[发明专利]面向物联网服务隐私保护声纹识别方法及系统、移动终端

权利要求书

1.一种面向物联网服务隐私保护声纹识别系统，其特征在于，所述面向物联网服务隐私保护声纹识别系统包括：

模型训练端，用于完成系统初始化，预先设置好计算中要用到的矩阵；

客户端，用于用户声纹数据和身份信息的采集，生成和保存加密所需的密钥，并在本地对声纹数据和身份信息进行安全加密，然后上传给服务端；

客户端进一步包括：

密钥管理模块，包括密钥生成子模块、可信存储模块；用于生成安全加密模块进行加密计算时所需的密钥，并将注册时生成的密钥存储在本地，在识别时提取出使用；

注册i-vector加密算法具体包括：

输入：i-vector向量w_e，LDA矩阵P，(n+γ)×(n+γ)随机可逆矩阵M₁，M₂；UBM矩阵参数(n+γ)维向量H；

输出：加密后的密文{C_i，C_e}

信道补偿：

将T_e扩展成(n+γ)维向量其第(n+1)，(n+2)，…，(n+γ)个元素均设为1；

向量对角化：

W_D＝D×A，其中A是(n+γ)×(n+γ)阶矩阵，并且A_i×H^T＝1，A＝[A₁，A₂，…，A_(n+γ)]^T

加密：C_i＝M₁×W_D×M₂

返回C_i，C_e；

安全加密模块，包括注册加密子模块、识别加密子模块；用于分别在注册时和识别时对声纹特征向量和用户身份信息加密并发送给服务端；

用户信息采集模块，包括声纹数据采集子模块、身份信息采集子模块；用于采集用户的语音信息和身份信息，并生成声纹特征向量；

物联网终端设备，存储已加密的用户的注册声纹数据和身份信息数据，并且在用户申请登录识别时，接受已加密的用户的识别声纹数据和身份信息数据，然后进行对比计算，并将识别结果返回给客户端；

所述服务端进一步包括：

信息存储模块，包括加密向量存储子模块、身份信息存储子模块；用于存储客户端上传的已加密的声纹特征向量和用户身份信息，并在识别阶段提供用户注册时输入的声纹特征向量；

身份识别模块，包括识别信息计算子模块；用于在用户进行身份识别时，对比计算识别时输入的声纹特征向量和注册时输入的声纹特征向量，产生识别结果并发送给客户端；

所述服务端进一步包括：

系统初始化模块，包括背景模型生成子模块、变量空间生成子模块；用于完成系统初始化步骤，训练通用背景模型矩阵，训练总因子变量空间，然后发送给客户端；

数据处理模块，包括语音数据集预处理子模块、系数提取子模块；用于对语音数据进行滤波、降噪预处理和对预处理后的语音数据提取相应的梅尔倒谱系数MFCC矩阵；

Plda参数计算模块，包括线性判别矩阵生成子模块、概率线性判别参数生成子模块；用于训练线性判别矩阵LDA及概率线性判别PLDA参数。