CN109165581A - 一种基于同态加密的隐私保护人脸识别方法 - Google Patents

一种基于同态加密的隐私保护人脸识别方法 Download PDF

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何洪路
张竹昕
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Abstract

一种基于同态加密的隐私保护人脸识别方法，步骤1：第一数据采集装置采集使用者人脸图像上传到第一人脸识别模块；步骤2：第一人脸识别模块提取使用者人脸特征值，将该使用者特征值传送到第一同态加密模块；步骤3：第一同态加密模块通过公匙进行加密得到第一人脸特征值密文；步骤4：储存装置将身份照片上传到第二人脸识别模块中；步骤5：第二人脸识别模块提取使用者人脸特征值，将该使用者特征值传送到第二同态加密模块。密匙完全掌握在客户端设备上，由客户端设备进行密匙授权，在云端上不存在密文传输。

Description

一种基于同态加密的隐私保护人脸识别方法
技术领域
本发明涉及人脸识别领域，具体涉及一种基于同态加密的隐私保护人脸识别方法。
背景技术
在现在大数据信息平台上，由于大量采用的是普通加密系统，而普通加密系统难以避免组件间的明文传输，导致数据端存在被攻破的风险，运算云存在大批量泄露隐私风险，泄露出去的数据对使用者造成损失。而传统的加密方式无法避免导致运算云的信息泄露。为了解决上述问题，需要提供一种新的加密方式。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种基于同态加密的隐私保护人脸识别方法，具体技术方案如下：一种基于同态加密的隐私保护人脸识别方法，其特征在于：
采用以下步骤，
步骤1：第一数据采集装置采集使用者人脸图像上传到第一人脸识别模块；
步骤2：第一人脸识别模块提取使用者人脸特征值，将该使用者特征值传送到第一同态加密模块；
步骤3：第一同态加密模块通过公匙进行加密得到第一人脸特征值密文；
步骤4：；储存装置或者现场采集装置将身份照片上传到第二人脸识别模块中；
步骤5：第二人脸识别模块提取身份照片上的人脸特征值，将该身份照片上的特征值传送到第二同态加密模块；
步骤6：第二同态加密模块通过公匙进行加密得到第二人脸特征值密文；
步骤7：将第一人脸特征值密文和第二人脸特征值密文送入到同态人脸对比引擎中进行比较；
步骤8：将比对结果密文发送到客户端；
步骤9：客户端将同态解密通过私匙进行同态解密。
进一步地：所述第一同态加密模块和所述第二同态加密模块的识别过程具体为，假设人脸识别的点乘运算为g(emb1，emb2)，通过比对输出结果为一个0到1之间的浮点数，表示两张照片是同一个人的可能性；
根据图灵完备性，g(emb1，emb2)可最终分解为加法和乘法的组合，采用同态加密算法f()，因此有f(g(emb1，emb2))＝
g(f(emb1)，f(emb2))，得到输出结果为r＝f(g(emb1，emb2))，通过计算f-1(r)得到最终输出结果。
本发明的有益效果为：第一，用户私人密匙完全掌握在用户手中，由用户进行密匙授权，在云端上不存在明文传输。第二，通过将私匙分散在不同的客户端设备上，只能窃取到少量的用户信息。云端无明文存在，即使云端被攻破，也无法窃取用户信息。
附图说明
图1为本发明的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1所示：一种基于同态加密的隐私保护人脸识别方法，采用以下步骤，
步骤1：第一数据采集装置采集使用者人脸图像上传到第一人脸识别模块；
步骤2：第一人脸识别模块提取使用者人脸特征值，将该使用者特征值传送到第一同态加密模块；
步骤3：第一同态加密模块通过公匙进行加密得到第一人脸特征值密文；
步骤4：储存装置将身份照片上传到第二人脸识别模块中；
步骤5：第二人脸识别模块提取使用者人脸特征值，将该使用者特征值传送到第二同态加密模块；
步骤6：第二同态加密模块通过公匙进行加密得到第二人脸特征值密文；
步骤7：将第一人脸特征值密文和第二人脸特征值密文送入到同态人脸对比引擎中进行比较；
步骤8：将比对结果密文发送到客户端；
步骤9：客户端将同态解密通过私匙进行同态解密。
人脸特征值相似度的其中一种求解具体方式为，通过两个人脸特征值的向量点乘来表征两张人脸的相似度；
例如，两个向量a＝[a,a,……，a]和b＝[b,b,……，b]的点乘可表示为
上述第一同态加密模块和第二同态加密模块的识别过程具体为，假设人脸识别的运算为g(emb1，emb2)，通过比对输出结果为一个0到1之间的浮点数，表示两张照片是同一个人的可能性；
根据图灵完备性，g(emb1，emb2)可最终分解为加法和乘法的组合，采用同态加密算法f()，因此有f(g(emb1，emb2))＝g(f(emb1)，f(emb2))，得到输出结果为r＝f(g(emb1，emb2))，通过计算f-1(r)得到最终输出结果。

Claims (2)

1.一种基于同态加密的隐私保护人脸识别方法，其特征在于：
采用以下步骤，
步骤1：第一数据采集装置采集使用者人脸图像上传到第一人脸识别模块；
步骤2：第一人脸识别模块提取使用者人脸特征值，将该使用者特征值传送到第一同态加密模块；
步骤3：第一同态加密模块通过公匙进行加密得到第一人脸特征值密文；
步骤4：；储存装置或者现场采集装置将身份照片上传到第二人脸识别模块中；
步骤5：第二人脸识别模块提取身份照片上的人脸特征值，将该身份照片上的特征值传送到第二同态加密模块；
步骤6：第二同态加密模块通过公匙进行加密得到第二人脸特征值密文；
步骤7：将第一人脸特征值密文和第二人脸特征值密文送入到同态人脸对比引擎中进行比较；
步骤8：将比对结果密文发送到客户端；
步骤9：客户端将同态解密通过私匙进行同态解密。
2.根据权利要求1所述一种基于同态加密的隐私保护人脸识别方法，其特征在于：所述第一同态加密模块和所述第二同态加密模块的识别过程具体为，人脸识别运算为g(emb1，emb2)，通过比对输出结果与阈值的大小，表示两张照片是同一个人的可能性；
根据图灵完备性，g(emb1，emb2)可最终分解为加法和乘法的组合，采用同态加密算法f()，因此有f(g(emb1，emb2))＝g(f(emb1)，f(emb2))，得到输出结果为r＝f(g(emb1，emb2))，通过计算f-1(r)得到最终输出结果。
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