基于区域卷积神经网络的图像秘密共享方案

数字图像在如今网络高速发展时代已成为重要的信息载体,而对图像信息的安全保护也成为安全领域的重要研究课题.图像秘密共享方案是一种基于门限的密码学方案,能够为多个用户提供一种保护图像秘密信息的方案.该方案将秘密图像加密成若干个影子图像,分配给不同的用户.当用户的个数达到门限值后,原始图像可以被重构,否则用户无法获得原始图像的任何信息.图像信息的分类和识别是图像秘密共享的前提和基础,卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)在图像分类和识别中具有较高的准确性和较快的速度.将基于卷积神经网络的图像识别和分类与图像秘密共享结合起来,将深度学习工具应用于图像信息保护,可以提高基于传统人工图像识别的图像保护方案的效率.首先采用区域卷积神经网络(region CNN,RCNN)模型对图像进行识别,根据所包含的信息内容将图像分割成重要性级别不同的若干区域,然后在此基础上构造2种图像秘密共享方案,渐进式重构图像秘密共享方案以及具有重要影子图像的图像秘密共享方案.其中重要性级别较高的图像区域在图像重构中需要较高的门限,这一特性使得图像秘密共享方案能够适用于更多的应用场景.与传统的基于人工特征的图像识别方法相比,神经网络的引用能够提升图像分类和识别的效率,从而进一步提升了图像秘密共享的应用价值.