云环境下基于交换加密水印的隐私媒体数据服务保护方法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61702276
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    26.0万
  • 负责人：
    熊礼治
  • 依托单位：
    南京信息工程大学
  • 学科分类：
    F0206.信息安全
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

With the rapid development of cloud computing technology, data services of digital media have been provided more and more possibility of application. However, for private media (a kind of visual media with private content), there are urgent security issues to be solved on storage, processing and usage in an open cloud computing environment. This study proposes the innovational protection methods for private media cloud data services based on the theory of Communicate Encryption and Watermarking (CEW). The object includes: 1) security model of private media data services in cloud; 2) research on the methods of communicate re-encryption and watermarking based on CEW; 3) the security protocol of communicate re-encryption and watermarking in cloud. The innovation of this study are as follows. An orthogonal-decomposition-based method of Communicate Re-encryption and Watermarking (CRW) and a homomorphic-encryption-based method of CRW are proposed to protect private media data services in cloud computing environment. The above methods not only can ensure the confidentiality of the private media and the interests of all parties, but also can make full use of processing ability of cloud computing. This study will provide strong theoretical and technical support for the development of multimedia cloud data services by solving the security issues of data services of private media.
当前云计算技术的高速发展为数字媒体的数据服务提供了广阔的应用前景。但隐私媒体（含有隐私信息的可视媒体）在云环境下进行存储、处理和使用等服务中存在迫切需要解决的安全问题。本课题基于交换加密水印的理论，对云环境下隐私媒体数据服务保护方法进行研究。研究内容包括：1）云环境下隐私媒体数据服务安全模型研究；2）基于交换加密水印的重加密和数字水印交换结合方法研究；3）交换重加密水印安全协议研究。本课题的创新体现在：提出基于正交分解的交换重加密水印方法和基于同态性质的交换重加密水印方法，用于保护云环境下隐私媒体数据服务安全。上述方法既能保护隐私媒体的内容机密性和服务各方的权益，也能利用云计算平台的处理能力。通过本课题的研究，解决云环境下隐私媒体数据服务的安全问题，将为云环境下多媒体数据服务的发展应用提供强有力的理论和技术支撑。

结项摘要

隐私媒体数据在云环境下进行存储、处理和使用等服务中存在迫切需要解决的安全问题。水印（或指纹）本身不能直接防止信息的泄密，但能够对数据的使用给予监督和控制，相反，密码技术能防止信息的非法泄露，但无法对数据的使用进行保护。因此，在内容安全保护研究领域，结合密码和数字水印（指纹）的安全保护机制，能为隐私媒体数据服务提供全面有效的安全保护。项目组提出了多种方法和理论，解决云环境下隐私媒体数据服务的安全问题。主要研究内容包括：结合云环境的特点和同态特性，提出了云环境下密文域可逆数据隐藏的隐私外包模型；为了保障各方权益，提出了云环境下结合重加密和数字指纹的多媒体安全分发协议；突破可逆性和鲁棒性的矛盾限制，结合秘密分享和多方计算理论，提出了密文域鲁棒可逆水印方法，提高了性能和实用性；基于块排序预测误差扩展和同态加密算法，提出了高效的SHE密文域可逆信息隐藏方法，在性能和密文大小上优势明显；提出基于DWT的秘密图像分享方法，保障隐私图像数据共享服务安全，性能优势明显；基于码分多址，提出了加密信号可逆信息隐藏方法，在大容量嵌入时有优势；基于置乱加密与多表替换的加密BOW模型，提出了加密域上的特征提取和处理，既保护了载体图像的隐私，也能对其进行有效处理。上述方法能保护隐私媒体的内容机密性和服务各方的权益，也能完成数据处理。通过本项目的研究，取得了一批有意义的研究成果，为云环境下多媒体数据服务的发展应用提供强有力的理论基础和技术支撑。

项目成果

期刊论文数量（10）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（2）
Improved Encrypted-Signals-Based Reversible Data Hiding Using Code Division Multiplexing and Value Expansion
使用码分复用和值扩展改进基于加密信号的可逆数据隐藏
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Security and Communication Networks
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Xianyi Chen;Haidong Zhong;Lizhi Xiong;Zhihua Xia
  • 通讯作者：
    Zhihua Xia
On the Privacy-Preserving Outsourcing Scheme of Reversible Data Hiding over Encrypted Image Data in Cloud Computing
云计算中加密图像数据可逆数据隐藏的隐私保护外包方案
  • DOI：
    10.3970/cmc.2018.01791
  • 发表时间：
    2018-06-01
  • 期刊：
    CMC-COMPUTERS MATERIALS & CONTINUA
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Xiong, Lizhi;Shi, Yunqing
  • 通讯作者：
    Shi, Yunqing
An Improved Encrypted-Signals-Based Reversible Data Hiding Using Code Division Multiplexing and Value Expansion
使用码分复用和值扩展改进基于加密信号的可逆数据隐藏
  • DOI：
    10.1155/2018/1326235
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Security and Communication Networks
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Chen Xianyi;Zhong Haidong;Xiong Lizhi;Xia Zhihua
  • 通讯作者：
    Xia Zhihua
Reversible data hiding in encrypted images with somewhat homomorphic encryption based on sorting block-level prediction-error expansion
基于排序块级预测误差扩展的同态加密的可逆数据隐藏在加密图像中
  • DOI：
    10.1016/j.jisa.2019.04.005
  • 发表时间：
    2019-08
  • 期刊：
    JOURNAL OF INFORMATION SECURITY AND APPLICATIONS
  • 影响因子：
    5.6
  • 作者：
    Lizhi Xiong;Danping Dong
  • 通讯作者：
    Danping Dong
DWT-SISA: a secure and effective discrete wavelet transform-based secret image sharing with authentication
DWT-SISA：一种安全有效的基于离散小波变换的带有身份验证的秘密图像共享
  • DOI：
    10.1016/j.sigpro.2020.107571
  • 发表时间：
    2020-08-01
  • 期刊：
    SIGNAL PROCESSING
  • 影响因子：
    4.4
  • 作者：
    Xiong, Lizhi;Zhong, Xinwei;Yang, Ching-Nung
  • 通讯作者：
    Yang, Ching-Nung

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其他文献

一种云环境下图像的安全检索方法
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    计算机应用与软件
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    --
  • 作者：
    韩威;徐彦彦;冯春晖;熊礼治;徐正全
  • 通讯作者：
    徐正全
CLM:面向轨迹发布的差分隐私保护方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    通信学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王豪;徐正全;熊礼治;王涛
  • 通讯作者：
    王涛
云环境数据服务的可信安全模型
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    通信学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    熊礼治;徐正全;顾鑫
  • 通讯作者：
    顾鑫

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基于秘密分存的图像轻量级加密域可逆水印研究
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2021
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    59 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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