[發(fā)明專利]一種在區(qū)塊鏈中進(jìn)行加密圖像檢索的隱私保護(hù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010475690.1
• 申請(qǐng)日: 2020-05-29
• 公開（公告）號(hào): CN111651779B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭紅艷;李杰;李先賢;石貞奎;付雪梅;楊君豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F21/60
• 分類號(hào): G06F21/60;G06F21/62
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

本發(fā)明公開一種在區(qū)塊鏈中進(jìn)行加密圖像檢索的隱私保護(hù)方法，其利用區(qū)塊鏈技術(shù)來解決可搜索加密方案中存在惡意服務(wù)器的可能，實(shí)現(xiàn)搜索的結(jié)果的可信性與搜索過程的透明性。圖像所有者根據(jù)指定的訪問策略對(duì)圖像索引關(guān)鍵字進(jìn)行加密，通過構(gòu)建bovw模型作為第一層圖像索引確定圖像分類以此減少第二層圖像simhash相似性計(jì)算的雙層圖像索引結(jié)構(gòu)并且結(jié)合SSE技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)圖像密文狀態(tài)的近似性匹配，保證了數(shù)據(jù)完全性，并提高圖像索引的效率并保證準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像檢索技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在區(qū)塊鏈中進(jìn)行加密圖像檢索的隱私保護(hù)方法。

背景技術(shù)

隨著移動(dòng)成像設(shè)備的廣泛使用，圖像數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)趨勢(shì)，傳統(tǒng)的圖像存儲(chǔ)和檢索技術(shù)已經(jīng)不能滿足當(dāng)今時(shí)代的需求。越來越多的企業(yè)和個(gè)人打算利用云計(jì)算平臺(tái)技術(shù)將大量圖像數(shù)據(jù)外包到云服務(wù)中心(e.g.，Amazon EC2)以減少本地存儲(chǔ)成本和計(jì)算資源消耗。雖然用戶可能已經(jīng)接受了他們將敏感的圖像暴露給服務(wù)提供商以利用他們的服務(wù)(e.g.，Instagram)，但是不愿意將信任擴(kuò)展到后端存儲(chǔ)服務(wù)器，所以服務(wù)提供商在外包之前會(huì)對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，然而加密后的圖像數(shù)據(jù)卻失去了明文特征，從而使得用戶無法高效地進(jìn)行檢索。

可搜索加密技術(shù)雖然能夠?qū)崿F(xiàn)圖像的機(jī)密性和對(duì)加密圖像的搜索，以保證了圖像數(shù)據(jù)的安全和可用性。但是，目前大多數(shù)采用可搜索加密技術(shù)的方案卻沒有足夠地重視惡意服務(wù)器問題，惡意服務(wù)器可能返回給用戶錯(cuò)誤的或者是不完整的檢索結(jié)果。雖然最近有一些相關(guān)工作提出驗(yàn)證方案讓數(shù)據(jù)擁有者驗(yàn)證搜索檢索的完整性，但是這些驗(yàn)證方案高度依賴其獨(dú)特的圖像索引結(jié)構(gòu)并不具備通用性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)惡意服務(wù)器返回給用戶錯(cuò)誤的或者是不完整的檢索結(jié)果的問題，提供一種在區(qū)塊鏈中進(jìn)行加密圖像檢索的隱私保護(hù)方法。

為解決上述問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種在區(qū)塊鏈中進(jìn)行加密圖像檢索的隱私保護(hù)方法，包括步驟如下：

步驟1、圖像擁有者將圖像上傳給服務(wù)提供商；

步驟2、服務(wù)提供商利用對(duì)稱加密算法對(duì)圖像擁有者所上傳的圖像進(jìn)行加密后，上傳到云存儲(chǔ)服務(wù)中心；

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

步驟4、當(dāng)圖像使用者想要檢索圖像時(shí)，圖像使用者向區(qū)塊鏈提交押金和該圖像使用者的屬性集；

步驟5、區(qū)塊鏈?zhǔn)盏綀D像使用者發(fā)來的押金和圖像使用者的屬性集后，對(duì)押金滿足數(shù)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(quán)結(jié)果，該檢索授權(quán)結(jié)果包括圖像索引密鑰、圖像屬性密鑰和嵌入訪問策略的對(duì)稱密鑰；

步驟6、圖像使用者收到區(qū)塊鏈返回的檢索授權(quán)結(jié)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(duì)該視覺單詞和simhash指紋進(jìn)行加密后生成檢索憑證，并將檢索憑證提交至區(qū)塊鏈；

步驟7、區(qū)塊鏈利用檢索憑證去檢索其內(nèi)所存儲(chǔ)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(wù)商上去下載對(duì)應(yīng)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(duì)稱密鑰，得到解密后的對(duì)稱密鑰；最后利用解密后的對(duì)稱密鑰對(duì)所下載的加密圖像進(jìn)行解密后，得到所需的檢索結(jié)果。

上述隱私保護(hù)方法，還進(jìn)一步包括如下步驟：