密文域下圖像認(rèn)證技術(shù)研究.pdf

1、云計(jì)算和圖像認(rèn)證都是學(xué)術(shù)界和工程應(yīng)用界的研究熱點(diǎn)。對(duì)于某些安全性要求較高的數(shù)據(jù)和應(yīng)用來(lái)說(shuō)，云環(huán)境是不可信的，為了數(shù)據(jù)的安全，勢(shì)必需要對(duì)這部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行加密。然而，現(xiàn)有的大多數(shù)圖像認(rèn)證算法都是針對(duì)明文數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的，不能處理加密圖像，顯然不能滿足這些應(yīng)用的需求。基于同態(tài)加密技術(shù)的密文域下圖像認(rèn)證，是解決該問(wèn)題的一個(gè)重要研究方向，具有極強(qiáng)的研究和應(yīng)用價(jià)值。本文首先從明文域下的圖像認(rèn)證和圖像加密算法入手，對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)和研究，然后基于同態(tài)

2、加密技術(shù)開(kāi)展密文域下圖像認(rèn)證的初步探索。本文的工作成果如下：
　　(1)提出了一種基于混沌系統(tǒng)和線性映射的新型圖像加密算法。該算法基于“置亂-擴(kuò)散”架構(gòu)，它的獨(dú)特之處在于將混沌系統(tǒng)的隨機(jī)性和線性映射的簡(jiǎn)單性結(jié)合起來(lái)，對(duì)圖像進(jìn)行比特級(jí)別的置亂，且充分考慮了真彩圖三個(gè)顏色分量之間的影響，置亂非常徹底。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法加密效果理想，可以有效的抵抗窮舉攻擊、統(tǒng)計(jì)分析攻擊和差分分析攻擊等攻擊手段。
　　(2)實(shí)現(xiàn)了基于Pailli

3、er算法的圖像同態(tài)加密。在充分了解圖像加密相關(guān)技術(shù)之后，本文基于加性同態(tài)的隨機(jī)性半同態(tài)加密算法 Paillier實(shí)現(xiàn)了圖像的同態(tài)加密。為了說(shuō)明方案的可行性，本文根據(jù)數(shù)字圖像加密的相關(guān)需求，對(duì)該方案、提出的普通圖像加密算法以及RSA加密算法進(jìn)行了對(duì)比。理論分析和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，Paillier算法能夠勝任圖像加密。
　　(3)提出了一種密文域下圖像Zernike矩的計(jì)算方法。通過(guò)對(duì)Zernike矩計(jì)算公式的巧妙拆解，該方法能夠在無(wú)需

4、私鑰的情況下，計(jì)算經(jīng) Paillier算法加密的圖像密文數(shù)據(jù)的Zernike矩。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法計(jì)算出的Zernike矩精度損失極小，能夠滿足密文域下Zernike相關(guān)應(yīng)用的要求。
　　本文圍繞密文域下圖像認(rèn)證這個(gè)主題，首先提出了一種新型圖像加密算法，實(shí)驗(yàn)證明該算法高效、安全，具有一定的實(shí)用性；然后對(duì)圖像同態(tài)加密進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)；最后提出了一種密文域下Zernike矩的計(jì)算方法，為相關(guān)應(yīng)用的設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。相信本文所進(jìn)行的相關(guān)探索工作