[發(fā)明專利]一種結(jié)合水印和深度學習的人臉識別加密認證方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111441926.0
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN114170658A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭長根;吳俊青;譚偉杰;蔣合領(lǐng);丁紅發(fā)
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州大學
• 主分類號: G06V40/16
• 分類號: G06V40/16;G06V10/94;G06V10/96;G06V10/74;G06V10/82;G06N3/08;G06N3/04;G06T1/00;G06K9/62
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 趙興華

本發(fā)明涉及一種結(jié)合水印和深度學習的人臉識別加密認證方法及系統(tǒng)，屬于人臉識別認證領(lǐng)域，攝像頭采集人臉圖像并嵌入水印，得到水印人臉圖像；客戶端提取水印信息，并與水印圖像進行比對認證；客戶端采用基于FaceNet的深度學習算法提取認證成功的人臉圖像的人臉特征，并采用CKKS全同態(tài)加密算法和國密SM4算法加密，得到人臉特征密文數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器計算加密人臉特征模板與預(yù)存的人臉特征模板之間的漢明距離，加密得到漢明距離密文數(shù)據(jù)；身份驗證服務(wù)器對漢明距離密文數(shù)據(jù)進行解密，并對漢明距離明文值與預(yù)設(shè)漢明距離閾值進行比較，得到人臉識別認證結(jié)果，可保證人臉圖像數(shù)據(jù)來源的安全性，提高識別準確率和效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及人臉識別認證領(lǐng)域，特別是涉及一種結(jié)合水印和深度學習的人臉識別加密認證方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前的人臉識別加密認證方法主要思想是對提取的人臉特征進行加密，在密文域完成人臉識別認證，識別成功即認證成功。然而，現(xiàn)有常用的人臉識別普遍存在以下問題：(1)安全性方面的問題。惡意攻擊者可繞過攝像頭，直接對特征提取模塊提供有問題的人臉圖像，或者在發(fā)送至特征提取模塊的過程中對人臉圖像進行篡改，無法保證人臉圖像數(shù)據(jù)來源的可靠性和安全性；(2)性能方面的問題。提取人臉特征、加密、識別認證的整個過程耗時長，效率低，識別準確率也較低。因此，目前亟需一種新的人臉識別加密認證方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中無法保證人臉圖像數(shù)據(jù)來源的安全性，識別準確率低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)合水印和深度學習的人臉識別加密認證方法及系統(tǒng)，能夠保證人臉圖像數(shù)據(jù)來源的安全性，并提高識別準確率，解決現(xiàn)有技術(shù)中無法保證人臉圖像數(shù)據(jù)來源的安全性，識別準確率低的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一方面，本發(fā)明提出了一種結(jié)合水印和深度學習的人臉識別加密認證方法，包括：

攝像頭采集人臉圖像，并向人臉圖像中嵌入水印圖像，得到水印人臉圖像，并將所述水印人臉圖像發(fā)送至客戶端；

所述客戶端提取水印人臉圖像中的水印信息，并將所述水印信息與所述水印圖像進行比對認證，得到比對認證結(jié)果；

所述客戶端采用基于FaceNet的深度學習算法對認證成功的人臉圖像進行人臉特征數(shù)據(jù)提取，并采用CKKS全同態(tài)加密算法和國密SM4算法對提取到的人臉特征數(shù)據(jù)進行加密，得到人臉特征密文數(shù)據(jù)，并將所述人臉特征密文數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；

所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器生成與人臉特征密文數(shù)據(jù)對應(yīng)的加密人臉特征模板，并計算所述加密人臉特征模板與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中預(yù)存的同一用戶的人臉特征模板之間的漢明距離，并對所述漢明距離進行加密得到漢明距離密文數(shù)據(jù)，并將所述漢明距離密文數(shù)據(jù)發(fā)送至身份驗證服務(wù)器；

所述身份驗證服務(wù)器對所述漢明距離密文數(shù)據(jù)進行解密，得到漢明距離明文值；

所述身份驗證服務(wù)器對漢明距離明文值與預(yù)設(shè)漢明距離閾值進行大小比較，得到人臉識別認證結(jié)果。

可選的，所述采集人臉圖像，并向人臉圖像中嵌入水印圖像，得到水印人臉圖像，具體包括：

采集人臉圖像；

采用LSB盲水印算法將預(yù)設(shè)的水印圖像嵌入到所述人臉圖像中，得到所述水印人臉圖像。

可選的，所述提取水印人臉圖像中的水印信息，并將所述水印信息與所述水印圖像進行比對認證，得到比對認證結(jié)果，具體包括：

采用LSB水印提取算法對所述水印人臉圖像中的水印信息進行提取，得到提取出的水印信息；

采用PSNR值比對方法，對提取出的水印信息與水印圖像進行比對認證，計算得到PSNR值；