加密域图像检索技术综述

公共云存储服务为企业或个人海量多媒体数据提供了廉价的存储空间和多种多样的访问方法.为了保护数据的安全,多媒体数据上传到云端之前的加密处理是一种最简单也最直接的手段.因此,在当前的各种应用服务下,如何有效地管理和检索密文数据成为一个具有挑战性的问题.针对该问题,文中首先给出了加密域图像检索的系统架构,总结分析了加密域图像检索算法的几种关键技术,包括加密技术、图像特征提取技术、安全索引技术等,然后分析、比较了几种具有代表性的加密域图像检索算法及其发展方向,最后对加密域图像检索技术进行了展望.     

云环境下基于秘密共享的图像安全检索方案

针对传统云环境下的加密域图像检索方案仅考虑使用单个服务器提供检索服务的问题,提出一种基于秘密共享的图像安全检索方案,使用秘密共享技术构建了一个图像安全检索模型.在预处理阶段,图像所有者生成并加密图像索引的多个秘密份额,并将加密后的索引份额与加密图像一起外包给不同的云服务器;在查询阶段,用户生成并加密多个查询陷门,然后将...     

可扩展的社交多媒体安全分享方法研究

社交多媒体在社交网络中的分享面临安全与隐私威胁,多媒体加密可以解决保密性问题,数字指纹技术可以实现叛逆者追踪,但现有数字指纹技术还不能应用于大规模社交网络。现有指纹码不能容纳社交网络中数以亿计的海量用户,为每位用户单独生成指纹拷贝,对数亿计的用户而言,会造成巨额的空间和时间开销,此类问题的产生源于现有的安全分享算法缺乏可扩展性。面向社交多媒体安全分享在确保保密性、可追踪性的同时,更需要保证可扩展性,以适应社交网络的动态变化。基于混沌加密和社交网络指纹技术,提出一种面向社交多媒体安全分享的树结构 Haar（tree structure Haar,TSH）变换域的联合多媒体指纹与加密技术,实验结果与理论分析证明了该方法不仅可以保证社交多媒体的安全分享,而且可以实现可扩展性。     

具有掩盖图像的像素不扩展的(2,2)视觉密码方案

视觉密码是一种新的对秘密图像进行加密的技术,其解密过程只需要人的视觉系统就能完成.分享秘密图像被加密成n幅分享图像,任意k张分享图像的叠加通过人的视觉就可以看到秘密图像信息,而少于k幅图像的叠加则无法得到秘密图像的任何信息.传统视觉密码方案的分享图像大小比原秘密图像大,并且分享图像无意义.为了解决上述问题,对现有视觉密码像素不扩展方案进行研究,给出一种具有掩盖图像的像素不扩展的(2,2)视觉密码方案,用两幅掩盖图像分别对产生的两幅分享图像进行伪装,使得分享图像有意义,分享图像的叠加可以恢复秘密图像.在对秘密图像进行分享的过程中,每次以一个2×2的像素块作为输入,相应地产生一个同样大小的子像素块作为输出,使得分享图像和秘密图像具有相同的大小.通过实验对所给方案进行了验证,结果证明所给方案的分享图像无像素扩展并且有意义,恢复的秘密图像清晰,证明了所给方案的有效性.     

混沌系统和移位寄存器相融合的图像安全分析算法

为了提高图像的安全性,针对传统图像分析算法存在抵抗攻击能力弱、密钥空间小等缺陷,提出一种混沌系统和移位寄存器相融合的图像安全分析算法.首先对图像安全进行分析,找到单移位寄存器和混沌系统存在的局限性;然后采用移位寄存器产生的序列确定混沌系统的初始值,通过不断迭代产生新的伪随机序列,并采用伪随机序列作为密钥流对图像进行加密操作;最后通过图像加密效果进行仿真验证和安全性分析.结果表明,该算法提高了图像加密系统的工作效率,可抵抗各种攻击,获得了较理想的图像加密效果,可以保证图像在网络上的安全传输.     

云计算环境下数据安全与隐私保护研究综述

用户数据安全与隐私保护是云计算环境中最重要的问题之一,通常采用密码学技术保护数据安全与隐私. 目前,基于密码学技术的数据安全查询、分享以及差分隐私保护是国内外的研究热点. 本文主要针对密文查询、密文分享和差分隐私等当前国内外研究的现状进行综述,指出存在的问题与不足. 在此基础上,重点介绍了文章作者团队在云计算环境下数据安全与隐私保护的最新研究成果. 在密文查询方面,提出了空间关键字密文检索技术,实现了轻量级的访问控制和多关键字搜索;在密文分享方面,提出了跨密码系统的细粒度密文分享方法,使用户可以指定访问控制策略将加密数据分享给不同加密系统中的用户. 最后,指出了当前研究中尚待解决的问题以及未来研究方向.     

智慧家居中轻量灵活的图像隐私遮蔽模型

基于5G的智能家居系统中,智能摄像头拍摄的视频在上传到云端的过程中存在隐私泄露的问题.通常,智能摄像头是一种计算资源受限的设备,因此,在保证视频流低延时传输以及图像一定可用性的条件下对图像隐私信息进行保护具有一定的挑战性.传统的图像隐私保护方法通常是设计复杂的图像加密算法对整张图进行加密,然而图像中的隐私通常只是图像中...     

基于复合混沌加密的虹膜识别安全性研究

为保证虹膜信息在网络传输中的安全,提出Arnold变换与OCML混沌系统相结合,针对虹膜图像的复合混沌加密系统对虹膜信息进行加密.首先,利用Arnold变换置乱并混淆虹膜图像,然后通过镜像算法解决Arnold变换中零点不变性问题,最后对置乱后的虹膜图像通过OCML混沌系统进行加密.实验表明,该算法密钥空间大,统计特性好,密钥敏感性强,加密速度快,平均加密时间70 ms.     

一类选择性图像加密方案的安全性分析

对一类选择性加密方案的安全性进行了分析,并根据图像相邻像素相关性的性质,利用密文中泄露的信息和已知明文攻击方法,给出了针对此类加密方案的攻击方案.通过实验验证了攻击方案的有效性.实验结果表明,对于相邻像素相关度较高的图像,利用密文中未加密的信息可以用较少的明文恢复出较多的明文信息,说明了此类选择性加密方案对于相邻像素相关度较高的图像是不安全的.最后,针对已知明文攻击,对选择性加密方案提出了改进意见.     

一种无损伤的图像加密算法及其实现

针对一些图像加密算法计算量大、安全性低、密钥数量大和图像部分信息丢失等缺点,提出了一种无损伤的图像加密算法.先将目标图像与拉丁方按位进行异或运算可得初始加密图像,以实现第1步像素值变换加密处理,可减小计算量,并初步提高安全性.再对初始加密图像按照循环自正交拉丁方的数对方阵规律进行第2步像素空间位置变换加密处理,可得最终加密图像,使得图像的安全性更高.仿真实验及结果分析表明:该算法不仅具有安全性高,加/解密效果理想,便于实现等优点,还能抵抗多种攻击,是一种安全实用的无损伤图像加密算法,在高精度图像加密中具有更加广阔的应用前景.     

具有前向安全特性的密态图像搜索方案

围绕当前多数密态图像搜索方案在更新时产生的信息泄露问题,提出一个云环境下具有前向安全特性的密态图像搜索方案.方案首先采用Tensorflow机器学习模型进行图像识别,设计高效图像关键字信息提取方法;然后基于动态可搜索加密思想,利用GGM范围受限伪随机函数生成搜索令牌,构造出支持动态更新的安全密态图像索引结构.搜索时利用搜索令牌和哈希函数计算匹配结果,不会泄露查询者隐私.安全分析和实验结果表明,本方案在满足高效搜索的同时实现前向安全性,并具有良好的更新性能.     

密文数据库中支持快速密钥更新的数据共享方案

云环境中常采用属性基加密机制进行一对多的数据共享,这种方式会影响到系统效率,数据拥有者在更新加密密钥时操作复杂。针对此问题,提出一种支持快速密钥更新的数据分享方案。数据拥有者使用属性基加密数据密钥并传送给数据中心,重加密机制支持密钥的快速更新,降低了用户和服务器的工作量,并提高系统安全性。方案基于判定双线性Diffie-Hellman(Decision bilinear Diffie-Hellman,DBDH)假设,在标准模型下满足自适应选择明文攻击安全。通过与其他方案对比,该方案中属性密钥长度、密文长度有所优化,数据分享和读取数据计算开销有所减少,适用于移动终端云环境数据分享的性能需求。     

基于直方图平移的加密域可逆水印算法

为了能保证载体所有者隐私的安全性和原始载体图像的完整性,提出了一种在加密域中进行直方图平移的可逆水印算法.该算法首先对原始载体图像和数字水印进行加密,然后利用直方图平移的方法进行加密水印的嵌入和提取,保证在数字水印的嵌入和提取过程中不会影响到原始载体图像,并具有隐私保护的功能.实验结果表明,该算法能够在加密域中直接进行加密数字水印的嵌入和提取,提高了直接解密图像的峰值信噪比,确保了可逆隐藏的安全性.     

基于超混沌模型的彩色图像自相关加密算法

随着计算机网络的发展和普及,多媒体安全越来越受人们的重视.在这种背景下提出了一种建立在超混沌模型下的自相关图像加密算法.该算法的模型基础为chen混沌的一个变种,这大大扩展了加密算法的秘钥空间,在加密中使用图像自相关加密方式,使得加密算法可以有效的抵抗明文攻击.实验结果表明,该算法具有优良的性能.     

Logistic映射控制的安全算术编码及其在图像加密中的应用

提出了一种通过Logistic映射改变模型中符号的顺序及符号的概率值的安全算术编码,将其应用于图像数据的压缩加密中,使其在网络中安全传输更方便,在编码过程中通过完全混沌的序列保证改变模型的均匀性,从而满足图像压缩编码的安全性要求。算法能够应用于任何针对多媒体数据的算术编码器(包括视频,图像,音频等),并且对编码的效率影响甚微,而且基于编码压缩的加密方式相对于其他同类加密方式所具有的明显优势在于,压缩过程大量减少了信息的冗余性,并在此过程中引入加密,这对试图推测出图像信息以及找到密钥的攻击具有良好的鲁棒性。     

一种新型快速的公钥加密方案

借鉴NTRU公钥密码体制的设计思想,提出了一种基于因式分解困难性的全新公钥加密方案.该方案安全、简单、高效,易于实现,且密文具有随机性的特点,非常适合于小数据量和受限环境(如手机、智能卡)下的加密通信.     

基于使用轻量级流算法的DCT系数变换多媒体内容加密

针对实时安全系统中多媒体内容加密时由于数据量较大而导致计算开销非常大的问题,为了综合考虑安全性及实时性,提出了基于使用轻量级流算法的DCT余弦转换多媒体内容加密算法。首先提出了一种轻量、快速的加密算法,通过将明文划分成不同部分并且使用流加密算法对信息的每个部分分别进行加密;然后,基于设计部分加密方案的三项基本原则和对抗部分加密攻击,提出了两种DCT变换系数的部分加密方案;最后,通过对峰值信噪比、针对部分加密攻击的安全性、性能的分析评估了所提算法的有效性及可靠性。分析结果表明,相比A5/1和W7两种较为先进的流密码算法及另外两种加密模式(DC系数加密和无变换加密),提出的流加密算法和两种DCT加密方案更加适用于要求高速计算和足够安全的多媒体实时安全系统。     

基于混沌理论的自适应参数图像加密算法

针对数字图像加密特点,提出一种基于混沌理论的自适应参数图像加密算法,将明文图像安全哈希算法(SHA-1)摘要协同用户密钥进行计算,将计算所得的参数作为自适应参数,输入混沌系统产生混沌序列对图像进行置乱和像素扩散,从而使不同的加密图像和加密参数对应不同的加密过程。实验结果表明,该算法密钥敏感度高,能够抵抗选择明文等攻击,具有较好加密性能。     

具有伪装图像的可视双秘密分享

基于翻转技术, 给出一个具有伪装图像的视觉密码方案, 实现了两幅秘密图像的分享. 根据所给方案对两幅秘密图像和一幅伪装图像进行编码, 可形成两幅具有伪装图像的分享图像. 两幅分享图像的直接叠加可恢复一幅秘密图像, 通过对其中一幅分享图像进行翻转, 然后再对两幅分享图像进行叠加可恢复另外一幅秘密图像. 实验结果证明了所给方案的有效性.     

基于社交网络的智能手机轻型安全认证协议设计

传统的基于PKI的公钥加密认证方式,以其高的计算需求对资源受限的智能终端提出新的挑战.考虑到现实手机通讯网络具有社交网络特点,提出一种基于社交网络的智能手机轻型安全认证协议,使用Kerberos协议分发对称密钥,使用对称加密方式替换原来公钥加密方式,结合用户常用联系人数量小的特性规避了大规模密钥分发和管理问题,并使用BAN逻辑对协议安全性进行形式化分析.实验结果表明,所提协议在智能手机上运行速度快,资源需求量少,终端续航时间长.