바이오정보 보안을 위한 워터마킹 기술 개발

Abstract

[한글]바이오인식 시스템의 활용 분야가 넓어짐에 따라 바이오정보 영상(얼굴, 지문, 홍채 등)이 가지는 신뢰도를 입증하려는 연구 주제가 중요해지고 있다. 바이오정보 영상은 대신할 수 없고 숨길 수도 없다. 이에 따라 개인 프라이버시 문제가 발생할 수 있으며, 바이오인식 시스템을 공격할 수 있는 다양한 방법들이 존재하기 때문에 바이오정보 영상의 보안 문제가 매우 심각하다. 본 논문에서는 바이오정보 영상의 인증을 위한 새로운 방법을 제안하며 바이오정보 영상의 저작권을 보호할 수 있는 방안도 제안한다. 바이오정보 영상의 인증은 가역워터마크를 사용하였으며 또한 동시에 악의적인 조작을 찾을 수 있다. 실질적으로 소개된 모든 워터마킹 체계를 통하면 원형의 바이오정보 영상에 적은 양의 비가역적인 변형이 삽입된다. 그러나 이 방법은 가역적이다. 따라서 데이터가 인증된 후 원형의 바이오정보 영상이 필요하다면 인증을 위한 변형을 제거할 수 있는 것이다. 이 기술에서 영상의 무결성을 증명하기 위해 해쉬 함수와 같은 암호화 기법을 사용했다. 또한 바이오정보 영상이 조작되었다면 의도적인 조작 위치를 명확하게 확인 할 수 있다. 이와 같은 방법의 바이오정보 인증은 바이오인식에서 문제 될 수 있는 의도적인 혹은 불법적인 사용을 방지하기 위한 대책으로 사용될 수 있다. 또한 바이오인식에서 하나의 큰 문제점인 바이오정보의 저작권 보호의 측면에서 본 논문에서는 워터마킹 기법을 사용하여 바이오정보 영상의 저작권을 보호하였다. 바이오정보는 개인의 얼굴 등과 같이 개인의 고유한 정보를 가지고 있기 때문에 바이오정보가 유출되었는 때 심각한 프라이버시 침해 문제를 일으킬 수 있다. 따라서 이와 같은 상황에서 유출의 경로를 파악하거나 사건에 대한 책임 여부를 해결할 수 있는 결정적인 방법으로 사용될 수 있다. 본 논문에서는 다양한 영상처리 기법에도 강인하며 충분한 저작권 정보를 담을 수 있도록 알고리즘을 설계하였다.

[영문]With the present widespread utilization of biometric identification systems, establishing the confidence of biometric images (face, fingerprint, iris, etc.) themselves has emerged as an important research topic. Combined with the existence of several types of possible attacks to biometric systems, the fact that biometric images are not replaceable and are not secret makes the security/integrity issues of biometric images extremely critical. In this paper, we present a new method for authentication and copyright protection of biometric images . Our method uses an invertible watermark that can also detect malicious manipulations simultaneously. While virtually all watermarking schemes introduce a small amount of non-invertible distortion in original biometric images, our new method is invertible in the sense that, if the data is deemed authentic, distortion due to authentication can be removed if it becomes necessary to obtain the original biometric image. This technique provides cryptographic strength when verifying image integrity because the probability of making an undetectable modification to the image can be directly related to a secure cryptographic element, such as a hash function. Also, if the biometric image is manipulated, the positions of intentional manipulation can be clearly identified. This can be solution of protecting illegal and intentional manipulation. Also another serious problem is copyright protection of biometric images. That can be solved with watermarking. Biometric images have characteristic personal informations like face, when outflowing it lead to serious privacy problem. Thus under this statement, can chase to outflowing and find out who is responsible. In this paper, introduce robust copyright protection watermarking algorithm in spite of various image enhancement attack.