[发明专利]一种构造门限视觉密码矩阵的方法

说明书

本发明涉及一种构造门限视觉密码矩阵的方法。本发明令R⁰和R¹为存取结构(Γ′_Qual，Γ′_Forb)的基矩阵，T⁰和T¹为存取结构(Γ″_Qual，Γ″_Forb)的基矩阵；令(Γ′_Qual，Γ′_Forb)和(Γ″_Qual，Γ″_Forb)是有n个参与者的两个存取结构；使一般存取结构(Γ_Qual，Γ_Forb)满足(Γ_Qual，Γ_Forb)＝(Γ′_Qual∪Γ″_Qual，Γ′_Forb∩Γ″_Forb)；已知参与者集合P、最小授权子集Γ₀、集合Γ′₀和Γ″₀，以及矩阵R⁰、R¹、T⁰、T¹；确定矩阵R^0′的行数为参与者集合P中元素的个数；按照R⁰构造矩阵R^0′，集合Γ′₀中元素的数值即为矩阵R^0′所需填写的行值；以此类推，矩阵R^0′和T^0′按照Γ′₀构造，矩阵R^1′和T^1′按照Γ″₀构造，得到矩阵R^0′、T^0′、R^1′、T^1′；串联矩阵可得基矩阵S⁰和S¹。本发明可以实现任意结构视觉密码的基础矩阵的构建。

技术领域

本发明涉及秘密分享及视觉密码技术领域，具体的说是一种构造门限视觉 密码矩阵的方法。

背景技术

随着互联网的快速发展，数字图像被广泛使用，图像的安全问题越来越值 得关注。为保护图像，图像加密、信息隐藏和数字水印等技术相继提出，然而 这些方法解密时都需要计算。

视觉密码(Visual Cryptograghy)由Naor和Shamir在1994年欧洲密码学年 会上提出，它以门限秘密共享思想为基础，将秘密共享和数字图像结合起来， 形成了一个新的研究热点。视觉密码技术的原理是原始图像分解成两幅随机的 视觉密码子图，从单一的视觉密码子图中想获得原始图像信息是不可能的。只 有当两幅视觉密码子图完全重合时，原始图像才能被重现。

视觉密码中的秘密分享算法是将秘密图像按像素点编码到若干个称为共享 份(Shares)的图像中，共享份中的黑、白像素点随机分布，从中得不到任何关 于秘密图像的信息。视觉密码中的恢复秘密的算法非常简单，只需将一定数目 的共享份打印至透明胶片并进行叠加，人的视觉系统就可以直接辨认出信息。

视觉密码的解密原理在于人眼观察物体时，是通过与周围环境的对比而产 生效果的，而且人类的视觉系统并没有办法清晰辨别出图像中每一像素的颜色， 只能感受出一块区域所有像素颜色呈现出的平均效果。因此，当共享份叠加时， 只要黑白像素的灰度差足够大，人类视觉系统就可以解读出秘密图像。

简单的说，1994年Naor和Shamir首次提出的(k，n)视觉密码方案，将秘 密图像以像素为单位进行加密，得到n张分享份。每一张分享份都像随机噪声 一样杂乱无章，攻击者无法直接由单张分享份获取到秘密信息。当k张或多于k 张分享份叠加时，即可由人眼识别出秘密信息，无需任何计算；而少于k张分 享份叠加时，则不能恢复秘密信息。

发明内容