[發明專利]一種在區塊鏈中進行加密圖像檢索的隱私保護方法

有效

• 申請號: 202010475690.1
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN111651779B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 彭紅艷;李杰;李先賢;石貞奎;付雪梅;楊君豪
• 申請（專利權）人: 廣西師范大學
• 主分類號: G06F21/60
• 分類號: G06F21/60;G06F21/62
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

1.一種在區塊鏈中進行加密圖像檢索的隱私保護方法，其特征是，包括步驟如下：

步驟1、圖像擁有者將圖像上傳給服務提供商；

步驟2、服務提供商利用對稱加密算法對圖像擁有者所上傳的圖像進行加密后，上傳到云服務商；

步驟3、服務提供商首先對圖像擁有者所上傳的每一幅圖像進行特征提取；然后對所有圖像所提取出的圖像特征進行K-means聚類后，得到K個視覺單詞，同時對每一幅圖像所提取出的圖像特征進行哈希編碼后生成simhash指紋；接著利用可檢索加密算法對每幅圖像對應的視覺單詞和simhash指紋進行加密后生成圖像索引；最后利用圖像索引密鑰對圖像索引進行加密，并將加密后的圖像索引和嵌入訪問策略的對稱密鑰一并上傳到區塊鏈中；其中K為設定值；

步驟4、當圖像使用者想要檢索圖像時，圖像使用者向區塊鏈提交押金和該圖像使用者的屬性集；

步驟5、區塊鏈收到圖像使用者發來的押金和圖像使用者的屬性集后，對押金滿足數量要求且屬性集滿足訪問策略的圖像使用者，返回檢索授權結果，該檢索授權結果包括圖像索引密鑰、圖像屬性密鑰和嵌入訪問策略的對稱密鑰；

步驟6、圖像使用者收到區塊鏈返回的檢索授權結果后，先生成待檢索圖像的視覺單詞和simhash指紋，再利用圖像索引密鑰對該視覺單詞和simhash指紋進行加密后生成檢索憑證，并將檢索憑證提交至區塊鏈；

步驟7、區塊鏈利用檢索憑證去檢索其內所存儲的圖像索引，得到與待檢索圖像相似的圖像的相似圖像ID集合，并將相似圖像ID集合返回給圖像使用者；

步驟8、圖像使用者首先利用相似圖像ID集合去云服務商上下載對應的加密圖像；然后利用圖像屬性密鑰去解密嵌入訪問策略的對稱密鑰，得到解密后的對稱密鑰；最后利用解密后的對稱密鑰對所下載的加密圖像進行解密后，得到所需的檢索結果。

2.根據權利要求1所述的一種在區塊鏈中進行加密圖像檢索的隱私保護方法，其特征是，還進一步包括如下步驟：

步驟9、當用戶想要增加圖像時，用戶向區塊鏈提交押金和該用戶的屬性集；

步驟10、區塊鏈收到用戶發來的押金和用戶的屬性集后，對押金滿足數量要求且屬性集滿足訪問策略的用戶，返回增加更新授權結果，該增加更新授權結果包括圖像索引密鑰、圖像屬性密鑰和嵌入訪問策略的對稱密鑰；

步驟11、用戶收到區塊鏈返回的增加更新授權結果后，先生成待增加圖像的視覺單詞和simhash指紋，再利用圖像索引密鑰對該視覺單詞和simhash指紋進行加密后生成增加更新憑證，并將增加更新憑證提交至區塊鏈；

步驟12、區塊鏈利用增加更新憑證去更新其內所存儲的圖像索引，即將待增加圖像的ID增加到圖像索引中；

步驟13、用戶先利用圖像屬性密鑰對嵌入訪問策略的對稱密鑰進行解密，得到解密后的對稱密鑰；再利用解密后的對稱密鑰對待增加圖像進行加密后，上傳到云服務商。

3.根據權利要求2所述的一種在區塊鏈中進行加密圖像檢索的隱私保護方法，其特征是，還進一步包括如下步驟：

步驟14、當用戶想要刪除圖像時，用戶向區塊鏈提交押金和該用戶的屬性集；

步驟15、區塊鏈收到用戶發來的押金和用戶的屬性集后，對押金滿足數量要求且屬性集滿足訪問策略的用戶，返回刪除更新授權結果，該刪除更新授權結果包括圖像索引密鑰；

步驟16、用戶收到區塊鏈返回的刪除更新授權結果后，利用圖像索引密鑰對待刪除圖像的ID進行加密后生成刪除更新憑證，并將刪除更新憑證提交至區塊鏈；

步驟17、區塊鏈利用刪除更新憑證去更新其內所存儲的圖像索引，即將待刪除圖像的ID從圖像索引中刪除。

4.根據權利要求2或3所述的一種在區塊鏈中進行加密圖像檢索的隱私保護方法，其特征是，用戶為圖像擁有者或圖像使用者。