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정규 허프만 코드의 선택적 암호화
Selective Encryption of Canonical Huffman code 원문보기

전기전자학회논문지 = Journal of IKEEE, v.22 no.4, 2018년, pp.1163 - 1167  

박상호 (Dept. of Information and Communication Engineering, Andong National University)

초록
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비트 값의 반전을 이용하여 정규 허프만 코드의 선택적인 암호화 방법을 제안하였다. 심벌들을 일정한 크기의 블록으로 나누어 블록안의 각 심벌들을 정규 허프만 코딩으로 압축한다. 블록별로 원 코드로 보낼 것인지 암호화하여 보낼것인지 결정하고 암호화 블록은 전제 비트들의 값을 반전시키고 암호화하지 않는 블록들은 원 코딩 데이터를 암호화 정보와 함께 전송한다. 수신측에서 압축된 데이터를 암호화 정보를 이용하여 해독가능하다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The selective encryption scheme for canonical Huffman codes using the inversion of bit values is proposed. The symbols are divided into blocks of a certain size, and each symbol in the block is compressed by canonical Huffman coding. Blocks are determined to be sent in the original code or encrypted...

주제어

#Entropy coding   #Huf man coding   #Canonical tree   #Selective Encoding   #Encryption  

표/그림 (6)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 [5]의 암호화 기법을 확장하여 다양한 암호화 방법을 제안한다. 그림 2에서 세 번째 레벨에서 좌우의 위치를 바꾸는 대신 레벨 3에서 180도 회전하면 그림 3과 같은 트리로 재구성되며 암호화한 코드는 표 3과 같다.
  • 멀티미디어 데이터는 크기가 크므로 데이터 전체를 암호화하기도 하지만 데이터 중 일부만 선택적으로 암호화하기도 한다. 본 논문에서는 심벌들을 블록으로 나누어 정규 허프만 코딩으로 압축된 데이터를 블록 별로 선택적 암호화하는 방법을 제안하였다. 각 코드는 지정된 위치의 비트값을 반전시켜 암호화 정보가 없는 사람은 디코딩이 가능 하지 않도록 하였다.
  • 허프만 코딩하여 얻은 허프만 트리가 정규 허프만트리 구조가 아닌 경우에는 같은 레벨에 있는 심벌들의 코드를 올림차순으로 정렬하여 재구성하면 정규 허프만 트리 구조가 된다. 본 논문에서는 정규 허브만 트리의 정점을 활용하기 위하여 허프만코드가 정규 허프만 코드로 재정렬된 코드의 암호화 방법에 대해 논의한다.
  • 제안한 암호화 방법은 레벨 1에서부터 암호화하면 허프만 코드의 모든 비트 값이 반전되며 레벨 k에서부터 암호화하면 k비트부터 이후의 모든 비트가 반전되어 암호화된다. 정규 허프만 코드는 디코딩이 구조가 간단해지며 디코딩 시간을 단축할 수 있으므로[4] 본 논문에서는 정규 허프만 트리구조에 대한 암호화 방법을 제안한다.

가설 설정

  • ① k 개의 심벌들을 하나의 블록으로 생각한다. 전체 심벌 블록은 n 개로 가정한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
호프만 코드의 선택적 암호화 방법[5]에 대해 설명하시오. 최근 허프만 코드의 선택적 암호화 방법이 제안되었다[5]. [5]에서는 허프만 트리의 특정레벨에서 트리의 좌우 위치를 바꿈으로 코드의 값을 변화시켜 암호화하였다. 예를 들면 그림 1의 허프만 트리에서 레벨 3에서 트리의 좌우 위치를 바꾸면 그림 2와 같이 되고 암호화한 코드는 표 2와 같다.
손실압축의 특징은 무엇인가? 압축방법에는 무손실압축과 손실압축이 있다[1]. 손실압축은 압축비가 높으면 높을수록 원 데이터와 복원된데이터 간에 오차가 크다. 그러나 손실 압축한 데이터는 청각, 시각 등의 감각기관으로 품질의 열화를 알아낼 수 없을 정도이므로 오디오, 영상, 비디오 데이터의 압축방법으로 채택되고 있다.
손실방법에 따라 압축방법 구분하시오. 데이터를 저장하거나 전송하기 위하여 데이터의 크기를 줄이는 압축 단계를 거치게 된다. 압축방법에는 무손실압축과 손실압축이 있다[1]. 손실압축은 압축비가 높으면 높을수록 원 데이터와 복원된데이터 간에 오차가 크다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (5)

  1. K. Sayood, Introduction to Data Compression, 3rd ed. Morgan Kaufmann, 2006. 

  2. D. Huffman, "A method for the construction of minimum redundancy codes," Proc. of the IRE, vol.40, no.90, pp.1098-1101, 1952. DOI:10.1109/JRPROC.1952.273898 

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  3. E. S. Schwartz and B. Kallick, "Generating a canonical prefix encoding," Communications of the ACM, vol.7, no.3, pp.166-169, 1964. DOI:10.1145/363958.363991 

    상세보기 crossref

  4. S. Park, "Efficient Huffman decoding using canonical Huffman tree," J. of KSCI, vol.12, no.4, pp.111-117, 2007. 

  5. S. Park, "A study on selective encryption of Huffman codes," J. Information and Security, vol.7, no.2, pp.57-63, 2007. 

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