若干图像隐私保护算法的安全分析

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1、学校代码10530学号20510171819分类号TP391密级公开硕士学位论文若干图像隐私保护算法的安全分析学位申请人林东东指导教师李澄清教授学院名称信息工程学院学科专业计算机科学与技术研究方向多值逻辑与信息安全二〇一八年四月十八日SecurityAnalysisofSomeImagePrivacyProtectionAlgorithmsCandidateDongdongLinSupervisorProfessorChengqingLiCollegeCollegeofInformationEngineeringP

2、rogramComputerScienceandTechnologySpecializationMany-ValuedLogicandInformationSecurityDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateApril18th,2018摘要随着社交网和云平台的迅速发展，图像和视频数据的隐私保护问题成为人们关注的焦点。为了保护这些数据，研究者们提出了许多的隐私保护算法。过去的研究发现一些图像和视频隐私保护算法的安全性能存在不足，而且已有的算

3、法中还有很多未被分析。好的密码分析研究可以反过来促进更好的隐私保护算法的设计，但目前仍缺乏相应的密码分析研究。本文介绍了近二十年来的一些图像和视频隐私保护算法，并且挑选了其中一些典型的算法进行安全分析。分析结果为密码设计者设计新算法提供了一些有效的建议。本文主要的工作可分为如下三个部分：对近二十年来有关图像和视频隐私保护算法的研究进行了综述，特别关注基于置乱方法和心电图信号的加密算法，并且发现了一些典型的图像和视频隐私保护算法潜在的安全缺陷。对G.Ye等人提出的一种基于位置置乱的图像加密算法(ISEA)进行了安

4、全分析，利用图像数据间的强相关性，提出了一种有效的唯密文攻击方法，定量地分析了ISEA抵抗已知明文攻击和选择明文攻击的能力。对G.Ye和X.Huang提出的一种基于图像分块和心电图信号的图像加密算法(IEAE)进行了安全分析。通过分析IEAE的本质结构，设计了一个获得IEAE的等价密钥的算法。此外，我们以该算法为反例，分析了图像安全领域常用安全检测指标的缺陷。关键词：隐私保护；密码分析；图像加密；唯密文攻击；已知明文攻击；选择明文攻击。IAbstractWiththerapiddevelopmentofsocia

5、lnetworksandcloudplatforms,privacyprotectionforsensitiveimagesandvideoshasreceivedincreasingattention.Numerousalgorithmshavebeenproposedtoprotecttheprivacyofmultimediadata.Somealgorithmshavebeenprovedtobeinsecureagainstvarietyofcryptographicattacksandothersreq

6、uirecarefulanalysisfortheirsecurityevaluation.Goodcryptanalysisworksaretheincentiveforresearcherstodesignbetterprivacyprotectionalgorithms,buttheaccordingstudiesofcryptanalysisareremainedinunderdevelopment.Inthiswork,someprivacy-preservingalgorithmsforsensitiv

7、eimagesandvideosareintroduced,andsometypicalalgorithmsofthemareselectedforsecurityevaluation.Theanalyticalresultsprovidesomehelpfulsuggestionsfordesigningtherelevantalgorithms.Themaincontributionsofthisthesisareasfollows:Areviewoftheresearchworksaboutimageorv

8、ideoprivacy-preservinginthepasttwentyyearsisgiven.Thisthesissummarizesandanalyzestheschemesthatusescramblingmethodandelectrocardiographysignal,andfindsoutsomepotentialsecuritydefec