MD5 해쉬 함수와 대칭형 암호시스템을 이용한 인증용 디지털 워터마킹 = Digital Watermarking for Authentication Using MD5 Hash Function and Symmetric Cryptosystem

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Watermark for authentication and integrity should be erased easily when the image is changed by scaling or cropping etc. Also the insertion position and bit value of watermark must not be detected without a appropriate secret key. And watermarking algorithm includes the procedures that depends on image data related calculation, hash function and secret key. In the proposed method, the original image of 256×256 pixels is divided into 512 blocks and each block consists of 128 bits. And watermark is embedded into the initialized bit position of the pixel of each block. Considering image quality, we selects a bit of lower two bits using 128 bits secret key and selected bit position is set to zero. we counts the number of 1's in the initialized pixel of each block and then we generates the parity bit stream of 128 bits. This procedure is accomplished on the image and the initialized image is used as an input of MD5 hash function and the result of hash function is a 128 bits message digest. And we compute XOR operation between message digest and parity bit stream of each blocks of the initialized image. Finally we encrypt the XORed data with a symmetric cryptosystem using a secret key to generate the watermark and the watermark is then embedded into the initialized bit position of the pixel of each block. As a result of experiment, we could not find the visible difference between watermarked image and origin image.

국문 초록 (Abstract)

인증과 무결성을 확인하기 위한 워터마킹은 스케일링 및 크롭핑 등에 의한 영상 변형에 대하여 삽입된 워터마크가 쉽게 지워져야 하며 시각적으로 워터마크의 삽입 여부를 감지할 수 없어야 한다. 또한, 영상 데이터와 관련된 해쉬 함수나 비밀키에 의존하는 과정을 포함해야 한다. 제안된 방법은 256×256 크기의 원 영상을 512 개의 블록으로 나누고 각 블록은 128개의 화소로 구성한다. 그리고 워터마크는 각 블록 화소의 초기화된 위치에 삽입한다. 워터마크가 삽입되는 비트의 위치는 화질 저하를 고려하여 하위 두 비트 중 한 비트를 128 비트 비밀키를 사용하여 선택하고 선택된 위치는 “0”으로 초기화한다. 그리고 초기화된 블록의 각 화소에서 “1”의 수를 계산하여 128 비트의 패리티 비트 열을 생성한다. 이와 같은 과정을 전체 영상에 대하여 수행하고, 초기화된 전체 영상은 MD5 해쉬 함수의 입력으로 사용하여 128 비트 메시지 다이제스트를 생성한다. 그리고 메시지 다이제스트는 초기화된 영상의 각 블록 패리티 비트 열과 XOR 연산을 수행한다. 마지막으로 XOR 연산된 각 블록 패리티 비트 열은 각각 비밀키로 암호화하여 워터마크를 생성하고 워터마크는 각 블록 화소의 초기화된 위치에 삽입한다. 실험 결과 워터마킹 된 영상은 시각적으로 원 영상과의 차이점을 발견할 수 없었다.

참고문헌 (Reference)

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