[发明专利]支持所有权认证的客户端图像模糊去重方法

说明书

本发明公开了一种支持所有权认证的客户端图像模糊去重方法，主要解决现有去重技术准确性低、安全性低的问题。其实现方案是：(1)检测服务器端是否存在与客户端待去重的原始图像相似的图像，若是，则进行“所有权认证”；若否，则不进行去重；(2)服务器对原始图像进行“所有权认证”，若认证成功，则进行质量比较，若认证失败，则拒绝客户端进行去重；(3)服务器比较原始图像的质量是否大于相似图像的质量，若是，则将相似图像的链接返回给客户端；若否，则将原始图像上传并存储在服务器端。本发明提高了重复检测的准确性，保证了“所有权认证”的安全性，使得服务器端可以保留质量好的图像，可用于对相似图像进行去重。

技术领域

本发明属于大数据网络安全技术领域，具体涉及图像去重方法，可用于对相似图像进行去重。

背景技术

互联网时代里，大量用户将数据存储在云服务器中，为了节省这种存储模式下的磁盘空间以及网络带宽，研究人员提出了很多客户端去重复数据删除技术。针对内容相同的文件，无论多少用户想将该文件存储在云服务器上，只有第一位用户需要上传，其他用户直接链接到该文件，无需再上传。据报道，商业应用去重复删除的比率可达1:10～l:500，这将节省最多90％的网络带宽和磁盘空间。

然而，客户端去重复数据删除技术引出了新的安全问题。去重研究者Halevi etal.最近发现了针对客户端的去重复删除技术中新的安全攻击：仅仅通过获得文件的散列值，攻击者便可以从服务器端得到整个文件。这些攻击的根本原因是用一个很短的摘要信息可以表示整个文件。Halevi et al.针对以上问题首次提出了文件的“所有权认证”技术，客户端与服务器进行协议交互，向服务器证明自己拥有一个完全一样的文件，从而安全地进行文件客户端去重。

随着图像的复制、传播更加方便快捷，互联网上的图像冗余数据不计其数。图像与普通文件的区别在于其占用存储空间更大，传输需要的网络带宽更多，对图像去重可以更大程度上节省存储空间和网络带宽，提高云存储服务器的性能，因此，如何高效、安全地去除重复图像就成为云存储领域中亟待解决的重要问题。

与已有的针对文件的客户端重复数据删除技术不同，图像去重面临着诸多新的挑战。

挑战1：图像去重需要支持模糊的重复检测。

对于图像，“重复”不仅指完全相同，还应包括由同一图像经过一组可容忍变换生成的不同副本,这些副本的编码完全不同，但是从人类视觉感知角度而言，它们是相似的。这类视觉感知相似而编码不同的重复图像在互联网上随处可见，因此，图像去重复数据删除技术需要支持针对这类图像的去重，即，对于相似图像，是需要进行模糊的重复检测的。

但是，现有大多文件客户端重复数据删除技术中都是通过哈希值精确地进行重复检测，不能对相似图像进行模糊的重复检测，仅有的对相似图像进行模糊重复检测的研究中还存在采用的感知哈希算法不够准确的问题。

挑战2：图像去重需要对相似图像进行“所有权认证”。

图像去重不仅需要支持相似图像的模糊重复检测，而且还需要对相似图像进行“所有权认证”，即，在对客户端图像进行相似检测时，当发现服务器端确实存在相似图像需要去重，此时，客户端需要向服务器证明自己确实拥有一个与服务器端相似但不完全相同的图像，这是已有的去重研究中没有遇到过的问题。因此，图像去重还需要支持相似图像的“所有权认证”，以保证攻击者不可以只通过客户端图像的相似性检测就得到服务器端的整个图像。

然而，现有文献还没有涉及到相似图像的“所有权认证”。例如，文件“所有权认证”协议可以解决文件客户端去重中攻击者只利用文件哈希值就能得到整个文件的问题，但对于相似图像的客户端去重,服务器拥有的图像与客户端的图像视觉感知相似但编码不同，所以其不再适用。因此，相似图像的“所有权认证”是所有图像去重研究中都未曾涉及的、至关重要并且难以解决的新挑战。

挑战3：图像去重复需要进行图像质量评价。