【技术实现步骤摘要】
一种边缘环境下加密图像安全检索方法及检索系统
本专利技术涉及通信
，具体为一种边缘环境下加密图像安全检索方法及检索系统。
技术介绍
随着边缘计算的发展，资源受限的用户将海量图像存储和处理任务外包至边缘服务器，为了确保用户图像数据在存储和处理过程中不被泄露，通常用户需要在外包图像数据之前对图像进行加密，然而传统的加密技术破坏了图像密文之间的关系，致使明文上的图像检索方法无法应用到密文图像上。基于这种情况，已经存在了关于加密图像的检索技术，但是这些技术对于边缘环境下加密图像的检索应用仍然存在检索精度和检索效率低下的问题。XiaZ等人在其发表的论文中提出了一种云计算环境下高效隐私保护的基于内容的图像检索方法，该方法首先提取图像的MPEG-7特征，接着利用安全近邻算法将特征向量转化为索引向量和查询向量，并使用局部敏感哈希算法构建安全索引，然后利用索引向量和查询向量的内积结果衡量图像集和查询图像间的相似度，最后依据相似度对这些密文图像进行排序，并将相似度最高的k个加密图像返回给查询用户，该方法存在的不足之处是：使用MPE...
【技术保护点】
1.一种边缘环境下加密图像安全检索方法，其特征在于，采用向量加密方法分别对每幅图像的特征向量，以及查询图像的特征向量进行加密，分别构成加密索引向量和加密查询向量，根据查询请求对加密索引向量和收到的加密查询向量进行模加运算，根据模加运算结果还原出索引向量和查询向量之间的汉明距离并按从小到大的顺序排序，将排序靠前的k个密文图像作为检索结果返回给查询用户。/n
【技术特征摘要】
1.一种边缘环境下加密图像安全检索方法，其特征在于，采用向量加密方法分别对每幅图像的特征向量，以及查询图像的特征向量进行加密，分别构成加密索引向量和加密查询向量，根据查询请求对加密索引向量和收到的加密查询向量进行模加运算，根据模加运算结果还原出索引向量和查询向量之间的汉明距离并按从小到大的顺序排序，将排序靠前的k个密文图像作为检索结果返回给查询用户。
2.根据权利要求1所述的一种边缘环境下加密图像安全检索方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、利用预训练的卷积神经网络模型提取每幅明文图像的特征向量F，用向量加密方法对每个特征向量F进行加密，构成加密索引向量，并将加密索引向量发送至边缘服务器；
步骤2、利用预训练的卷积神经网络模型提取所查询明文图像的特征向量Q，用向量加密方法对特征向量Q进行加密，构成加密查询向量，并将加密查询向量发送至边缘服务器；
步骤3、根据查询请求边缘服务器分别对加密索引向量与收到的加密查询向量进行模加运算，并将运算结果发送给云服务器；
步骤4、云服务器利用中国剩余定理还原出加密前的索引向量和加密前的查询向量的模加运算结果，并对还原的模加运算结果进行尺度逆变换，得到索引向量与查询向量之间的汉明距离并按从小到大排序；
步骤5、从排序结果中选取前k个汉明距离对应的索引向量的图像ID，在密文图像集中找出对应的k个密文图像返回给查询用户。
3.根据权利要求1或2所述的一种边缘环境下加密图像安全检索方法，其特征在于，所述向量加密方法如下：
S21、在每个特征向量F的末尾填充z个0，得到扩展后的特征向量R；
S22、将扩展后的特征向量R的每一维打乱顺序随机排列，得到乱序后的特征向量X；
S23、对于乱序后的特征向量X的每一维，若为1，则在[1,Γ]中随机选择一个正奇数替换1，若为0，则在[1,Γ]中随机选择一个正偶数替换0，得到替换后的特征向量Y；
S24、利用尺度变换公式对替换后的特征向量Y进行变换，得到变换后的特征向量Z，完成特征向量加密。
4.根据权利要求3所述的一种边缘环境下加密图像安全检索方法，其特征在于，步骤S24中所述尺度变换公式的表达式如下：
u′＝u·s+ε
其中，u表示特征向量Y的其中一维，s表示一个正常数比例因子，ε表示一个服从(0,γ)-均匀分布的随机噪声，γ≤s，s是公开的，且可以随着Y的每一维而变化，ε是秘密的数。
5.根据权利要求3所述的一种边缘环境下加密图像安全检索方法，其特征在于，步骤1和步骤2中所述加密索引向量和加密查询向量发送给边缘服务器的具体方法如下：
所述加密索引...
【专利技术属性】
技术研发人员：马建峰，李颖莹，苗银宾，童秋云，李佳忆，马卓然，李锋，李致君，
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
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