[發(fā)明專利]以Faster R-CNN’s為基礎(chǔ)的秘密分享方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810375942.6
• 申請(qǐng)日: 2018-04-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108600574A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王智慧;王寧;李建軍;劉星;李豪杰;羅鐘鉉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N1/32
• 分類號(hào): H04N1/32;H04N1/44;G06F17/30
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠(yuǎn)

本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)秘密圖像共享技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種以Faster R?CNN’s為基礎(chǔ)的秘密分享方法。該模型在選取載體圖像和陰影圖像上考慮了Faster R?CNN’s在圖像檢索的魯棒性和實(shí)時(shí)性。引入公開(kāi)圖像數(shù)據(jù)作為圖像查詢庫(kù)，與傳統(tǒng)(t，n)門限秘密圖像共享方案相比，本文所使用的方案利用了深度學(xué)習(xí)對(duì)特征的表示能力，發(fā)送方只需要傳送一張相同的查詢圖像和由Faster RCNN’s檢索得到的序列給對(duì)應(yīng)的所有參與者。本發(fā)明提供了計(jì)算機(jī)秘密圖像共享的一種新方法，可以有效提高秘密圖像的安全性并得到減少獲取秘密圖像時(shí)間，為秘密圖像共享領(lǐng)域提供了一種新的解決方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)秘密圖像分享領(lǐng)域，涉及一種基于Faster RCNN’s(加速的區(qū)域卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))模型的秘密圖像分享方法。

背景技術(shù)

秘密信息分享(Secret Information Sharing)技術(shù)最初起源于機(jī)密信息管理。銀行系統(tǒng)密鑰由于個(gè)人掌管導(dǎo)致的利益損失和權(quán)威欺騙不在少數(shù)，軍事的決策權(quán)掌握在個(gè)人手中導(dǎo)致的決策失誤也同樣存在。過(guò)去的秘密信息分享是由多人通過(guò)專業(yè)設(shè)備保存部分秘密信息，使得復(fù)原后的秘密信息能夠提供準(zhǔn)確信息從而解決單向決策的不合理。

如今，圖像信息內(nèi)容豐富、表述形象，隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的增加，圖像信息可以迅捷在網(wǎng)絡(luò)上傳輸。但同時(shí)圖像在網(wǎng)絡(luò)中傳輸很容易被竊取或者被攻擊者攻擊，重要的秘密圖像信息在傳輸?shù)倪^(guò)程中風(fēng)險(xiǎn)更高，因此利用圖像檢索技術(shù)進(jìn)行快速準(zhǔn)確的獲取秘密圖像分享技術(shù)成為理想的選擇，不僅可以將秘密信息分布式保存，而且在圖像數(shù)據(jù)集中的快速檢索能夠減少圖像信息在網(wǎng)絡(luò)傳輸中的攻擊。對(duì)于一些重要的秘密圖像和電影膠片，直接傳送給接受方的過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致信息不法分子獲取未授權(quán)的秘密圖像，秘密圖像分享技術(shù)處理載體圖像(cover image)效果平滑自然，處理痕跡不易察覺(jué)。計(jì)算機(jī)視覺(jué)理論認(rèn)為對(duì)圖像中的少量信息更改，人眼是無(wú)法識(shí)別原始載體圖像和修改后圖像的真?zhèn)巍aster R-CNN’s能夠在數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索到與查詢圖像目標(biāo)相似的圖像。借助這個(gè)理論，在進(jìn)行秘密圖像分享時(shí)，首先我們將將秘密信息的每一個(gè)像素嵌入到載體圖像中，為保證載體圖像的質(zhì)量，我們需要對(duì)秘密信息與載體信息線性結(jié)合的影子圖像(shadow image)，利用載體圖像和影子圖像的視覺(jué)不可分辨的性質(zhì)，提出基于Faster R-CNN’s的秘密圖像分享方案。

秘密圖像分享技術(shù)的相關(guān)研究現(xiàn)狀如下：

Naor和Shamir提出了第一個(gè)秘密圖像分享方案，但是，由于影子圖像是無(wú)意義的，所以當(dāng)影子圖像在不安全的網(wǎng)絡(luò)中傳輸時(shí)，很容易吸引攻擊者對(duì)無(wú)意義的影子圖像進(jìn)行修改、刪除等惡意操作。

為了解決影子圖片無(wú)意義的問(wèn)題，張真誠(chéng)等人提出了手動(dòng)選取有意義的載體圖片嵌入秘密圖像信息生成影子圖片，并且使得生成的影子圖像與載體圖像在視覺(jué)上是不可分辨的，使得影子圖片在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸不易引起攻擊者的注意，但對(duì)于不同大小的秘密圖像在同一個(gè)方案中是難以處理的。

Chen提出了解決利用兩種方案處理不同大小秘密圖像的嵌入，增加了系統(tǒng)的魯棒性。但在傳輸影子圖像遇到攻擊時(shí)不能夠做出及時(shí)的對(duì)策。

本發(fā)明利用了Faster R-CNN’s能夠在圖像數(shù)據(jù)庫(kù)檢索到含有相同目標(biāo)圖像的能力，能夠自動(dòng)的選取載體圖像并為參與者檢索到對(duì)應(yīng)的影子圖像，同時(shí)，本文采用方案?jìng)魉徒o發(fā)送方的不再是影子圖像，而是沒(méi)有任何修改的查詢圖像，因此，攻擊者不能發(fā)現(xiàn)查詢圖像的任何異常。本發(fā)明提出了一種有效、安全的秘密圖像分享方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，提供一種基于FasterR-CNN’s模型的秘密圖像分享模型，可以解決現(xiàn)有算法的考慮安全方面不夠充分的缺點(diǎn)，在傳輸過(guò)程不再傳輸有風(fēng)險(xiǎn)的影子圖像，傳輸?shù)氖俏唇?jīng)修改的查詢圖像，避免了攻擊者將查詢圖像與公開(kāi)數(shù)據(jù)集中的真實(shí)圖像比較而發(fā)現(xiàn)傳輸過(guò)程中圖像的異常。本文設(shè)定一個(gè)安全的Oxford Buildings 5,063張圖片的數(shù)據(jù)集，除此之外，為了保證影子圖像的安全，一旦發(fā)現(xiàn)攻擊，發(fā)送方即刻更新圖像數(shù)據(jù)庫(kù)。