一种动态加权门限的海洋遥感影像秘密共享方法技术

本发明专利技术涉及一种动态加权门限的海洋遥感影像秘密共享方法，其特征在于，所述的动态加权门限海洋遥感影像秘密共享方法，包括初始化阶段模块、影像特征生成哈希值模块、影子信息分发模块、秘密影像恢复模块。优点在于，支持参与者动态变化，且不需要重新分发子秘密，减少实施代价；每个子秘密由参与者自己保存，在对影像恢复时，每个参与者所持有的子秘密本身不必公开，只需提出子秘密的影子信息方可恢复影像，保证子秘密的复用性；引入公告牌发布辅助信息；基于中国剩余定理实现了带权重参与者的秘密共享，并将共享的子秘密转化为多项式线性组合，使得方法可以动态添加或更新秘密，具有灵活性。

【技术实现步骤摘要】
一种动态加权门限的海洋遥感影像秘密共享方法
本专利技术涉及信息安全
，具体地说，是一种动态加权门限的海洋遥感影像秘密共享方法。
技术介绍
现有的门限多秘密共享方案中，存在着参与者的秘密份额由秘密分发者生成，以及增加或删除成员时等问题，系统需重新给所有参与者分配秘密份额等缺陷，在处理参与者集合动态变化时灵活性差。现有方案可以解决新成员加入的问题，但在处理老成员离开的清醒时面临困难。如公司给每个员工分配一个子秘密，用于在该员工参与的每个项目组内共享秘密，某个员工中途从一个项目中撤出，或者从公司辞职，公司面临保密的问题，但要重新更换所有相关员工的子秘密工作量大，可操作性差。为提高共享方案的通信效率、降低密钥管理代价以及处理秘密、参与者动态变化时的灵活性，出现了一种动态秘密共享方案。一个可动态调整门限值的(k,n)多秘密分享方案，对于不同的共享秘密，秘密分发者可根据秘密的重要性，动态地调整恢复该秘密的门限值，可高效地增加或删除成员，无需更改其它成员的秘密份额，因而具有较高的安全性和实用性。此外，还有一种基于身份的带权重动态秘密共享方案。当重构失败后，通过验证参与者身份来发现参与者的欺骗行为，然而该方案一次仅共享一个秘密，更新秘密时需重新执行算法。中国专利技术专利CN201510416888.1，公开日为2015.11.18，公开了一种基于门限秘密共享的组认证方法，包括将n个组成员记为{Ui∣i＝1,2,…,n}；由秘密分发者利用(t，n)门限秘密共享方案为每个组成员Ui生成并分发两个秘密份额(s1i，s2i)；并为组认证服务器AS生成并分发2*(t-1)个秘密份额(s1i，s2i)，i＝n+1,……,n+t-1；在进行认证时，若需要对m个用户进行认证，则每个被认证用户Ui利用自己的秘密份额s1i，s2i生成2个令牌；组认证服务器可以对待认证的m个用户进行同意认证和逐一认证。利用该方法可以一次性验证所有用户是否全部合法，还可以在有非组成员存在的情况下快速有效地确定所有非组成员。但是这种方法无法解决成员动态变化导致的所有子秘密需要重新构建的问题，灵活性差。中国专利技术专利CN201510704890.9，公开日为2016.03.16，公开了一种基于(k，n)门限的用户优化的可视秘密共享方法，包括二值秘密图像S进行(k，n)随机网格处理，得到n幅随机网格的基础共享图像；输入的灰度封面图像，用直方图均衡化对图像分块处理，求出与图像每小块灰度等效的灰度等级对分块之后的封面图像，再行半色调处理，根据产生抖动矩阵，求出半色调后的共享封面图像；将产生的基础共享和封面图像分块处理并按定值δ的堆叠比率结合再分块结合生成有意义的最终共享图像。利用该方法能够放置攻击者的攻击，产生有意义的最终共享图像，扩展可视秘密共享的应用范围。但是该方法无法提高共享方案的通信效率、降低密钥管理代价以及处理秘密、参与者动态变化时的灵活性。因此，亟需一种提高共享方案的通信效率、降低密钥管理代价以及处理秘密、提高参与者动态变化时的灵活性、根据权重分发子秘密的秘密共享方法，而目前关于这种方法还未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中的不足，提供一种动态加权门限的海洋遥感影像秘密共享方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：一种动态加权门限的海洋遥感影像秘密共享方法，所述的动态加权门限海洋遥感影像秘密共享方法，包括初始化阶段模块、影像特征生成哈希值模块、影子信息分发模块、秘密影像恢复模块，其工作流程为：S1：初始化阶段模块秘密分发者在Mignotte序列的基础上根据权重分配构建海洋遥感图像的秘密图像Mignotte序列，记为O-Mignotte序列；S2：影像特征生成哈希值模块对遥感影像的敏感区影像进行分块，并对每个影像块计算灰度均值，得到灰度均值序列，作为图像中间哈希值，然后计算灰度均值序列的平均值将图像中间哈希值与逐一进行比较，大于编码记为1，小于编码记为0，通过串联编码值，最终得到影像的哈希值；S3：影子信息分发模块在O-Mignotte序列的基础上，对遥感图像进行分块，并计算分块后各个影像的哈希值，根据秘密片段的位数计算海洋遥感影像的秘密片段大小，将秘密影像分解为不同权重的秘密份额，秘密分发者计算秘密份额的影子信息并发布给参与者；S4：秘密影像恢复模块在基于中国剩余定理的基础上，利用参与者提供的子秘密和公告牌上的公告信息，对秘密影像进行恢复。作为一种优选的技术方案，所述的初始化阶段模块的构造O-Mignotte的步骤为：S11：设访问结构的权重门限为w，则满足S12：构造整数d1',d2',...,dn'序列两两互素；S13：根据参与者权重序列ω＝(ω1,ω2,…,ωn)，将d1',d2',...,dn'序列进行扩展，得到d1'...d1',d2'...d2',...,dn'...dn'，即S14：将O-Mignotte序列公开；S15：O-Mignotte序列构造完成后，计算α、β，其中作为一种优选的技术方案，所述的影像特征生产哈希值模块的哈希值计算步骤为：S21：将多波段影像提取为单波段影像；S22：利用公式限定影像的分块个数，并记为i，使影像的分块个数与秘密片段个数一致；S23：将敏感区影像A进行分块，分块个数为i，即分成A1,A2,…,Ai块；S24：分别提取A1,A2,…,Ai的灰度值矩阵，计算每个矩阵的均值，并记为M1,M2,…,Mi；将每个子影像的矩阵均值M1,M2,…,Mi进行合并，得到一个长度为i的序列，作为中间哈希值；计算该序列的均值记为Md，Md＝median(Mj)，其中j＝(1,2,…,i)；S25：将与中间哈希值逐一进行比较，并把比较后的结果记为二进制序列，获得哈希值H，其中H为作为一种优选的技术方案，所述的影子信息分发模块的工作步骤为：S31：在O-Mignotte序列的基础上，计算素数N，计算公式为N＝αβ；S32：计算素数g，计算公式为g[(α-1)(β-1)/2]≡1modN；S33：将{g，N，ωi}发布在公告牌上；S34：将秘密影像进行分块，提取其灰度值矩阵，并计算其哈希值序列H；S35：计算秘密影像S，计算公式为S＝Decimal(H)；S36：根据参与者权重计算子秘密份额Si，计算公式为其中i＝1,2,…,n；S37：计算影子信息si，计算公式为S38：将影子信息si发送给每个参与者Ui保管。作为一种优选的技术方案，所述的秘密影像恢复模块的具体步骤为：S41：设k个参与者权重之和为t，参与者为{U1,U2,…,Uk}；S42：判断成员个数是否变动，若无变动，则进入步骤S43，若增加，则进入步骤S46，若减少，则进入步骤S411；S43：成员个数无变动，且参与者联合起来访问公告牌；S44：每个参与者从公告牌下载g，计算出秘密份额Si；S45：基于中国剩余定理对影像进行恢复，计算公式为S46：成员个数增加，设有新成员Un+1加入，更新参与者集合为{U1,U2,…,Un,Un+1}，Un+1的权重为ωn+1；S47：更新O-Mignotte序列为S48：重新计算α、β、N、g的值；S49：根据新成员权重，计算新的子秘密，其余子秘密保持不变；S410：重复步骤S41-S45，对影像进行恢复；S本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态加权门限的海洋遥感影像秘密共享方法，其特征在于，所述的动态加权门限海洋遥感影像秘密共享方法，包括初始化阶段模块、影像特征生成哈希值模块、影子信息分发模块、秘密影像恢复模块，其工作流程为：S1：初始化阶段模块秘密分发者在Mignotte序列的基础上根据权重分配构建海洋遥感图像的秘密图像Mignotte序列，记为O‑Mignotte序列；S2：影像特征生成哈希值模块对遥感影像的敏感区影像进行分块，并对每个影像块计算灰度均值，得到灰度均值序列，作为图像中间哈希值，然后计算灰度均值序列的平均值

【技术特征摘要】
1.一种动态加权门限的海洋遥感影像秘密共享方法，其特征在于，所述的动态加权门限海洋遥感影像秘密共享方法，包括初始化阶段模块、影像特征生成哈希值模块、影子信息分发模块、秘密影像恢复模块，其工作流程为：S1：初始化阶段模块秘密分发者在Mignotte序列的基础上根据权重分配构建海洋遥感图像的秘密图像Mignotte序列，记为O-Mignotte序列；S2：影像特征生成哈希值模块对遥感影像的敏感区影像进行分块，并对每个影像块计算灰度均值，得到灰度均值序列，作为图像中间哈希值，然后计算灰度均值序列的平均值将图像中间哈希值与逐一进行比较，大于编码记为1，小于编码记为0，通过串联编码值，最终得到影像的哈希值；S3：影子信息分发模块在O-Mignotte序列的基础上，对遥感图像进行分块，并计算分块后各个影像的哈希值，根据秘密片段的位数计算海洋遥感影像的秘密片段大小，将秘密影像分解为不同权重的秘密份额，秘密分发者计算秘密份额的影子信息并发布给参与者；S4：秘密影像恢复模块在基于中国剩余定理的基础上，利用参与者提供的子秘密和公告牌上的公告信息，对秘密影像进行恢复。2.根据权利要求1所述的动态加权门限的海洋遥感影像秘密共享方法，其特征在于，所述的初始化阶段模块的构造O-Mignotte的步骤为：S11：设访问结构的权重门限为w，则满足S12：构造整数d’1,d’2,...,d’n序列两两互素；S13：根据参与者权重序列ω＝(ω1,ω2,...,ωn)，将d′1,d′2,...,d′n序列进行扩展，得到d′1...d′1,d′2...d′2,...,d′n...d′n，即S14：将O-Mignotte序列公开；S15：O-Mignotte序列构造完成后，计算α、β，其中3.根据权利要求2所述的动态加权门限的海洋遥感影像秘密共享方法，其特征在于，所述的影像特征生产哈希值模块的哈希值计算步骤为：aS21：将多波段影像提取为单波段影像；S22：利用公式限定影像的分块个数，并记为i，使影像的分块个数与秘密片段个数一致；S23：将敏感区影像A进行分块，分块个数为i，即分成A1,A2,...,Ai块；S24：分别提取A1,A2,...,Ai的灰度值矩阵，计算每个矩阵的均值，并记为M1,M2,...,Mi；将每个子影像的矩阵均值M1,...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄冬梅，史景聪，杨海鑫，徐慧芳，杜艳玲，贺琪，郑小罗，苏诚，
申请(专利权)人：上海海洋大学，
类型：发明
国别省市：上海,31