[發明專利]一種面向生物特征隱私保護的人像加解密系統

有效

• 申請號: 202011564745.2
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112580011B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 謝巍;余孝源;張浪文;余錦偉
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06F21/32
• 分類號: G06F21/32;G06K9/00;G06K9/62;H04L9/00;H04L9/08;H04L9/40;H04N1/44;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 楊望仙

本發明屬于數字圖像處理技術領域，涉及一種面向生物特征隱私保護的人像加解密系統，包括：人像數據采集系統、人像特征提取系統、基于數據傳輸能力的網絡傳輸能力判斷系統、基于編碼解碼框架與身份特征的人像圖像加解密系統、基于混沌系統的人像特征向量加解密系統。基于數據傳輸能力的網絡傳輸能力判斷系統主要依據傳輸網絡的寬帶傳輸能力和前端一體機所連接服務器類型的不同，選擇基于編碼解碼框架與身份特征的人像圖像加解密系統或基于混沌系統的人像特征向量加解密系統。本發明通過二種加密系統的協同配合，實現了人像生物特征的實時加密，減少數據泄露的可能性，同時在服務器端對加密數據進行解碼，進而保證人像識別的準確性。

技術領域

本發明屬于數字圖像處理技術領域，涉及一種面向生物特征隱私保護的人像加解密系統。

背景技術

生物特征識別憑借其安全性和便捷性在身份認證領域取得越來越廣泛地應用。基于生物特征的身份識別能夠解決傳統身份識別存在的不安全和不方便等問題。在指紋、人臉、掌紋、虹膜、視網膜、聲音、步態等生物特征中，人臉因其較高的通用性、唯一性、永久性、可獲得性、可接受性成為用于身份識別最廣泛的生物特征之一。近年來，人臉識別取得了非常顯著的研究成果，識別率和識別速度均有大幅度的提高。

然而，現有人臉識別系統存在數據傳輸安全性不高、加密方式單一及加密程度不夠等問題。

發明內容

本發明針對現存人臉識別系統中數據傳輸安全性不高、加密方式單一以及加密程度不夠問題，提供一種面向生物特征隱私保護的人像加解密系統。

本發明采用如下技術方案實現：

一種面向生物特征隱私保護的人像加解密系統，包括：人像數據采集系統、人像特征提取系統、基于數據傳輸能力的網絡傳輸能力判斷系統、基于編碼解碼框架與身份特征的人像圖像加解密系統、基于混沌系統的人像特征向量加解密系統，其中：

基于編碼解碼框架與身份特征的人像圖像加解密系統使在實現人像加密的同時，能夠保證人像身份信息的一致性，并能夠利用密鑰實現對加密人像的解密處理；包括：部署在前端一體機上的基于編碼解碼框架與身份特征的人像圖像加密網絡和部署在公共云端的對稱式的人像圖像解密網絡及人臉識別系統。

基于混沌系統的人像特征向量加解密系統包括：部署在前端一體機上的基于混沌系統的人像特征向量加密網絡和部署在本地服務器的人像特征向量解密網絡及基于特征匹配的人臉識別系統。

優選地，基于數據傳輸能力的網絡傳輸能力判斷系統主要依據傳輸網絡的寬帶傳輸能力和前端一體機所連接服務器類型的不同，選擇基于編碼解碼框架與身份特征的人像圖像加解密系統或基于混沌系統的人像特征向量加解密系統。

前端一體機所連接服務器類型包括：本地服務器和公共云端，其中本地服務器是指具有較小存儲空間以及低算力的本地服務器，公共云端是指具有大存儲空間以及高算力的公共云端集群。

傳輸網絡的寬帶傳輸能力的判別指標包括：傳輸速率、數據吞吐量、網絡利用率。假如標準傳輸速率為Tv₀、標準數據吞吐量為Dt₀、標準網絡利用率為Nu₀。當一個傳輸網絡的傳輸速率、數據吞吐量和網絡利用率分別為Tv、Dt和Nu時，傳輸網絡的傳輸能力按以下公式計算：

其中：λ₁、λ₂和λ₃為權重參數，取值為0到1之間。若Score的得分大于1.5，則表示網絡的傳輸速率、數據吞吐量以及網絡利用率指標較高，因此，所傳輸的內容采用加密圖像，選擇基于編碼解碼框架與身份特征的人像圖像加解密系統；若Score的得分小于1.5，則系統傳輸內容為加密特征向量，選擇基于混沌系統的人像特征向量加解密系統。