 이미지를 이중 랜덤 위상 암호화(Double- random phase encryption: DRPE) 기법을 통해 암호화한 후 진폭(Amplitude)과 위상각(Phase angle) 값을 추출하는 DRPE 암호화 단계와;
    상기 DRPE 암호화 단계를 통해 얻어진 상기 진폭 값이 광자계수 이미징(Phonton counting imaging : PCI) 기법을 통해 양자화되고, 상기 위상각 값은 균일하게 양자화되는 양자화 단계와;
    상기 양자화된 데이터를 RSA 알고리즘을 통해 암호화한 후 다시 복호화하여 상기 제1 결과이미지 또는 제2 결과이미지를 생성하는 암호화/복호화 단계;를 포함하는, 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반 영상인증 방법.
  4. 삭제
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 인증단계는 상기 제1 결과이미지와 제2 결과이미지를 비선형 상관계수(Nonlinear cross-correlation coefficient)를 이용해 비교하여 동일 이미지 데이터가 입력되었는지의 여부를 판단하는, 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반 영상인증 방법.
  6. 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화(Double- random phase encryption: DRPE)를 이용한 비대칭 기반 영상 암호화 시스템에 있어서,
    이미지를 DRPE 기법을 통해 암호화한 후 진폭(Amplitude)과 위상각(Phase angle) 값을 추출하기 위한 DRPE 암호화 수단과;
    상기 DRPE 암호화 수단을 통해 얻어진 상기 진폭 값을 광자계수 이미징(Phonton counting imaging : PCI) 기법을 통해 양자화하고, 상기 위상각 값을 균일하게 양자화하기 위한 양자화 수단과;
    상기 양자화된 데이터를 RSA 알고리즘을 통해 암호화하기 위한 RSA 암호화 수단
    을 포함하는, 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화(Double- random phase encryption: DRPE)를 이용한 비대칭 기반 영상 암호화 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 DRPE 암호화 수단은 상기 DRPE 기법을 이용하여 두 개의 RPM 키들을 생성하고, 상기 RSA 암호화 수단은 상기 두 개의 RPM 키들을 상기 RSA 알고리즘을 통해 암호화는, 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화(Double- random phase encryption: DRPE)를 이용한 비대칭 기반 영상 암호화 시스템.
  8. 참조이미지를 암호화한 후 복호화하여 생성된 제1 결과이미지를 등록하는 참조이미지 등록 수단과;
    인증에 사용할 이미지를 암호화하여 전송한 후 복호화하여 제2 결과이미지를 생성하는 제2 결과이미지 생성 수단과;
    상기 제1 결과이미지와 제2 결과이미지를 비교하여 같은 이미지 데이터가 입력되었는지의 여부를 판단하는 인증수단을 포함하며,
    상기 참조이미지 등록 수단 및 상기 제2 결과이미지 생성 수단은,
    상기 참조이미지 및 상기 인증에 사용할 이미지를 이중 랜덤 위상 암호화(Double- random phase encryption: DRPE) 기법을 통해 암호화한 후 진폭(Amplitude)과 위상각(Phase angle) 값을 추출하기 위한 DRPE 암호화 수단과;
    상기 DRPE 암호화 수단에 의해 얻어진 상기 진폭 값을 광자계수 이미징(Phonton counting imaging : PCI) 기법을 통해 양자화하고, 상기 위상각 값을 균일하게 양자화하기 위한 양자화 수단과;
    상기 양자화된 데이터를 RSA 알고리즘을 통해 암호화한 후 다시 복호화하여 상기 제1 결과이미지 또는 제2 결과이미지를 생성하기 위한 암호화/복호화 수단;을 포함하는, 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반 영상인증 시스템.
  9. 삭제
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 인증수단은 상기 제1 결과이미지와 제2 결과이미지를 비선형 상관계수(Nonlinear cross-correlation coefficient)를 이용해 비교하여 동일 이미지 데이터가 입력되었는지의 여부를 판단하는, 광자계수 이중 랜덤 위상 암호화를 이용한 비대칭 기반 영상인증 시스템.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 중 어느 한 항에 따른 방법을 구현하는 프로그램을 기록한, 컴퓨터 판독가능한 저장매체.
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