一种物联网中用于图像数据授权与聚合验证版权的方法，由生成密钥、认证授权、验证合法性、回应验证、验证版权步骤组成。由于本发明专利技术采用了嵌入水印图像的技术方案，终端节点采集的图像数据隐私得到了有效地保护，实现了输入数据的有效保护；应用了聚合验证方法术，将多个标签聚合为一，使得图像的批验证速度大大加快、漏检率与计算负担大大降低，支持大规模批量验证，能满足物联网图像数据的隐私需求。本发明专利技术具有安全性强、授权与验证效率高、验证速度快、漏检率低等优点，可用于物联网技术领域。可用于物联网技术领域。可用于物联网技术领域。
【技术实现步骤摘要】
物联网中用于图像数据授权与聚合验证版权的方法
[0001]本专利技术属于数字图像版权保护
，具体涉及适用于物联网图像的所有权授权与聚合验证方法。
技术介绍
[0002]物联网是指通过传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等装置，实时采集需要监控、连接、互动的物体或过程的信息。通过网络接入实现万物互联，物联网在智能家居、车联网、智慧医疗、智慧工业等众多应用领域得到广泛应用，有效地推动产业经济和社会发展。
[0003]在物联网技术的快速发展并得到广泛应用的同时，数据攻击和信息泄露等事件频发，使得物联网中隐私资源泄露问题日益凸显。以图像数据共享与流转为例，物联网正面临以下三方面的威胁：1.图像数据在传输和存储过程中容易遭受黑客攻击或病毒侵害，黑客可以通过获取用户设备密码或利用操作系统漏洞窃取设备中存储的图像数据，一旦数据被篡改，将给用户带来无法挽回的损失。2.物联网中的图像数据往往包含数据用户的隐私信息，一旦泄露，将对个人隐私造成重大威胁。3.图像数据的知识产权保护已成为全球性问题，未经授权的图像滥用与传播事件屡屡发生，给权属人造成了重大损失。
[0004]目前，已有技术用于保证图像数据的安全性，其中包括图像加密、数字水印等，可防止图像数据在传输或存储过程中受到非法攻击。能够实现批量确权、高效验证的方法相对匮乏。同态消息认证码和传统的健壮数字水印技术相结合能够在保护图像版权的同时，提供可聚合验证的高效确权方法，适用于包含海量图像数据的物联网环境。
技术实现思路
[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于克服上述技术缺点，提供一种验证速度快、安全性高、可批量处理的物联网中用于图像数据授权与聚合验证版权的方法。
[0006]解决上述技术问题所采用的技术方案由下述步骤组成：
[0007](1)生成密钥
[0008]1)物联网终端按下式生成密钥sk：
[0009]sk＝(k1,k2)
[0010]其中，k1,k2分别为图像所有者在素数p阶循环群G中选取的随机元素，p＞2
λ
，λ为安全参数，λ为有限的正整数。
[0011](2)认证授权
[0012]1)物联网终端按下式生成伪随机生成器f1、伪随机生成函数f2、授权信息AU、伪随机向量标签组件c、签名标签t
i
：
[0013]f1:
[0014]f2:κ
×
(e
×
{1,2,...,m})
→
F
q
[0015]AU＝po||pm||id||ts
[0016][0017]c＝f2(k2,(AU,i))
[0018][0019]其中，κ为种子空间，为对于素数q阶的有限域的n+m次映射，F
q
是素数q阶的有限域，n表示所要加密图像的数量、为大于1的正整数，m表示所要验证的图像数量、为大于1的正整数，e为标识符空间，AU为授权信息，po为图像所有者标识符，pm为被授权人标识符，id为物联网终端标识符，ts为时间戳，为图像向量，i∈{1,2,...,m}，图像所有者将上述参数设置为全局公开参数。
[0020]2)确定嵌入水印后图像
[0021]按下式确定整数集合Z
p
：
[0022]Z
p
＝{0,1,...,p
‑
1}
[0023]图像所有者按下式确定嵌入水印后图像
[0024][0025]其中，IN是离散小波变换水印嵌入方法，wk是水印密钥、为图像所有者从整数集合Z
p
选取的随机数。
[0026](3)验证合法性
[0027]1)图像所有者按下式确定索引集合I：
[0028]I＝{1,2,...,m}
[0029]2)图像所有者按下式确定系数集合B：
[0030]B＝{β
i
}
[0031]其中，β
i
为从有限域F
q
中选取的随机元素。
[0032](4)回应验证
[0033]1)图像使用者按下式从嵌入水印后图像中提取水印标签t
i
、确定标签集T和验证集合V：
[0034][0035]T＝{t
k
}
[0036][0037]其中，EX是离散小波变换水印提取方法，k表示索引集I中的任意元素，k∈I，I为有限的正整数，t
k
表示第k个图像生成的签名标签，表示第k个图像生成的图像向量。
[0038]2)图像使用者按下式确定聚合后的验证标签TL：
[0039][0040]3)图像使用者按下式生成响应集RES：
[0041][0042]其中，为图像向量。
[0043](5)验证版权
[0044]1)图像所有者按下式确定验证组件c和验证参数s：
[0045][0046][0047][0048]2)图像所有者判断下式是否成立：
[0049]c+s＝TL若成立，输出1，验证通过，图像使用者合法持有该组图像；否则输出0，验证失败，图像使用者非法持有该组图像。
[0050]在本专利技术的步骤(1)生成密钥的1)步骤中，所述的物联网终端按下式生成密钥sk：
[0051]sk＝(k1,k2)
[0052]其中，k1,k2分别为图像所有者在素数p阶循环群G中选取的随机元素，p＞2
λ
，λ为安全参数，λ取值为60～100。
[0053]在本专利技术的步骤(1)生成密钥的1)步骤中，所述的物联网终端按下式生成密钥sk：
[0054]sk＝(k1,k2)
[0055]其中，k1,k2分别为图像所有者在素数p阶循环群G中选取的随机元素，p＞2
λ
，λ为安全参数，λ取值为80。
[0056]在本专利技术的步骤(2)的1)步骤中，物联网终端按下式生成伪随机生成器f1：
[0057]f1:
[0058]其中，κ为种子空间，为对于素数q阶的有限域的n+m次映射，F
q
是素数q阶的有限域，n表示所要加密图像的数量，n取值为12000～14000，m表示所要验证的图像数量，m取值为1000～1400。
[0059]在本专利技术的步骤(2)的1)步骤中，物联网终端按下式生成伪随机生成器f1：
[0060]f1:
[0061]其中，κ为种子空间，为对于素数q阶的有限域的n+m次映射，F
q
是素数q阶的有限域，n表示所要加密图像的数量，n取值最佳为12496，m表示所要验证的图像数量，m取值最佳为1200。
[0062]由于本专利技术采用了嵌入水印图像的技术方案，终端节点采集的图像数据隐私得到了有效地保护，实现了输入数据的有效保护；应用了聚合验证方法术，将多个标签聚合为一，使得图像的批验证速度大大加快、漏检率与本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种物联网中用于图像数据授权与聚合验证版权的方法，其特征在于由下述步骤组成：(1)生成密钥1)物联网终端按下式生成密钥sk：sk＝(k1,k2)其中，k1,k2分别为图像所有者在素数p阶循环群G中选取的随机元素，p＞2
λ
，λ为安全参数，λ为有限的正整数；(2)认证授权1)物联网终端按下式生成伪随机生成器f1、伪随机生成函数f2、授权信息AU、伪随机向量标签组件c、签名标签t
i
：f1:f2:κ
×
(e
×
{1,2,...,m})
→
F
q
AU＝po||pm||id||tsc＝f2(k2,(AU,i))其中，κ为种子空间，为对于素数q阶的有限域的n+m次映射，F
q
是素数q阶的有限域，n表示所要加密图像的数量、为大于1的正整数，m表示所要验证的图像数量、为大于1的正整数，e为标识符空间，AU为授权信息，po为图像所有者标识符，pm为被授权人标识符，id为物联网终端标识符，ts为时间戳，为图像向量，i∈{1,2,...,m}，图像所有者将上述参数设置为全局公开参数；2)确定嵌入水印后图像按下式确定整数集合Z
p
：Z
p
＝{0,1,...,p
‑
1}图像所有者按下式确定嵌入水印后图像图像所有者按下式确定嵌入水印后图像其中，IN是离散小波变换水印嵌入方法，wk是水印密钥、为图像所有者从整数集合Z
p
选取的随机数；(3)验证合法性1)图像所有者按下式确定索引集合I：I＝{1,2,...,m}2)图像所有者按下式确定系数集合B：B＝{β
i
}其中，β
i
为从有限域F
q
中选取的随机元素；(4)回应验证
1)图像使用者按下式从嵌入水印后图像中提取水印标签t
i
、确定标签集T和验证集合V：T＝{t
k
}其中，EX是离散小波变换水印提取方法，k表示索引集I中的任...
【专利技术属性】
技术研发人员：王智超，王涛，杨波，洪克用，李佳妮，张文政，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：
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