一种云环境下支持隐私保护的高效密文图像检索方法技术

本发明专利技术属于图像检索技术领域，公开了一种云环境下支持隐私保护的高效密文图像检索方法，所述云环境下支持隐私保护的高效密文图像检索方法包括以下步骤：图像拥有者首先对数据库中的图像提取特征向量，并使用AES或RSA加密方式对图像进行加密；拥有者基于特征向量使用分层K‑means算法建立索引，并使用安全模哈希技术对索引进行加密；将加密后的图像和索引上传到云服务器并执行检索操作。本发明专利技术可以同时实现密文图像检索的隐私保护和与明文图像检索相当的检索准确性。此外，对提出的方法进行详细的安全性分析并在不同的数据集中进行效率和准确性的实验评估。结果表明，本发明专利技术的方法可以达到预期的安全性目标，同时在保证检索准确性的情况下提高检索效率。

An efficient cryptographic image retrieval method for privacy protection in cloud environment

The invention belongs to the technical field of image retrieval, a retrieval method, cipher image support privacy protection in cloud environment, efficient image retrieval method of ciphertext privacy preserving the cloud environment comprises the following steps: image have first in the database image feature extraction, and image encryption using AES or RSA encryption; the owner based on the feature vector using hierarchical K means algorithm index, and the index is encrypted using a security hash technique; encrypted image indexing and uploaded to the cloud server and perform the retrieval operation. The invention can simultaneously realize the privacy protection of the ciphertext image retrieval and the retrieval accuracy equivalent to the plaintext image retrieval. In addition, the proposed method is analyzed in detail and an experimental evaluation of efficiency and accuracy is carried out in different data sets. The results show that the method of the invention can achieve the desired security target and improve the retrieval efficiency in the case of ensuring the accuracy of the retrieval.

【技术实现步骤摘要】
一种云环境下支持隐私保护的高效密文图像检索方法
本专利技术属于密文图像检索
，尤其涉及一种云环境下支持隐私保护的高效密文图像检索方法。
技术介绍
随着智能移动设备的出现和互联网的普及，越来越多的多媒体数据产生，每天以图像、视频、音频等方式出现在人们的生活中。数据越多，需要的存储能量越多，尤其是多媒体数据。而移动设备常常被电池寿命、RAM存储、计算能力等限制，考虑到图像将花费大量的存储空间，用户面临的首要挑战是有限的存储和处理能力。因此，人们常常选择将存储和检索工作外包给云计算。相对于传统的计算方式，云计算通过使用分布式计算和并行计算，能够达到较优的计算能力。而且云计算在今天及未来的每一天都能够提供定制服务。另一方面，将图像数据存储在云端意味着图像数据所有业务处理都在云端完成，使用户失去了对原始图像的操作，而图像中包含的丰富敏感信息，如人的面孔，所处的地理位置和一些敏感事件等，也对人们的隐私产生巨大的威胁。为了减少隐私担忧，越来越多的用户考虑将图像上传给云服务器之前对图像进行加密。就图像内容而言，加密使得图像对云服务器是保密的。然而，在加密的数据库上对图像进行检索具有一定的困难性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种云环境下支持隐私保护的高效密文图像检索方法，其特征在于，云环境下支持隐私保护的高效密文图像检索方法在云环境下支持图像的隐私保护并实现高效的密文图像检索，所述方法包括以下步骤：步骤一，图像拥有者对所拥有的所有图像提取特征向量，使用AES或RSA加密算法对图像内容进行加密；步骤二，图像拥有者基于图像特征向量，使用K‑means算法建立树形检索索引，并对索引中的全部向量使用安全模哈希进行加密，输出安全索引；步骤三，将加密后的图像和相对应的安全索引上传给云服务器，由云服务器保存；步骤四，用户生成查询请求发送给云服务器，云服务器在密文图像下执行检索操作，并将正确的相似性图像返回给用户。

【技术特征摘要】
1.一种云环境下支持隐私保护的高效密文图像检索方法，其特征在于，云环境下支持隐私保护的高效密文图像检索方法在云环境下支持图像的隐私保护并实现高效的密文图像检索，所述方法包括以下步骤：步骤一，图像拥有者对所拥有的所有图像提取特征向量，使用AES或RSA加密算法对图像内容进行加密；步骤二，图像拥有者基于图像特征向量，使用K-means算法建立树形检索索引，并对索引中的全部向量使用安全模哈希进行加密，输出安全索引；步骤三，将加密后的图像和相对应的安全索引上传给云服务器，由云服务器保存；步骤四，用户生成查询请求发送给云服务器，云服务器在密文图像下执行检索操作，并将正确的相似性图像返回给用户。2.如权利要求1所述的云环境下支持隐私保护的高效密文图像检索方法，其特征在于，所述云环境下支持隐私保护的高效密文图像检索方法具体包括以下步骤：(1)图像拥有者拥有包含n幅图像的数据库，图像拥有者可能受到存储资源和计算资源的限制，将图像数据库上传到云端进行存储；(2)图像拥有者首先对图像提取L-维特征向量，fi＝{fi1,fi2,...,fiL}，i＝1,2,...,n，使用AES或RSA加密算法对图像内容进行加密，将图像看成普通数据直接进行加密，加密后的图像表示为{C1,C2,...Cn}；(3)图像拥有者基于特征向量建立树形检索索引，从根节点到叶子节点，树形结构的每一层都使用K-means聚类算法将特征向量分成T类，每一类构成树的一个节点，每个节点都重复上述步骤直到节点中所包含的特征向量少于T个；将建立好的树结构的所有节点用安全模哈希进行加密隐藏，且每个叶子结点和一个加密图像相关联，最终输出CTree；(4)将加密后的图像和相对应的安全索引上传给云服务器，当用户需要检索时，将检索请求发送给云服务器，云服务器将正确的检索结果返回给数据拥有者，由图像拥有者用加密密钥对返回密文图像进行解密并返回给用户。3.如权利要求1所述的云环境下高效的隐私保护密文图像检索方法，其特征在于，所述云环境下支持隐私保护的高效密文图像检索方法进一步包括：GenKey(λ):输入安全参数λ，输出密钥SK，用来对图像内容进行加密，由图像拥有者随机生成一个L×J维的矩阵M，矩阵中的每一列都服从高斯分布，随机生成一个比特串S，(M,S)用来加密特征向量的密钥，密钥Key＝(SK,(M,S))由图像拥有者秘密保存；GenIndex({f1,...,fn}):为加快检索的进程，使用分层K-means聚类算法建立树形索引；所有特征向量作为输入，输出为Tree；在树的每一层，利用K-means算法将所有的特征向量分成T类，递归执行K-means算法，直到最后的节点...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓峰，汪园，王剑锋，杨昌松，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61