雲環境遙感影像數據服務的內容安全研究

《雲環境遙感影像數據服務的內容安全研究》是依託武漢大學，由徐正全擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：雲環境遙感影像數據服務的內容安全研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：徐正全
• 依託單位：武漢大學

項目摘要

為滿足雲環境下遙感影像數據服務與套用對安全的迫切需求，本課題根據加密和水印結合的內容安全思想和雲環境重加密安全框架，研究重加密和數字水印結合的新方法，並根據遙感影像特徵及數據服務套用需求對安全策略、算法實現和協定設計進行分析和研究，為實現雲環境下遙感影像數據服務的全面內容安全提供技術支撐。研究內容包括：支持重加密的正交分解密碼水印交換原理研究；支持重加密的遙感影像交換密碼水印算法研究；雲環境下遙感影像數據服務的安全協定研究。本課題將利用所在單位已有的遙感信息處理平台及面向數字城市的實時跨媒體信息存儲與公眾服務平台對提出的算法和方案進行原理驗證。本課題的主要創新體現在：提出根據正交分解原理實現重加密與水印結合的新方法，使密碼與水印結合的內容保護套用於雲環境成為可能，並因為該方法對重加密算法和水印算法具有普適性，為針對遙感影像的算法設計提供了套用最佳化空間，具有很好的實用性。

結題摘要

為滿足雲環境下遙感影像數據服務與套用對安全的迫切需求，本課題根據加密和水印結合的內容安全思想和雲環境重加密安全框架，研究重加密和數字水印結合的新方法，並根據遙感影像特徵及數據服務套用需求對安全策略、算法實現和協定設計進行分析和研究，為實現雲環境下遙感影像數據服務的全面內容安全提供技術支撐。主要研究內容包括：雲環境下數據服務的安全模型和重加密實現算法；面向遙感影像的交換密碼水印方法和雲環境下支持重加密的正交分解交換密碼水印算法；雲環境下數據共享的隱私安全方法研究以及數據服務最佳化方法。 本課題提出的基於正交變換的安全交換密碼水印（SCEWod）算法克服了基於獨立機理的CEW中加密和水印算法的特殊性要求，表現出了普適性，也解決了目前基於獨立操作的CEW算法中的缺乏融合性的問題，對其安全性也進行了分析和論證。提出的支持重加密的遙感影像交換密碼水印算法，能夠實現重加密技術與數字水印技術在操作上的相互獨立而在數據上的無縫融合。並基於整數小波變換技術，將信息隱藏技術與加密圖像結合，保證遙感圖像的安全性。針對遙感影像共享中遇到的隱私保護問題，分別設計了時效優先選擇性匹配（EPSM）和隱私優先選擇性匹配（PPSM）協定。此外，課題組提出了參與式感知中隱私保護的差異化數據分享協定，對保障遙感影像數據共享提供了一個參考的協定。針對遙感影像數據共享中的安全認證和篡改檢測與取證方法提出了基於正交變換的指紋加密模板保護算法以及具有運動適應性的刪幀取證算法。本算法不僅對中低運動視頻有良好的檢測性能，在高強度運動下也有較優的適應性，使視頻取證向複雜篡改環境下的實際套用邁近了一步。在數據的隱私保護方面，本課題也引入了差分隱私算法進行研究，發表了隱私保護分散式位置證明系統，時序數據集的隱私保護等算法，為雲環境下數據分享的安全性提供保證，也為以後課題的研究提供了新的方向。