适用于云环境的图像和文本的加密及搜索

发布时间：2021-05-24 03:59

　　随着互联网技术的发展,以及云计算的兴起,越来越多的用户选择将信息存储到第三方云存储平台上。这其中包含大量的图像、文本等信息。众所周知这些图像和文本中通常将用户的隐私包含在其中,将隐私性的图像和文本存储在完全不可信的第三方云平台上,这种操作无疑增加了用户隐私泄露的风险。为了保护用户的个人图像和文本信息不被泄露,并且数据在传输过程中不被篡改,通常需要在将文本和图像上传到云服务器前,先对其进行加密处理。目前的大多数搜索方案都不支持密文的搜索,因此需要将加密图像和文本进行解密后再在云平台上进行相应的搜索,但这样又增加了泄露隐私的风险。为了避免用户的隐私被泄露以及篡改,应该在云端进行图像和文本的搜索操作时保证其存在的形式为密文,因此研究加密图像和文本的搜索算法具有重大的意义。针对以上情况,本文主要进行了以下研究:（1）研究了基于FFT、DCT以及混沌序列的图像加密算法,通过FFT、DCT获得图像频域空间,其具有稳健性,再加上混沌序列的密钥的安全性,来保证算法是安全的和可靠的,然后利用实验分析和验证了算法,并对两种方法在加密、解密和搜索效率上进行了对比。（2）研究了基于FFT的图像的特征提取算法,... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 本课题相关领域研究现状
    1.3 本文主要工作和内容安排
第2章 相关技术及知识
    2.1 相关背景知识
        2.1.1 傅里叶变换
        2.1.2 FFT的基本原理
        2.1.3 同态加密的基本原理
        2.1.4 混沌序列的基本原理
        2.1.5 离散余弦变换
        2.1.6 基于均值哈希的图像搜索算法
        2.1.7 基于pHash的图像特征提取算法
        2.1.8 基于dHash(差异哈希算法)的图像搜索算法
        2.1.9 图像识别理论
    2.2 问题声明和安全模型
    2.3 本章小结
第3章 图像的频域加密
    3.1 引言
    3.2 威胁模型、安全目标和应用场景
        3.2.1 应用场景
        3.2.2 威胁模型和安全目标
    3.3 基于FFT以及LCL序列的加密图像算法
        3.3.1 加密算法具体步骤
        3.3.2 解密算法具体步骤
    3.4 基于DCT以及Henon序列的加密算法
        3.4.1 加密算法具体步骤
        3.4.2 解密算法具体步骤
    3.5 算法测试
        3.5.1 算法效率测试
        3.5.2 基于FFT以及LCL序列算法安全性测试
        3.5.3 基于DCT以及Henon序列算法安全性测试
        3.5.4 算法解密效率测试
    3.6 本章小节
第4章 密文域下图像和文本的搜索算法
    4.1 引言
    4.2 威胁模型、安全目标和应用场景
        4.2.1 应用场景
        4.2.2 威胁模型
        4.2.3 安全目标
    4.3 基于同态加密的特征匹配算法
        4.3.1 Paillier同态加密算法
        4.3.2 按字节同态加密算法
    4.4 基于FFT的加密图像搜索算法
        4.4.1 基于FFT频域的图像特征向量提取算法
        4.4.2 基于FFT频域的加密图像搜索算法
    4.5 基于8位同态加密的文本搜索算法
        4.5.1 加密算法
        4.5.2 解密算法
        4.5.3 搜索算法
        4.5.4 算法测试
    4.6 本章小结
第5章 云环境下加密图像及文本的存储与搜索系统
    5.1 系统组成
    5.2 PKI认证、密钥分发子系统
    5.3 数据外包子系统
    5.4 数据授权子系统
    5.5 云存储端数据搜索子系统
    5.6 系统设计方案优势分析
    5.7 系统测试
        5.7.1 服务器端系统运行环境
        5.7.2 客户端系统运行环境
        5.7.3 系统运行结果
    5.8 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 研究工作总结
    6.2 问题和展望
参考文献
作者简介及在学期间取得的科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双Logistic混沌映射的数字图像加密算法研究[J]. 李繁,林才寿,王小敏.  矿产综合利用. 2018(03)
[2]基于Paillier同态公钥加密系统的可逆信息隐藏算法[J]. 张敏情,李天雪,狄富强,柯彦.  郑州大学学报(理学版). 2018(01)
[3]一种基于Rabin和Paillier的数字签名方案[J]. 魏文燕,彭维平,李子臣,汤永利.  计算机应用与软件. 2017(12)
[4]“大数据”时代的计算机信息处理技术[J]. 王雪婷.  电脑迷. 2017(01)
[5]基于超混沌的快速图像加密算法[J]. 葛滨,鲁华祥,陈旭,金敏.  系统工程与电子技术. 2016(03)
[6]基于图像像素值改变和位置置乱的混沌加密[J]. 陈储培,李晶,邓洪敏.  计算机应用. 2015(S1)
[7]云计算环境中支持关系运算的加密算法[J]. 黄汝维,桂小林,陈宁江,姚婧.  软件学报. 2015(05)
[8]几类混沌映射图像加密算法的比较[J]. 薛香莲.  电子测试. 2015(09)
[9]云环境下一种低成本的数据安全存储和处理框架[J]. 张丽敏.  电信科学. 2015(02)
[10]新型置换和替代结构的图像混沌加密算法[J]. 韩凤英,朱从旭.  武汉大学学报(理学版). 2014(05)

硕士论文
[1]面向移动社交网络中朋友发现的隐私保护技术研究[D]. 孙欣然.东北大学 2014



本文编号：3203509