[发明专利]一种多用户环境下的高效加密图像检索方法

权利要求书

1.一种多用户环境下的高效加密图像检索方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，密钥生成中心KGC利用分布式双门限公钥密码方法为系统中包括图像拥有者、被授权的合法查询用户、存储云服务器SS和计算云服务器CS生成相应的密钥，并通过安全通道进行发送；生成密钥的具体方法如下：

第一步，密钥生成中心KGC生成图像拥有者的私钥sk_o＝θ_o，公钥查询用户的私钥公钥以及部分解密密钥SK¹和SK²，N是明文数据空间，g是生成元，最后KGC利用AES密码方法生成图像加密密钥k_img；

第二步，密钥生成中心KGC将图像拥有者的公钥pk_o、sk_o和图像加密密钥k_img发送给图像拥有者；

第三步，密钥生成中心KGC将查询用户的公钥和图像加密密钥k_img发送给被授权的合法查询用户；

第四步，密钥生成中心KGC将部分解密密钥SK¹和SK²分别发送给存储云服务器SS和计算云服务器CS；

第五步，密钥生成中心KGC发送图像拥有者的公钥pk_o和查询用户的公钥给存储云服务器SS和计算云服务器CS；

步骤二，图像数据拥有者提取明文图像的特征向量，并对特征向量和图像进行加密，将加密后的特征向量和图像发送至存储云服务器SS；

步骤三，存储云服务器SS与计算云服务器CS共同执行安全小于协议，使存储云服务器SS生成所有图像对应的dhash值；存储云服务器SS生成所有图像对应的dhash值的具体方法如下：

第一步，存储云服务器SS和计算云服务器CS联合执行安全小于协议SLT,比较特征向量中相邻特征值f_i,j和f_i,j+1的大小，j∈[1,...,d]，存储云服务器SS获得每一个d+1维特征向量对应的d维dhash值s_i，s_i表示第i个特征向量对应的dhash值；

第二步，存储云服务器SS和计算云服务器CS对于每一个特征向量执行第一步的操作，使存储云服务器SS获得所有特征向量对应的dhash值，即为每一幅图像对应的dhash值；

步骤四，存储云服务器SS将dhash值将划分为div段，并构造索引；构造索引的具体方法如下：

第一步，存储云服务器SS将每一幅图像对应的dhash划分为div段，每一部分包括d/div比特，即为sub-dhash；

第二步，存储云服务器SS构造索引S^v，v≤div，其存储(tag，value)对，tag为第v部分的sub-dhash，value为链表L^tag存储在第v部分具有相同sub-dhash的图像；

步骤五，被授权的查询用户利用卷积神经网络CNN提取查询图像的特征向量，并用自己的加密密钥加密特征向量，最后将加密的特征向量作为查询请求的陷门；

步骤六，存储云服务器SS和计算云服务器CS根据dhash值，对加密图像进行检索，存储云服务器SS将检索到的相似加密图像发送给查询用户；

步骤七，查询用户根据图像数据拥有者的密钥加密图像集和特征向量集对接收到的图像进行解密，得到每个加密图像对应的明文图像。

2.根据权利要求1所述的一种多用户环境下的高效加密图像检索方法，其特征在于，步骤二的具体方法如下：

第一步，图像拥有者利用卷积神经网络CNN提取图像特征向量f_i＝(f_i,1,f_i,2,...,f_i,d+1)，其中f_i表示第i幅图像的特征向量；

第二步，通过图像拥有者的公钥pk_o加密明文特征向量得到加密的特征向量集

第三步，通过图像加密密钥k_img对所有的图像进行加密，生成加密图像集C；

第四步，将加密的特征向量集连同加密的图像集C发送给远程的存储云服务器SS。