基于壓縮感知的數(shù)據(jù)隱私保護技術研究
發(fā)布時間:2023-01-31 02:55
在萬物互聯(lián)的時代,成千上萬的傳感器、服務器和智能終端構成一個比傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)更加廣泛的物聯(lián)網(wǎng),人類可以從外界中感知信息,信息交互不再僅限于人與人之間。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展并且伴隨著5G商業(yè)化落地的推動作用,聯(lián)網(wǎng)終端正在急劇增多,它們服務于人類衣食住行的各個領域,例如人體健康監(jiān)測、智能家居控制、城市犯罪預防等。然而,由于所處硬件環(huán)境的特殊性以及客觀條件的限制,感知設備往往面臨著資源受限的問題,包括算力、內存、能源和尺寸等受限問題。例如在人體健康監(jiān)控網(wǎng)絡中,為了追求極致的用戶體驗,感知設備日益輕量化,甚至可植入化。此時,高復雜度的密碼系統(tǒng)難以適配,采樣數(shù)據(jù)的安全性難以保障;趬嚎s感知的密碼技術,即壓縮感知密碼技術,能夠建立一種感知層內置的輕量級密碼系統(tǒng),以近乎為零的成本為采樣數(shù)據(jù)提供第一層安全防護。因此,近年來它常被研究以用于資源受限的物聯(lián)網(wǎng)應用。但是,壓縮感知的線性采樣特性決定了壓縮感知密碼的安全脆弱性,在資源受限條件下如何保障數(shù)據(jù)安全性依然是一項重要的挑戰(zhàn)。本文致力于壓縮感知在隱私保護方面的應用,主要貢獻如下:(1)提出了壓縮感知加密算法的改良版本,其將采樣數(shù)據(jù)拆分為敏感數(shù)據(jù)和非敏感數(shù)據(jù),然后進行...
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 基于壓縮感知的密碼學研究
1.2.2 融合壓縮感知的隱私保護技術研究
1.3 本文研究內容與組織結構
第二章 基礎知識
2.1 壓縮感知理論
2.1.1 信號的稀疏表示
2.1.2 測量矩陣的設計
2.1.3 信號重構
2.2 混沌密碼學基礎
2.2.1 混沌理論基礎
2.2.2 常見的混沌系統(tǒng)
2.2.3 混沌在密碼學中的應用
2.3 秘密共享方案
2.3.1 秘密共享的基本概念
2.3.2 (t,n)-門限秘密共享方案
2.4 本章小結
第三章 基于壓縮感知的數(shù)據(jù)安全處理技術
3.1 引言
3.2 壓縮感知加密算法的改進版本
3.3 基于云外包服務的壓縮感知
3.4 云驅動的壓縮感知數(shù)據(jù)安全處理方案
3.4.1 基本框架
3.4.2 資源受限條件下的數(shù)據(jù)安全獲取
3.4.3 邊緣云中的數(shù)據(jù)安全性增強處理
3.4.4 算法描述
3.5 安全性分析
3.5.1 數(shù)據(jù)保密性
3.5.2 數(shù)據(jù)完整性
3.6 本章小結
第四章 融合壓縮感知的秘密圖像共享技術
4.1 引言
4.2 基于身份的群組密鑰交換算法
4.3 安全魯棒的圖像共享方案
4.3.1 基本框架
4.3.2 編碼過程
4.3.3 解碼過程
4.4 性能分析
4.4.1 像素擴張
4.4.2 漸進預覽
4.4.3 魯棒性
4.5 安全性分析
4.5.1 統(tǒng)計攻擊
4.5.2 窮舉攻擊
4.5.3 身份攻擊
4.6 對比分析
4.7 本章小結
第五章 總結與展望
5.1 論文工作總結
5.2 未來研究展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間已發(fā)表的論文及專利
【參考文獻】:
期刊論文
[1]壓縮傳感理論與重構算法[J]. 楊海蓉,張成,丁大為,韋穗. 電子學報. 2011(01)
[2]基于壓縮感知的二維雷達成像算法[J]. 謝曉春,張云華. 電子與信息學報. 2010(05)
[3]壓縮感知理論及其研究進展[J]. 石光明,劉丹華,高大化,劉哲,林杰,王良君. 電子學報. 2009(05)
碩士論文
[1]基于壓縮感知的測量矩陣研究[D]. 李小波.北京交通大學 2010
本文編號:3733659
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 基于壓縮感知的密碼學研究
1.2.2 融合壓縮感知的隱私保護技術研究
1.3 本文研究內容與組織結構
第二章 基礎知識
2.1 壓縮感知理論
2.1.1 信號的稀疏表示
2.1.2 測量矩陣的設計
2.1.3 信號重構
2.2 混沌密碼學基礎
2.2.1 混沌理論基礎
2.2.2 常見的混沌系統(tǒng)
2.2.3 混沌在密碼學中的應用
2.3 秘密共享方案
2.3.1 秘密共享的基本概念
2.3.2 (t,n)-門限秘密共享方案
2.4 本章小結
第三章 基于壓縮感知的數(shù)據(jù)安全處理技術
3.1 引言
3.2 壓縮感知加密算法的改進版本
3.3 基于云外包服務的壓縮感知
3.4 云驅動的壓縮感知數(shù)據(jù)安全處理方案
3.4.1 基本框架
3.4.2 資源受限條件下的數(shù)據(jù)安全獲取
3.4.3 邊緣云中的數(shù)據(jù)安全性增強處理
3.4.4 算法描述
3.5 安全性分析
3.5.1 數(shù)據(jù)保密性
3.5.2 數(shù)據(jù)完整性
3.6 本章小結
第四章 融合壓縮感知的秘密圖像共享技術
4.1 引言
4.2 基于身份的群組密鑰交換算法
4.3 安全魯棒的圖像共享方案
4.3.1 基本框架
4.3.2 編碼過程
4.3.3 解碼過程
4.4 性能分析
4.4.1 像素擴張
4.4.2 漸進預覽
4.4.3 魯棒性
4.5 安全性分析
4.5.1 統(tǒng)計攻擊
4.5.2 窮舉攻擊
4.5.3 身份攻擊
4.6 對比分析
4.7 本章小結
第五章 總結與展望
5.1 論文工作總結
5.2 未來研究展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間已發(fā)表的論文及專利
【參考文獻】:
期刊論文
[1]壓縮傳感理論與重構算法[J]. 楊海蓉,張成,丁大為,韋穗. 電子學報. 2011(01)
[2]基于壓縮感知的二維雷達成像算法[J]. 謝曉春,張云華. 電子與信息學報. 2010(05)
[3]壓縮感知理論及其研究進展[J]. 石光明,劉丹華,高大化,劉哲,林杰,王良君. 電子學報. 2009(05)
碩士論文
[1]基于壓縮感知的測量矩陣研究[D]. 李小波.北京交通大學 2010
本文編號:3733659
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