[发明专利]一种基于区块链认证具备公共重建的分布式秘密图像分享方法

说明书

本发明公开了一种基于区块链认证具备公共重建的分布式秘密图像分享方法，包括分享过程和公共重建过程；所述分享过程包括：分享者对原图进行像素置乱并划分为若干像素单元，根据单元像素生成n幅阴影图像并计算哈希值，将哈希值写入区块链；将阴影图像上传至分布式云网络，分享者接收网络返回的哈希值并分享给n位参与者；所述公共重建过程包括：参与者接收对应的哈希值，并请求获得另外n‑1个哈希值，通过分布式云网络获得对应的n‑1幅阴影图像；计算n幅图像的哈希值并与区块链上存储的相应哈希值对比，使用哈希值对比结果相同的若干幅阴影图像进行秘密图像重建。本发明大幅提高秘密图像分享和重建的效率，并能在公开的分布式网络实现秘密分享。

技术领域

本发明属于计算机技术和信息安全领域，具体涉及秘密图像分享及基于区块链的数据认证和公共重建方法。

背景技术

秘密图像分享是结合了秘密分享和数字图像处理的信息安全技术，秘密图像分享技术的特点是以秘密图像像素为单位，通过分享技术生成无意义的阴影图像，使得攻击者无法直接从阴影图像中获取的秘密图像。对于一个(k,n)门限的秘密分享方法，只有获得等于或者大于阈值k幅阴影图像，将其结合才能重建出原始秘密图像。

区块链是一个由节点参与的共享，不可更改，不可伪造的分布式数据库系统，由一串使用密码学方法产生的数据块组成，每一个区块都包含上一个区块的哈希值，由于区块生成要经过共识，想要篡改区块链中保存的数据需要攻击整个网络中半数以上的节点，保证了链上数据的公开透明以及不可篡改性。

IPFS是分布式网络，点对点的超媒体协议，网络中每个节点都存有文件副本，不存在单点故障问题，同样攻击者若想要篡改网络中的文件，需要攻击网络半数以上节点。另外，IPFS采用了内容寻址，存储在网络中的数据都拥有唯一的哈希值，用户通过哈希值查询下载对应文件，保证文件的真实性。

当前的秘密图像分享方案，使用多项式系数来隐藏秘密图像的像素，生成阴影图像发送给n个参与者。当接收到进行重建的请求时，接收者收集到k幅阴影图像后必须在本地进行重建秘密图像。随着云计算和大数据的发展，在公共网络环境下进行秘密图像的重建成为必要需求，当前的方法并不适用。并且，对于大规模的图像数据而言，让每个参与者本地存储大规模阴影图像已不现实。因此，具备公共重建的分布式秘密图像分享方法成为了迫切需求。

发明内容

发明目的：针对现有技术的不足，本发明提出一种基于区块链认证具备公共重建的分布式秘密图像分享方法，解决阴影图像公共重建、大规模图像数据分布式处理以及公共网络中阴影图像真实性等问题，并减少参与者之间的通信论数和存储空间。该方法可以保证参与重建的阴影图像真实性，减少参与者的本地存储空间，实现秘密图像的公共重建，保证各个分享的安全性，大幅提高秘密图像分享和重建的效率，并能在公开的分布式网络实现秘密分享。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于区块链认证具备公共重建的分布式秘密图像分享方法，包括秘密图像的分享过程和拥有区块链认证的分布式公共重建过程；

所述分享过程包括：

分享者对原图进行像素置乱并划分为若干像素单元t，每一个像素单元t包括r个像素，根据单元像素生成n幅阴影图像并计算哈希值，将n个哈希值写入区块链；

将n幅阴影图像上传至分布式云网络，分享者接收分布式云网络返回的n个哈希值并分享给n位参与者；

所述公共重建过程包括：

参与者#i接收对应的哈希值，并请求获得另外n-1个哈希值，通过分布式云网络获得对应的n-1幅阴影图像；

计算n幅图像的哈希值并与区块链上存储的相应哈希值对比，使用哈希值对比结果相同的若干幅阴影图像进行秘密图像重建；

参与者#i分别选择k幅阴影图像的第一个未使用的像素，使用这k个像素计算得到原图像素置乱后所划分单元的像素值；k＝r；