【技术实现步骤摘要】
基于同态加密域的三维模型鲁棒水印方法
本专利技术针对三维模型水印领域，提出了一种基于同态加密域的三维模型鲁棒水印方法。
技术介绍
随着三维(3D)模型在网络上的发展，促进了对3D模型的数据安全的相关研究。针对三维模型的数据安全问题，通常采用嵌入水印的方法。水印主要分为鲁棒水印和脆弱水印，鲁棒水印可以抵抗对数据载体的攻击，而脆弱水印则用于安全性认证。而针对一些特殊场合，如医学图像，云计算存储，法律文书图片等，要求嵌入水印后可以无损的恢复原始模型，因此需要利用可逆水印技术。可逆水印算法主要可以分为以下四大类：无损压缩、差值扩展、直方图平移以及预测误差扩展。可逆数字水印技术一般不考虑水印的鲁棒性，然而，含水印的数字多媒体在网络等信道中传输时，不可避免地会遭到各种处理或者干扰，所以，在许多应用场景中，希望嵌入的水印具有一定的鲁棒性。进几年来，鲁棒可逆水印技术逐渐成为信息隐藏领域的一个重要的研究方向，已取得一些有意义的成果。随着互联网技术和云计算技术的快速发展，用户可通过互联网将资料和数据上传到远程服务器或云端进行存储，当需要...
【技术保护点】
1.一种基于同态加密域的三维模型鲁棒水印方法，其特征在于，步骤如下：/nS1：对三维模型进行预处理，使三维模型的取值范围为(-1,1)的浮点型顶点坐标转化为正整数，转化方法为：/n
【技术特征摘要】
1.一种基于同态加密域的三维模型鲁棒水印方法，其特征在于，步骤如下：
S1：对三维模型进行预处理，使三维模型的取值范围为(-1,1)的浮点型顶点坐标转化为正整数，转化方法为：
其中，vi为三维模型的顶点，vi,j为顶点vi的原始j轴坐标,j∈{x,y,z}；v′i,j为顶点vi转化后的j轴坐标，k为三维模型显示的有效位数；
S2：将S1中获得的三维模型划分为若干扇形块，并保证块之间不重叠，划分方法如S21～S26所示：
S21：利用floyd算法计算三维模型中各个顶点之间的最短距离；
S22：初始化扇形块中心顶点集合S为空集，从三维模型中取第一个顶点v1添加至集合S；
S23：统计三维模型中与集合S中所有顶点的距离大于等于3的顶点集合Vj，并执行S24；
S24：判断集合Vj是否为空，若不为空，则将Vj中第一个顶点添加至集合S中，并重新执行S23，若为空集，则停止循环；
S25：从集合S中选择第一个顶点vi，将顶点vi的一环邻域内所含顶点划分为第l个扇形块P(l)，扇形块编号l的初始值为1，P(l)中的顶点排序如下，：
式中：P(l)(p)表示排序后的扇形块P(l)中第p个顶点，Nl表示扇形块P(l)中的顶点数，vk表示顶点vi的一环邻域内除vi之外的顶点；
S26：不断重复S25，依次遍历集合S中的每一个顶点，直至集合S中所有的顶点被遍历完，将三维模型划分为若干扇形块；
S3：利用Paillier加密系统对每个块进行加密，加密过程中对于每个扇形块P(l)，均需要对其三维坐标分别利用公钥(N,g)进行加密，得到该扇形块对应的密文，加密公式如下：
式中：j∈{x,y,z}，C(l)(p,j)为加密后的扇形块P(l)中第p个顶点的j轴坐标，E[·]为Paillier加密系统的加密函数，P(l)(p,j)表示扇形块P(l)中第p个顶点的j轴坐标；
S4：通过修改扇形块的密文中第一个顶点的坐标，分别在三维模型的每个扇形块的密文中依次嵌入1比特位的水印，得到用于发送给接收方的三维加密模型；其中每个扇形块中的水印嵌入规则为：若当前扇形块P(l)中需嵌入比特0，则不改变P(l)的第一个顶点的坐标；
若当前扇形块P(l)中需嵌入比特1，则在P(l)的密文中修改第一个顶点的坐标，改变量为B，修改公式如下：
式中：为Paillier加密后的扇形块P(l)中第1个顶点嵌入水印后的j轴坐标，C(l)(1,j)为Paillier加密后的扇形块P(l)中第1个顶点的j轴坐标，j∈{x,y,z}；
上述改变量B对应在明文中的修改如下：
式中：表示扇形块P(l)中第1个顶点嵌入水印后的j轴坐标，P(l)(1,j)表示扇形块P(l)中第1个顶点的j轴坐标；
S5：接收方在接收到三维加密模型后，先将三维加密模型进行解密，得到三维解密模型，三维模型解密公式如下:
式中：D[·]为Paillier加密系统的解密函数；
S6：针对三维解密模型，再次按照S2中的方法将其划分为若干扇形块，并保证块之间不重叠；
S7：依次针对S6中划分得到的每个扇形块进行水印提取和原始顶点恢复，具体过...
【专利技术属性】
技术研发人员：李黎，王圣贤，骆挺，张靖群，白瑞，
申请(专利权)人：绍兴聚量数据技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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