【技术实现步骤摘要】
基于预测误差扩展的加密域三维模型可逆信息隐藏方法
本专利技术针对三维模型可逆信息隐藏领域，提出了一种基于预测误差扩展的三维模型可逆信息隐藏方法。
技术介绍
随着三维(3D)模型及相关应用的广泛使用，促进了对3D模型数据安全保护的相关研究[1-2]。针对3D模型的安全问题，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[3]可以抵抗对数据载体的攻击，而脆弱水印[4]则用于实现完整性认证。可逆信息隐藏(RDH)是脆弱水印的分支，它可以无损的恢复原始数据[5-6]。针对一些对数据认证要求高的场合下，如云环境下的加密数据标注、司法认证等，需要利用RDH。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，当需要时再下载使用。云存储节省了购买设备的开支并提高了获取资源的便利性。然而，云计算技术在方便人们生活的同时，也引发了数据安全和隐私保护的问题。因此，在上传到云端之前通常对数据进行加密以提高数据的安全性。同时，云端管理者希望将一些用户资料相关的信息嵌入到密文数据...
【技术保护点】
1.一种基于预测误差扩展的加密域三维模型可逆信息隐藏方法，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】
1.一种基于预测误差扩展的加密域三维模型可逆信息隐藏方法，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；顶点vi经过预处理后得到顶点的坐标为v′i＝(v′i,x,v′i,y,v′i,z)；
S2：利用Paillier加密算法对三维模型进行加密，在加密过程中，需要对顶点的三维坐标分别利用公钥(N,g)进行加密，加密公式如下:
式中：j∈{x,y,z}，ci,j为加密后的v′i,j的坐标，ri,j为随机选择的正整数，E[·]为Paillier加密系统的加密函数；v′i在加密域中对应的顶点ci＝(ci,x,ci,y,ci,z)；
S3：将S2中加密后的三维模型的顶点划分为嵌入顶点集Se和参考顶点集Sr，并保证嵌入顶点集中的顶点互不相邻，划分方法步骤如S31～S36所示：
S31：计算三维模型中每个顶点v′i的一环邻点集合Mi，以及每个顶点v′i的度mi；
S32：找出所有顶点的mi中的最小值mlow，然后在三维模型中选择所有mi＝mlow的顶点构成顶点集合V；
S33：将顶点集合V中第一个顶点添加至嵌入顶点集Se，第一个顶点的一环邻点添加至参考顶点集Sr；
S34：在顶点集合V中删除第一个顶点以及该顶点的一环邻点，同时更新该顶点的所有二环邻点的度；
S35：判断三维模型中所有顶点是否全部划分完毕，若仍然有顶点未被划分，则循环执行S32～S34，直至所有顶点全部划分完毕；
S4：计算嵌入顶点集Se中每个顶点v′i的预测误差Δvi，计算公式如下：
其中：表示v′i的预测值，其取值为v′i的所有一环邻点的均值；
得到的预测误差Δvi为一个三维向量，Δvi的模长|Δvi|取值范围为|Δvi|∈[0,D]，D为|Δvi|的最大值；
S5：利用嵌入秘钥，对预测误差的模长进行扩展，从而嵌入秘密信息，嵌入秘密信息的过程如S51～S52：
S51：数据隐藏者将待嵌入的秘密信息转化为若干长度为n个bit的组，n是一个共享参数，记一组秘密信息为w＝(w0,w1,…,wn-1)，sw表示w的加权和，sw的计算公式如下：
S52：对于加密域中的嵌入顶点集Se，利用嵌入秘钥，将S51中的每一组秘密信息w顺次嵌入Se中不同顶点的加密域中；针对顶点ci的嵌入公式如下：
其中：c′i,j为嵌入秘密信息后的密文，为对sw·d进行加密后的密文；为随机选择的一个用于加密的整数；d为嵌入秘钥，满足<...
【专利技术属性】
技术研发人员：李黎，王圣贤，白瑞，缪志刚，李辉，顾建锦，
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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