[發明專利]一種基于區塊鏈的秘密圖像共享和恢復方法

有效

• 申請號: 202210185689.4
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114826564B
• 公開（公告）日: 2023-02-21
• 發明（設計）人: 黃敬旺;周志立;蘇日成;萬耀;丁淳
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L9/40;H04L67/06;H04L67/1074;H04L67/1097;G06F21/64;G06F21/60;G06F16/182
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 陸燁

1.一種基于區塊鏈的秘密圖像共享和恢復方法，其特征在于，具體包括秘密圖像共享和秘密圖像恢復；

所述秘密圖像共享包括如下步驟：

步驟1：對用戶進行編號；由秘密圖像生成一組影子圖像；第i個用戶擁有第i張影子圖像Share_i，i＝1,2,…,n₁；n₁表示秘密圖像共享者的總個數；所述用戶為秘密圖像的共享者；

步驟2：用戶設置BFV加密方案中多項式環R_q的次數N和明文的模q；并基于N和q隨機生成BFV加密方案的公鑰Pk和私鑰Sk；將公鑰Pk，用戶編號集合和BFV恢復方案存儲到智能合約中；

步驟3：采用BFV加密方案對第i張影子圖像進行加密處理，得到Share_i對應的影子圖像密文F_i；

步驟4：第i個用戶將F_i上傳到IPFS系統和區塊鏈中，IPFS系統返還F_i的存儲地址C_i，第i個用戶將C_i上傳到智能合約中；當所有用戶上傳完畢后，秘密圖像的共享完成；

秘密圖像恢復包括如下步驟：

步驟A：當某用戶作為申請者向智能合約發送秘密圖像恢復的申請時，智能合約向其他用戶廣播恢復申請事件；所述其他用戶為所有秘密圖像的共享者中除申請者以外的用戶；

步驟B：其他用戶監聽到申請事件后，選擇性地將影子圖像的訪問權授權給智能合約；

步驟C：如果授權數量大于等于授權閾值t,則智能合約按照授權時間順序選擇前t個授權的用戶，并向整個區塊鏈廣播恢復任務，轉步驟D；否則恢復申請失敗，停止恢復；

步驟D：智能合約在區塊鏈中選擇z臺計算機作為代理計算機，智能合約將前t個授權的用戶的影子圖像的存儲地址、前t個授權的用戶的編號集合、公鑰Pk和BFV恢復方案發送給代理計算機；

步驟E：代理計算機通過收到的影子圖像的文件地址，從IPFS下載對應影子圖像的密文；在密文域執行BFV恢復方案，恢復秘密圖像；獲得密文域的秘密圖像E(SI)；然后z臺代理計算機均將E(SI)發送給智能合約；

步驟F：智能合約校驗z臺代理計算機的恢復結果，如果全都相同，則智能合約將E(SI)發送給申請者，申請者進行解密，并重構秘密圖像SI；否則返回步驟D重新選擇計算機。

2.根據權利要求1所述的一種基于區塊鏈的秘密圖像共享和恢復方法，其特征在于，所述步驟1中由秘密圖像生成一組影子圖像具體為：將秘密圖像的像素均勻的劃分成R’組像素，每組像素組中包含t個像素，并構造如下多項式：

f_R(x’)＝p₁+p₂x’+…+p_tx’^t-1(mod p)

其中,f_R(x’)表示與第R組像素組對應的多項式,mod P表示模數P；p_t表示第R組像素組中的第t個像素；x’為變量；R＝1,2,…,R’；

將第i個用戶的用戶編號x_i作為變量依次代入R’個多項式中，得到每個多項式的輸出，將每個多項式的輸出組合后作為第i個用戶對應的第i張影子圖像Share_i。

3.根據權利要求1所述的一種基于區塊鏈的秘密圖像共享和恢復方法，其特征在于，所述智能合約中設有授權緩存表，用戶能夠通過授權表預審先設置授權權限。

4.根據權利要求1所述的一種基于區塊鏈的秘密圖像共享和恢復方法，其特征在于，所述步驟3具體為：將第i張影子圖像Share_i的像素均勻的拆分成若干個長度為的子向量；采用公鑰Pk對每個子向量進行加密，獲得該子向量對應的子向量密文；對第i張影子圖像下的所有子向量密文進行打包,得到第i張影子圖像對應的密文F_i。