저작권 보호를 위한 암호기술 기반 핑거프린팅 기법

Abstract

Characteristics of multimedia data enable us to copy the contents easily, while guaranteeing the quality of data without any quality degradation. These characteristics give rise to the problem of copyright protection. Preventing illegal copying requires either some hardware enforcement or some cryptographic software routines, but these techniques are usually broken by hackers in a relatively short time. Most implementations try to counteract the increased risk of copyright infringements by copy protection with conventional cryptographic techniques. They attempt to find ways which limit the access to copyrighted materials and/or inhibit the copy process itself. On the other hand, copyright protection does not restrict the use of copyrighted materials, but attempts to resolve the copyright situation if an act of infringement occurred. In this thesis, we proposed the fingerprinting scheme which is copy detection techniques that appear as the main solution for protecting the copyright of content in electronic format. Fingerprinting scheme supports the copyright protection by enabling the original content provider to identify a illegal redistributer who originally purchased the data item. What is important in designing fingerprinting is to make it more practical and efficient. However, the complexity of existing schemes is to high to be implementable. We propose a digital fingerprinting scheme based on public key cryptosystem, which is secure against the dishonesty of a seller and a buyer. And proposed scheme is secure against any cryptographic attack and practical to be implementable. Since multimedia contents have a lot of data to transfer, encryption of whole contents is very impractical. So, the efficient fingerprinting scheme to apply a large amount of data is needed. By employing symmetric encryption to encrypt contents and commutative encryption to encrypt keys, we can improve the efficiency compared to previous schemes. The buyer's memory and computation power in mobile communications is smaller than those of wire ones. Thus it is necessary to design practical fingerprinting scheme for mobile environments in order to ensure the success of copyright protection under mobile environment. In our scheme, the agent can perform the fingerprinting protocol instead of the buyer using proxy signature key pair. It is practical and efficient to apply the mobile environment because it reduces amount of the buyer's computation to the minimum.;최근 컴퓨터의 보급과 네트워크의 발달은 현대 사회를 정보화 사회로 앞당기고 있으며, 모든 정보들이 디지털화 되는 새로운 패러다임을 야기하고 있다. 멀티미디어 데이터들은 그 매체의 특성상 쉽게 복제가 가능하며, 복사 시에도 손상 없는 품질을 보장하기 때문에 무분별한 복사와 배포가 확산되어 지적 재산권 및 소유권 보호에 대한 문제가 대두되고 있다. 불법복제로부터 저작권을 보호하기 위한 초기 연구는 관용적 암호화 방식을 적용하여 진행되어 왔다. 하지만 이러한 기존의 암호학적 방식은 구매자가 불법적인 의도를 가지고 컨텐츠를 복호화된 상태로 재배포할 경우에는 대응 방법이 없다. 따라서 이러한 암호화 방식은 멀티미디어 컨텐츠의 저작권을 보호하는 데 있어서는 제한적일 수밖에 없다. 본 논문에서는 전자적인 형태의 컨텐츠의 저작권 보호를 위하여 최근에 대두되고 있는 복사본을 찾아내는 기법인 핑거프린트 기법을 제안하였다. 핑거프린팅 기법은 컨텐츠 제공자가 불법 재배포된 컨텐츠의 재배포자를 식별할 수 있게 함으로써 저작권을 보호할 수 있다. 핑거프린팅 기법을 설계할 때 가장 중요한 점은 그 기법이 효율적이고 실용적이어야 한다는 것이다. 그러나 기존에 제안된 기법들은 구현되어 이용되기에는 너무 복잡하거나 비록 실용적인 측면을 고려하였다 하더라도 암호학적인 공격에 안전하지 않다. 본 논문에서는 공개키 암호 기법을 기반으로 하여 다른 구매자나 판매자로부터 안전하면서도 계산적 복잡도가 높지 않아 효율적인 핑거프린팅 프로토콜을 제안한다. 제안한 기법은 어떠한 암호학적 공격으로부터도 안전하다. 둘째, 디지털 비디오와 같은 멀티미디어는 전송해야 하는 데이터가 많기 때문에 멀티미디어 전체를 암호화하는 것은 매우 비효율적이다. 따라서 멀티미디어의 용량이 큰 경우 대용량의 멀티미디어 컨텐츠에 적용할 수 있는 디지털 핑거프린팅 기법이 필요하다. 제안한 기법에서는 대칭키 암호 알고리즘을 적용하여 컨텐츠를 효율적으로 암호화할 수 있도록 하였다. 대칭키 암호 기법은 같은 키를 이용하여 암/복호화하기 때문에 비대칭성을 만족할 수 없다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 컨텐츠를 암호화한 키를 교환암호 기법을 적용함으로써 비대칭성과 구매자의 익명성을 동시에 만족시켰다. 셋째, 핑거프린트는 구매자마다 다르게 삽입되어야 하기 때문에 온라인상에서 작업이 수행되어야 하는데 모바일 환경에서 구매자의 기기는 온라인상에서보다 계산 능력과 저장 능력이 현저히 떨어진다. 따라서 모바일 환경에서 저작권을 보호해 줄 수 있는 효율적인 핑거프린팅 기법이 필요하다. 제안한 기법에서 에이전트가 구매자를 대신하여 복잡한 계산을 수행한다. 구매자는 대리서명 키를 이용하여 에이전트에게 권한을 위임하고 에이전트는 대리서명 키를 이용하여 구매자를 대신하여 프로토콜을 수행하도록 하여 구매자의 계산을 최소화함으로써 모바일 환경에서도 저작권을 보호하면서 실용적으로 컨텐츠를 구매할 수 있는 기법을 제안하였다.