CN111526148A - 一种云计算环境下加密音频的安全去噪系统及方法 - Google Patents
一种云计算环境下加密音频的安全去噪系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111526148A CN111526148A CN202010337035.XA CN202010337035A CN111526148A CN 111526148 A CN111526148 A CN 111526148A CN 202010337035 A CN202010337035 A CN 202010337035A CN 111526148 A CN111526148 A CN 111526148A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ciphertext
- audio
- cloud server
- encrypted audio
- plaintext
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 49
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 57
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 28
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 25
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 16
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 6
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 6
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000009795 derivation Methods 0.000 claims description 3
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 7
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000009432 framing Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000011410 subtraction method Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
- H04L63/04—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks
- H04L63/0428—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks wherein the data content is protected, e.g. by encrypting or encapsulating the payload
- H04L63/0442—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks wherein the data content is protected, e.g. by encrypting or encapsulating the payload wherein the sending and receiving network entities apply asymmetric encryption, i.e. different keys for encryption and decryption
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
- G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
- G10L21/0208—Noise filtering
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
- H04L63/06—Network architectures or network communication protocols for network security for supporting key management in a packet data network
- H04L63/062—Network architectures or network communication protocols for network security for supporting key management in a packet data network for key distribution, e.g. centrally by trusted party
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/10—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/10—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
- H04L67/1097—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network for distributed storage of data in networks, e.g. transport arrangements for network file system [NFS], storage area networks [SAN] or network attached storage [NAS]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
- H04L9/008—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols involving homomorphic encryption
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
- H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
- H04L9/0816—Key establishment, i.e. cryptographic processes or cryptographic protocols whereby a shared secret becomes available to two or more parties, for subsequent use
- H04L9/0819—Key transport or distribution, i.e. key establishment techniques where one party creates or otherwise obtains a secret value, and securely transfers it to the other(s)
- H04L9/083—Key transport or distribution, i.e. key establishment techniques where one party creates or otherwise obtains a secret value, and securely transfers it to the other(s) involving central third party, e.g. key distribution center [KDC] or trusted third party [TTP]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Computer And Data Communications (AREA)
Abstract
本发明提出一种云计算环境下加密音频的安全去噪系统,包括:用户端,用于对音频进行加密处理及对加密音频进行解密处理;隐私服务器,用于为用户端提供Paillier加性同态的公钥和私钥;云服务器,用于对用户端上传的音频进行存储及去噪;所述云服务器上设有交互计算模块,用于隐私服务器及云服务器之间在加密域的去噪交互计算。本发明还提出一种云计算环境下加密音频的安全去噪方法,使得用户不须将音频从云端下载至本地再去噪,过程简单,且不会泄露隐私数据。
Description
技术领域
本发明涉及音频去噪的技术领域,更具体地,涉及一种云计算环境下加密音频的安全去噪系统及方法。
背景技术
近年来,随着信息技术的快速发展,云技术越来越多地应用在我们的日常生活中,越来越多的用户将自己的数据上传到云上存储及计算。当涉及隐私数据时,例如私密语音音频,我们通常选择采用加密方法例如Paillier加密算法对其进行加密以保护隐私信息,Paillier加密算法具有加性同态的特性,是一种被广泛使用的公钥加密算法,不仅可以实现公钥加密,还可以运用到各种云计算应用上,从根本上解决了数据隐私的问题。
然而,当用户需要对加密音频去噪时,这些经加密的音频很难用现有的明文域方法去处理,如果将音频从云端下载解密后,然后再在本地去噪,过程比较繁琐,但直接在云端解密音频,又具有泄露隐私的风险。
因此,提出一种不须下载至本地去噪且不泄露隐私数据的云计算环境下加密音频的安全去噪系统及方法十分有必要。
发明内容
为克服将音频从云端下载解密后在本地去噪的过程比较繁琐,但直接在云端解密音频,又具有泄露隐私的风险矛盾问题,为解决以上问题,本发明提出一种云计算环境下加密音频的安全去噪系统及方法,不须将音频从云端下载至本地再去噪,且不会泄露隐私数据。
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。
为了达到上述技术效果,本发明的技术方案如下:
一种云计算环境下加密音频的安全去噪系统,包括:
用户端,用于对音频进行加密处理及对加密音频进行解密处理;
隐私服务器,用于为用户端提供Paillier加性同态的公钥和私钥;
云服务器,用于对用户端上传的音频进行存储及去噪。
优选地,所述云服务器上设有交互计算模块,用于隐私服务器及云服务器之间在加密域的去噪交互计算。
本发明还提出一种云计算环境下加密音频的安全去噪方法,所述方法所述的系统实现,至少包括:
S1.用户端向隐私服务器申请并获取Paillier加性同态的公钥pk和私钥sk;
S2.用户端将公钥pk传输至云服务器,并利用公钥pk对音频的各采样点进行加密后,上传至云服务器;
S3.云服务器将用户端传输的加密音频进行存储;
S4.云服务器通过交互计算模块与隐私服务器进行加密音频在加密域的去噪交互计算。
S5.用户端利用私钥sk对从云服务器下载的加密音频进行解密。
优选地,用户端利用公钥pk对音频的各采样点中的浮点数进行加密时,将音频各采样点中的浮点数乘以大整数Q后,再取整,最后进行加密,Q为精度控制系数;用户端利用公钥pk对音频的各采样点中的负数进行加密时,采用模运算的处理方法,过程为:将公钥pk的原加密范围[0,n)中的后半段加密范围表示负数加密范围使加密范围变为n表示加密的最大正整数。
在此,由于Paillier加密法仅适用于正整数加密,所以对音频各采样点中的浮点数和负数进行加密时,须进行变换处理。
优选地,步骤S4所述的云服务器通过交互计算模块与隐私服务器进行的交互计算包括密文乘法计算、密文除法计算、密文开方计算及密文比较计算。
优选地,所述密文乘法计算的协议符号公式为:
其中,a、b均表示加密音频的明文,密文乘法计算的过程为:
S401.云服务器随机生成整数明文r1及整数明文r2,其中r1>>a,r2>>b;
在此,在密文乘法的计算过程中,云服务器拥有密文密文和公钥pk,隐私服务器拥有公钥pk和私钥sk,计算输出后,云服务器获得密文隐私服务器无法获得关于明文a,b的任何信息,因此,密文乘法交互过程,不泄露任何隐私数据。
所述密文除法计算的协议符号公式为:
其中,a、b均表示加密音频的明文,Q为精度控制系数;
密文除法计算的过程为:
在此,在密文除法的计算过程中,云服务器拥有密文密文精度控制系数Q和公钥pk,隐私服务器拥有公钥pk和私钥sk,计算输出后,云服务器获得密文隐私服务器无法获得关于明文a,b的任何信息,因此,密文除法交互过程,不泄露任何隐私数据。
所述密文开方计算的协议符号公式为:
其中,a表示加密音频的密文,Q为精度控制系数;
密文开方计算的过程为:
在此,在密文开方的计算过程中,云服务器拥有密文精度控制系数Q和公钥pk,隐私服务器拥有公钥pk和私钥sk,计算输出后,云服务器获得密文隐私服务器无法获得关于明文a的任何信息,因此,密文开方交互过程,不泄露任何隐私数据。
所述密文比较计算的协议符号公式为:
密文比较计算的过程为:
在此,在密文比较的计算过程中,云服务器拥有密文密文和公钥pk,隐私服务器拥有公钥pk和私钥sk,计算输出后,云服务器获得密文隐私服务器无法获得关于明文a,明文b的任何信息,因此,在密文比较交互过程,不泄露任何隐私数据。
优选地,步骤S4所述的加密音频去噪是通过基本谱减法在交互计算过程中的设计实现,保证了隐私数据不会泄露的同时去除噪声。
优选地,基本谱减法在交互计算过程中的设计步骤为:
其中,W(m)表示在加密范围内的窗口系数,m表示在(0,M]之间的整数,α0表示系数;
求取变换系数矩阵D和反变换系数矩阵D′,公式分别为:
其中,L为加密音频的信号长度;u,v均表示在(0,M]之间的整数;
离散傅里叶变换的公式为:
离散傅里叶反变换的公式为:
第三步,计算加密音频的各帧音频信号能量和噪声平均能量;
取加密音频的前N帧加密音频作为无话段,将信号能量求和得噪声平均能量谱:
其中,i表示加密音频的i帧序号数,Pnoise(m)表示噪声平均能量谱;Pi(m)表示第i帧加密音频的信号能量;
云服务器与隐私服务器进行交互计算密文开方和乘法,求取谱减后的频谱实部Re′p(m):
求取谱减后的频谱实部Im′p(m):
其中,Q1,Q2均为精度系数;
其中,0≤m<M。
在此,求噪声平均能量谱Pnoise(m)时,没有除以N,后续用乘法来抵消,以减少交互计算,提高计算效率。
与现有技术相比,本发明技术方案的有益效果是:
本发明提出一种云计算环境下加密音频的安全去噪系统及方法,通过用户端、隐私服务器及云服务器三者之间配合,利用云服务器上的交互计算模块与隐私服务器在加密域进行去噪交互计算,使得用户不须将音频从云端下载至本地再去噪,过程简单,且不会泄露隐私数据。
附图说明
图1为本发明提出的云计算环境下加密音频的安全去噪系统的结构图。
图2为本发明提出的云计算环境下加密音频的安全去噪方法的流程图。
图3为本发明实施例中提出的一种加密音频的波形图。
图4为本发明实施例中提出的为检测去噪效果加入的-5dB噪声的信号波形图。
图5为本发明实施例中提出的采用本申请提出方法去噪后的加密音频的波形图。
图6为本发明实施例中提出的采用明文域去噪后的加密音频的波形图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;
为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;
对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
如图1所示的云计算环境下加密音频的安全去噪系统的结构图,包括:
用户端,用于对音频进行加密处理及对加密音频进行解密处理;
隐私服务器,用于为用户端提供Paillier加性同态的公钥和私钥;
云服务器,用于对用户端上传的音频进行存储及去噪;
在本实施例中,云服务器上设有交互计算模块,用于隐私服务器及云服务器之间在加密域的去噪交互计算。
用户端从隐私服务器申请获取Paillier公钥pk和私钥sk,并将公钥pk告知云服务器,用户端利用公钥pk对音频进行加密,并上传至云服务器进行存储,通过云服务器与隐私服务器之间的交互计算,对加密音频在加密域内进行去噪。
参见图2,本发明还提出一种云计算环境下加密音频的安全去噪方法,所述方法基于云计算环境下加密音频的安全去噪系统实现,包括:
S1.用户端向隐私服务器申请并获取Paillier加性同态的公钥pk和私钥sk;
S2.用户端将公钥pk传输至云服务器,并利用公钥pk对音频的各采样点进行加密后,上传至云服务器;
S3.云服务器将用户端传输的加密音频进行存储;
S4.云服务器通过交互计算模块与隐私服务器进行加密音频在加密域的去噪交互计算。
S5.用户端利用私钥sk对从云服务器下载的加密音频进行解密。
在本实施例中,由于Paillier加密法仅适用于正整数加密,所以对音频各采样点中的浮点数和负数进行加密时,须进行变换处理,具体为:用户端利用公钥pk对音频的各采样点中的浮点数进行加密时,将音频各采样点中的浮点数乘以大整数Q后,再取整,最后进行加密,Q为精度控制系数;用户端利用公钥pk对音频的各采样点中的负数进行加密时,采用模运算的处理方法,过程为:将公钥pk的原加密范围[0,n)中的后半段加密范围表示负数加密范围使加密范围变为n表示加密的最大正整数。
在本实施例中,云服务器通过交互计算模块与隐私服务器进行的交互计算包括密文乘法计算、密文除法计算、密文开方计算及密文比较计算。
所述密文乘法计算的协议符号公式为:
其中,a、b均表示加密音频的明文,密文乘法计算的过程为:
S401.云服务器随机生成整数明文r1及整数明文r2,其中r1>>a,r2>>b;
在密文乘法的计算过程中,云服务器拥有密文密文和公钥pk,隐私服务器拥有公钥pk和私钥sk,计算输出后,云服务器获得密文隐私服务器无法获得关于明文a,b的任何信息,因此,密文乘法交互过程,不泄露任何隐私数据。
所述密文除法计算的协议符号公式为:
其中,a、b均表示加密音频的明文,Q为精度控制系数;
密文除法计算的过程为:
在密文除法的计算过程中,云服务器拥有密文密文精度控制系数Q和公钥pk,隐私服务器拥有公钥pk和私钥sk,计算输出后,云服务器获得密文隐私服务器无法获得关于明文a,b的任何信息,因此,密文除法交互过程,不泄露任何隐私数据。
密文开方计算的协议符号公式为:
其中,a表示加密音频的密文,Q为精度控制系数;
密文开方计算的过程为:
在此,在密文开方的计算过程中,云服务器拥有密文精度控制系数Q和公钥pk,隐私服务器拥有公钥pk和私钥sk,计算输出后,云服务器获得密文隐私服务器无法获得关于明文a的任何信息,因此,密文开方交互过程,不泄露任何隐私数据。
密文比较计算的协议符号公式为:
密文比较计算的过程为:
S435.云服务器随机生成整数r0,r1,r2,通过同态性质计算得 并将传输至隐私服务器,隐私服务器由i直接选出并将重加密后返回给云服务器,云服务器通过同态性质计算得在密文比较的计算过程中,云服务器拥有密文密文和公钥pk,隐私服务器拥有公钥pk和私钥sk,计算输出后,云服务器获得密文隐私服务器无法获得关于明文a,明文b的任何信息,因此,在密文比较交互过程,不泄露任何隐私数据。
在本实施例中,步骤S4所述的加密音频去噪是通过基本谱减法在交互计算过程中的设计实现,保证了隐私数据不会泄露的同时去除噪声。
基本基本谱减法在交互计算过程中的设计步骤为:
其中,W(m)表示在加密范围内的窗口系数,m表示在(0,M]之间的整数,α0表示系数;在本实施例中,α0取0.46;
求取变换系数矩阵D和反变换系数矩阵D′,公式分别为:
其中,L为加密音频的信号长度;u,v均表示在(0,M]之间的整数;
离散傅里叶变换的公式为:
离散傅里叶反变换的公式为:
第三步,计算加密音频的各帧音频信号能量和噪声平均能量;
取加密音频的前N帧加密音频作为无话段,将信号能量求和得噪声平均能量谱:
其中,i表示加密音频的i帧序号数,Pnoise(m)表示噪声平均能量谱;Pi(m)表示第i帧加密音频的信号能量;
云服务器与隐私服务器进行交互计算密文开方和乘法,求取谱减后的频谱实部Re′p(m):
求取谱减后的频谱实部Im′p(m):
其中,Q1,Q2均为精度系数;
第五步,由谱减后的频谱实部Re′p(m)和谱减后的频谱实部Im′p(m)经过第二步傅里叶反变换,在具体实施时,谱减后的频谱实部Re′p(m)和谱减后的频谱实部Im′p(m)做傅里叶反变换是可根据公式直接进行的操作,此处不再赘述,得到去噪后的各帧加密音频后,将所有信号帧进行重叠相加,得到去噪后加密音频过程为:
其中,0≤m<M。
下面结合实际具体的情况进行说明,图3为一种加密音频的波形图,图4为在加密音频中加入-5dB噪声后的加密音频的波形图,可看出噪声对加密音频产生了较大的干扰;图5为采用本申请提出的方法去噪后的加密音频波形图,图6为采用常规明文域去噪后的加密音频波形图,将图5使用加密域谱减法对音频进行去噪的结果与图6明文域去噪结果的对比,可见该去噪算法可很好地移除噪声,且本发明设计的加密域去噪算法的去噪结果与明文域基本一致。
对音频分别加信噪比-15~15dB的7种噪声,使用谱减法在明文域和加密域分别进行去噪的实验结果如表4所示。
表4
其中,表4分别计算了分帧信噪比、加密域分帧信噪比、明文域分帧信噪比、百分比损失及加密域与加密域相关系数,从实验结果可看出,平均百分损失比基本在10-6数量级,即本申请设计的加密域算法可达到与明文域基本一致的效果。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件;
附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种云计算环境下加密音频的安全去噪系统,其特征在于,包括:
用户端,用于对音频进行加密处理及对加密音频进行解密处理;
隐私服务器,用于为用户端提供Paillier加性同态的公钥和私钥;
云服务器,用于对用户端上传的音频进行存储及去噪。
2.根据权利要求1所述的云计算环境下加密音频的安全去噪系统,其特征在于,所述云服务器上设有交互计算模块,用于隐私服务器及云服务器之间在加密域的去噪交互计算。
3.一种云计算环境下加密音频的安全去噪方法,所述方法通过权力要求2所述的系统实现,其特征在于,至少包括:
S1.用户端向隐私服务器申请并获取Paillier加性同态的公钥pk和私钥sk;
S2.用户端将公钥pk传输至云服务器,并利用公钥pk对音频的各采样点进行加密后,上传至云服务器;
S3.云服务器将用户端传输的加密音频进行存储;
S4.云服务器通过交互计算模块与隐私服务器进行加密音频在加密域的去噪交互计算。
S5.用户端利用私钥sk对从云服务器下载的加密音频进行解密。
5.根据权利要求4所述的云计算环境下加密音频的安全去噪方法,其特征在于,步骤S4所述的云服务器通过交互计算模块与隐私服务器进行的交互计算包括密文乘法计算、密文除法计算、密文开方计算及密文比较计算。
6.根据权利要求5所述的云计算环境下加密音频的安全去噪方法,其特征在于,所述密文乘法计算的协议符号公式为:
其中,a、b均表示加密音频的明文,密文乘法计算的过程为:
S401.云服务器随机生成整数明文r1及整数明文r2,其中r1>>a,r2>>b;
所述密文除法计算的协议符号公式为:
其中,a、b均表示加密音频的明文,Q为精度控制系数;
密文除法计算的过程为:
所述密文开方计算的协议符号公式为:
其中,a表示加密音频的密文,Q为精度控制系数;
密文开方计算的过程为:
所述密文比较计算的协议符号公式为:
密文比较计算的过程为:
7.根据权利要求6所述的云计算环境下加密音频的安全去噪方法,其特征在于,步骤S4所述的加密音频去噪是通过基本谱减法在交互计算过程中的设计实现。
8.根据权利要求7所述的云计算环境下加密音频的安全去噪方法,其特征在于,基本谱减法在交互计算过程中的设计步骤为:
其中,W(m)表示在加密范围内的窗口系数,m表示在(0,M]之间的整数,α0表示系数;
求取变换系数矩阵D和反变换系数矩阵D′,公式分别为:
其中,L为加密音频的信号长度;u,v均表示在(0,M]之间的整数;
离散傅里叶变换的公式为:
离散傅里叶反变换的公式为:
第三步,计算加密音频的各帧音频信号能量和噪声平均能量;
取加密音频的前N帧加密音频作为无话段,将信号能量求和得噪声平均能量谱:
其中,i表示加密音频的i帧序号数,Pnoise(m)表示噪声平均能量谱;Pi(m)表示第i帧加密音频的信号能量;
云服务器与隐私服务器进行交互计算密文开方和乘法,求取谱减后的频谱实部Re′p(m):
求取谱减后的频谱实部Im′p(m):
其中,Q1,Q2均为精度系数;
其中,0≤m<M。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010337035.XA CN111526148B (zh) | 2020-04-26 | 2020-04-26 | 一种云计算环境下加密音频的安全去噪系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010337035.XA CN111526148B (zh) | 2020-04-26 | 2020-04-26 | 一种云计算环境下加密音频的安全去噪系统及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111526148A true CN111526148A (zh) | 2020-08-11 |
CN111526148B CN111526148B (zh) | 2022-02-25 |
Family
ID=71903376
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010337035.XA Expired - Fee Related CN111526148B (zh) | 2020-04-26 | 2020-04-26 | 一种云计算环境下加密音频的安全去噪系统及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111526148B (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112233007A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-01-15 | 中山大学 | 一种云计算环境下的加密图像水印嵌入方法 |
CN112288757A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-01-29 | 中山大学 | 一种基于数据打包技术的加密域图像分割优化方法 |
CN112527699A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-03-19 | 中山大学 | 一种云计算环境下安全计算纳什均衡点的方法 |
CN113965314A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-01-21 | 深圳市洞见智慧科技有限公司 | 同态加密处理方法及相关设备 |
CN114944163A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-08-26 | 合肥亚慕信息科技有限公司 | 基于人工智能算法数据交互系统 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104268825A (zh) * | 2014-09-28 | 2015-01-07 | 西安交通大学 | 一种针对图像的加密及密文处理方法 |
CN106534313A (zh) * | 2016-11-17 | 2017-03-22 | 浙江工商大学 | 面向云端数据发布保护安全及隐私的频度测定方法和系统 |
CN106850183A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-06-13 | 蒋林智 | 一种全同态加密密文除法实现方法 |
CN107294697A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-10-24 | 西安电子科技大学 | 基于明文相似矩阵的对称全同态加密方法 |
CN110059501A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-07-26 | 广州大学 | 一种基于差分隐私的安全外包机器学习方法 |
CN110233730A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-09-13 | 暨南大学 | 一种基于k均值聚类的隐私信息保护方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105323209A (zh) * | 2014-06-05 | 2016-02-10 | 江苏博智软件科技有限公司 | 全同态加密和多重数字水印技术的云数据安全保护方法 |
CN105429855A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-03-23 | 成都微讯云通科技有限公司 | 一种基于语音的通信方法 |
CN105631296B (zh) * | 2015-12-30 | 2018-07-31 | 北京工业大学 | 一种基于cnn特征提取器的安全人脸认证系统设计方法 |
US11171785B2 (en) * | 2016-10-31 | 2021-11-09 | Katholieke Universiteit Leuven | Authentication method and system |
CN107147484B (zh) * | 2017-05-12 | 2020-03-31 | 南京邮电大学 | 一种面向隐私保护的浮点数全同态加密方法 |
CN110008717B (zh) * | 2019-02-26 | 2023-04-11 | 东北大学 | 支持隐私保护的决策树分类服务系统及方法 |
-
2020
- 2020-04-26 CN CN202010337035.XA patent/CN111526148B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104268825A (zh) * | 2014-09-28 | 2015-01-07 | 西安交通大学 | 一种针对图像的加密及密文处理方法 |
CN106534313A (zh) * | 2016-11-17 | 2017-03-22 | 浙江工商大学 | 面向云端数据发布保护安全及隐私的频度测定方法和系统 |
CN106850183A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-06-13 | 蒋林智 | 一种全同态加密密文除法实现方法 |
CN107294697A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-10-24 | 西安电子科技大学 | 基于明文相似矩阵的对称全同态加密方法 |
CN110059501A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-07-26 | 广州大学 | 一种基于差分隐私的安全外包机器学习方法 |
CN110233730A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-09-13 | 暨南大学 | 一种基于k均值聚类的隐私信息保护方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ARTISGRAMMER: "同态加密(1) GSW加密方案", 《HTTPS://BLOG.CSDN.NET/ARTISGRAMMER/ARTICLE/DETAILS/99436600》 * |
黄冬梅等: "一种安全的多帧遥感图像的外包融合去噪方法", 《计算机研究与发展》 * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112233007A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-01-15 | 中山大学 | 一种云计算环境下的加密图像水印嵌入方法 |
CN112233007B (zh) * | 2020-10-15 | 2024-03-29 | 中山大学 | 一种云计算环境下的加密图像水印嵌入方法 |
CN112288757A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-01-29 | 中山大学 | 一种基于数据打包技术的加密域图像分割优化方法 |
CN112288757B (zh) * | 2020-10-30 | 2023-09-19 | 中山大学 | 一种基于数据打包技术的加密域图像分割优化方法 |
CN112527699A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-03-19 | 中山大学 | 一种云计算环境下安全计算纳什均衡点的方法 |
CN113965314A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-01-21 | 深圳市洞见智慧科技有限公司 | 同态加密处理方法及相关设备 |
CN113965314B (zh) * | 2021-12-22 | 2022-03-11 | 深圳市洞见智慧科技有限公司 | 同态加密处理方法及相关设备 |
CN114944163A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-08-26 | 合肥亚慕信息科技有限公司 | 基于人工智能算法数据交互系统 |
CN114944163B (zh) * | 2022-04-19 | 2023-02-28 | 合肥亚慕信息科技有限公司 | 基于人工智能算法数据交互系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111526148B (zh) | 2022-02-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111526148B (zh) | 一种云计算环境下加密音频的安全去噪系统及方法 | |
WO2022237450A1 (zh) | 多方安全计算方法、装置、设备及存储介质 | |
Imran et al. | Implementation of El-Gamal algorithm for speech signals encryption and decryption | |
Rahman et al. | Implementation of RSA algorithm for speech data encryption and decryption | |
Babu et al. | A novel audio encryption approach via finite-time synchronization of fractional order hyperchaotic system | |
Elshamy et al. | Efficient audio cryptosystem based on chaotic maps and double random phase encoding | |
Peng | Danger of using fully homomorphic encryption: A look at Microsoft SEAL | |
CN111783129A (zh) | 一种保护隐私的数据处理方法及系统 | |
CN115549891B (zh) | 同态加密方法、同态解密方法、同态计算方法及设备 | |
CN112953700B (zh) | 一种提升安全多方计算效率的方法、系统及存储介质 | |
Padmapriya et al. | Misconstrued voice on SC-FDMA for secured comprehension-a cooperative influence of DWT and ECC | |
Kanhe et al. | Robust audio steganography based on advanced encryption standards in temporal domain | |
Sasikaladevi et al. | A multi-tier security system (SAIL) for protecting audio signals from malicious exploits | |
CN117319086B (zh) | 不经意传输系统、方法、电子设备及存储介质 | |
CN117240433A (zh) | 一种基于代理重加密的信息分享方法及装置 | |
Shahadi | Covert communication model for speech signals based on an indirect and adaptive encryption technique | |
CN117675270A (zh) | 面向纵向联邦学习的多模态数据加密传输方法及系统 | |
CN115102689B (zh) | 两方协同的s盒生成方法、加密方法和存储介质 | |
Shelke et al. | Audio encryption algorithm using modified elliptical curve cryptography and arnold transform for audio watermarking | |
CN115292726A (zh) | 语义通信方法、装置、电子设备及存储介质 | |
CN115065456A (zh) | 一种支持浮点运算的改进同态乘法加密方法 | |
Hendriks et al. | Privacy preserving distributed beamforming based on homomorphic encryption | |
Alaverdyan et al. | Fully Homomorphic Cipher Based on Finite Algebraic Structures | |
Dutta et al. | A Novel Method of Hiding Message Using Musical | |
Alhassan et al. | Residue architecture enhanced audio data encryption scheme using the rivest, shamir, adleman algorithm |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20220225 |