CN112702165A - 一种图像加密方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种图像加密方法及装置，该方法包括：请求步骤，运行在所述图像获取装置上的图像获取程序在捕获到图像后向服务器发送加密请求；生成步骤，所述服务器接收到所述加密请求后，获取所述加密请求中携带的所述图像获取装置的环境信息，使用第一网络模型基于所述环境信息生成第一随机数；加密步骤，所述服务器基于所述第一随机数生成加密密钥对所述图像进行加密。本发明使用服务器对图像进行加密，释放了图像采集装置的计算资源，避免了其进行加密计算导致的性能降低，且使用网络模型基于摄像头的环境信息生成随机数作为加密密钥生成的参数之一，提高了密钥的安全性，且提出了具体的密码强度及随机数生成方法。

Description

一种图像加密方法及装置
技术领域
本发明涉及数据安全技术领域，具体涉及一种图像加密方法及装置。
背景技术
现有技术中，在加密计算时，一般使用设备所在环境信息生成随机数后用于生成密钥，这样容易泄露设备的环境信息，导致系统被攻击。
现有技术中，在加密计算时，不会对生成密钥进行强度的计算，强度较弱的密码将会导致系统风险。
现有技术中，设置在路边的摄像头，如停车探头，计算能力有限，若使用其进行图像加密，将影响其计算性能，且现有技术中，加密是在普通内存中进行的，容易泄露加密数据或为未加密的数据。
发明内容
本发明针对上述现有技术中一个或多个技术缺陷，提出了如下技术方案。
一种图像加密方法，应用在图像获取装置上，该方法包括：
请求步骤，运行在所述图像获取装置上的图像获取程序在捕获到图像后向服务器发送加密请求；
生成步骤，所述服务器接收到所述加密请求后，获取所述加密请求中携带的所述图像获取装置的环境信息，使用第一网络模型基于所述环境信息生成第一随机数；
加密步骤，所述服务器基于所述第一随机数生成加密密钥对所述图像进行加密。
更进一步地，所述加密步骤的操作为：所述服务器中的加密软件基于所述第一随机数生成加密密钥，使用扫描函数对所述加密密钥确定所述加密密钥的强度，如果所述加密密钥的强度大于第一阈值，则所述服务器向所述图像获取装置发送传送所述图像的指令，所述图像获取装置根据所述指令向所述服务器发送所述图像，所述加密软件使用所述加密密钥对所述图像进行加密。
更进一步地，在所述服务器向所述图像获取装置发送传送所述图像的指令的同时，所述加密软件在所述服务器上设置一内存区域，所述内存区域设置为除所述加密软件之外的软件无法访问状态，在所述服务器接收到所述图像后，将所述图像保存在该内存区域中，所述加密软件在所述内存区域中使用所述加密密钥对所述图像进行加密，加密操作完成后，将所述加密后图像进行持久化存储，并从所述内存区域中删除所述加密后的图像。
更进一步地，所述环境信息为基于所述图像获取装置的硬件信息生成的哈希值。
更进一步地，在所述第一网络模型基于所述环境信息生成第一随机数后，使用随机数生成程序基于所述哈希值生成第二随机数，使用第二网络模型判断所述第一随机数与第二随机数的差异，如果所述差异大于第一预设值且小于第二预设值，则表示该第一随机数能用于生成密钥，否则，基于所述差异调节所述第一网络模型的参数，使得生成的第一随机数大于第一预设值且小于第二预设值。
更进一步地，使用扫描函数对所述加密密钥确定所述加密密钥的强度的操作为： 扫面确定所述加密密钥的长度L，统计所述加密密钥中每个字符出现的次数Fi，确定在所述 加密密钥中重复出现的最长的子字符串的长度Lsub，则所述强度Q为：
Figure 517726DEST_PATH_IMAGE001
；其中，n为密钥出现不同的字符的个数，w i 为每种字 符对应的权重，w sub 为最长的子字符串的长度Lsub对应的权重。
本发明还提出了一种图像加密装置，设置在图像获取装置上，该装置包括：
请求单元，运行在所述图像获取装置上的图像获取程序在捕获到图像后向服务器发送加密请求；
生成单元，所述服务器接收到所述加密请求后，获取所述加密请求中携带的所述图像获取装置的环境信息，使用第一网络模型基于所述环境信息生成第一随机数；
加密单元，所述服务器基于所述第一随机数生成加密密钥对所述图像进行加密。
更进一步地，所述加密单元的操作为：所述服务器中的加密软件基于所述第一随机数生成加密密钥，使用扫描函数对所述加密密钥确定所述加密密钥的强度，如果所述加密密钥的强度大于第一阈值，则所述服务器向所述图像获取装置发送传送所述图像的指令，所述图像获取装置根据所述指令向所述服务器发送所述图像，所述加密软件使用所述加密密钥对所述图像进行加密。
更进一步地，在所述服务器向所述图像获取装置发送传送所述图像的指令的同时，所述加密软件在所述服务器上设置一内存区域，所述内存区域设置为除所述加密软件之外的软件无法访问状态，在所述服务器接收到所述图像后，将所述图像保存在该内存区域中，所述加密软件在所述内存区域中使用所述加密密钥对所述图像进行加密，加密操作完成后，将所述加密后图像进行持久化存储，并从所述内存区域中删除所述加密后的图像。
更进一步地，所述环境信息为基于所述图像获取装置的硬件信息生成的哈希值。
更进一步地，在所述第一网络模型基于所述环境信息生成第一随机数后，使用随机数生成程序基于所述哈希值生成第二随机数，使用第二网络模型判断所述第一随机数与第二随机数的差异，如果所述差异大于第一预设值且小于第二预设值，则表示该第一随机数能用于生成密钥，否则，基于所述差异调节所述第一网络模型的参数，使得生成的第一随机数大于第一预设值且小于第二预设值。
更进一步地，使用扫描函数对所述加密密钥确定所述加密密钥的强度的操作为： 扫面确定所述加密密钥的长度L，统计所述加密密钥中每个字符出现的次数Fi，确定在所述 加密密钥中重复出现的最长的子字符串的长度Lsub，则所述强度Q为：
Figure 654309DEST_PATH_IMAGE002
；其中，n为密钥出现不同的字符的个数，w i 为每种字 符对应的权重，w sub 为最长的子字符串的长度Lsub对应的权重。
本发明还提出了一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序代码，当所述计算机程序代码被计算机执行时执行上述之任一的方法。
本发明的技术效果在于：本发明的一种图像加密方法及装置，该方法包括：请求步骤，运行在所述图像获取装置上的图像获取程序在捕获到图像后向服务器发送加密请求；生成步骤，所述服务器接收到所述加密请求后，获取所述加密请求中携带的所述图像获取装置的环境信息，使用第一网络模型基于所述环境信息生成第一随机数；加密步骤，所述服务器基于所述第一随机数生成加密密钥对所述图像进行加密。本发明通过运行在所述图像获取装置上的图像获取程序在捕获到图像后向服务器发送加密请求；所述服务器接收到所述加密请求后，获取所述加密请求中携带的所述图像获取装置的环境信息，使用第一网络模型基于所述环境信息生成第一随机数；所述服务器基于所述第一随机数生成加密密钥对所述图像进行加密，其可以使用服务器对图像进行加密，释放了图像采集装置的计算资源，避免了其进行加密计算导致的性能降低，且使用网络模型基于摄像头的环境信息生成随机数作为加密密钥生成的参数之一，提高了密钥的安全性，本发明中，提出了判断生成的加密密钥的强度的具体计算方式，通过该方式可以计算生成的加密密钥的强度，如果强度满足需求则使用该密钥进行加密，否则，则需要重新什么密钥，直到生成符合预设强度的密钥，提高了加密的安全性，本发明为进一步地提高加密的安全性，加密软件在所述服务器上设置一内存区域，所述内存区域设置为除所述加密软件之外的软件无法访问状态，在所述服务器接收到所述图像后，将所述图像保存在该内存区域中，所述加密软件在所述内存区域中使用所述加密密钥对所述图像进行加密，通过在封闭内存中进行图像的加密，进一步提高了加密的安全性，且加密完成后及时删除加密图像，以节约内存，提高保密性，本发明通过将环境信息生成哈希值后，比如内存相关信息生成哈希值后再生成随机数，且使用神经网络模型生成随机数，并使用另一个神经网络模型判断神经网络模型与普通随机函数生成的随机数的差异，确保，神经网络生成的模型与普通随机函数生成的模型差异在一定范围内，即生成的随机数是与设备的环境信息相关的，但相关程度即不是太低也不是太高，太低导致随机性不够，太高导致环境信息的哈希值泄露导致系统风险。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1是根据本发明的实施例的一种图像加密方法的流程图。
图2是根据本发明的实施例的一种图像加密装置的结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1示出了本发明的一种图像加密方法，应用在图像获取装置上，该方法包括：
请求步骤S101，运行在所述图像获取装置上的图像获取程序在捕获到图像后向服务器发送加密请求；
生成步骤S102，所述服务器接收到所述加密请求后，获取所述加密请求中携带的所述图像获取装置的环境信息，使用第一网络模型基于所述环境信息生成第一随机数；
加密步骤S103，所述服务器基于所述第一随机数生成加密密钥对所述图像进行加密。
本发明中的所述图像获取装置可以是独立的摄像头，比如用于采集停车行为的路边摄像头等，即该类摄像头的计算能力有限，使用其对图像进行加密耗费较大的系统资源，影响图像采集装置的工作性能。本发明通过运行在所述图像获取装置上的图像获取程序在捕获到图像后向服务器发送加密请求；所述服务器接收到所述加密请求后，获取所述加密请求中携带的所述图像获取装置的环境信息，使用第一网络模型基于所述环境信息生成第一随机数；所述服务器基于所述第一随机数生成加密密钥对所述图像进行加密，其可以使用服务器对图像进行加密，释放了图像采集装置的计算资源，避免了其进行加密计算导致的性能降低，且使用网络模型基于摄像头的环境信息生成随机数作为加密密钥生成的参数之一，提高了密钥的安全性，这是本发明的重要发明点之一。
在一个实施例中，所述加密步骤的操作为：所述服务器中的加密软件基于所述第一随机数生成加密密钥，使用扫描函数对所述加密密钥确定所述加密密钥的强度，如果所述加密密钥的强度大于第一阈值，则所述服务器向所述图像获取装置发送传送所述图像的指令，所述图像获取装置根据所述指令向所述服务器发送所述图像，所述加密软件使用所述加密密钥对所述图像进行加密。
在一个优选的实施例中，使用扫描函数对所述加密密钥确定所述加密密钥的强度 的操作为：扫面确定所述加密密钥的长度L，统计所述加密密钥中每个字符出现的次数Fi， 确定在所述加密密钥中重复出现的最长的子字符串的长度Lsub，则所述强度Q为：
Figure 775717DEST_PATH_IMAGE003
；其中，n为密钥出现不同的字符的个数，w i 为每种字 符对应的权重，w sub 为最长的子字符串的长度Lsub对应的权重，F为一次数预设值，LT为一长 度预设值。
本发明中，提出了判断生成的加密密钥的强度的具体计算方式，通过该方式可以计算生成的加密密钥的强度，如果强度满足需求则使用该密钥进行加密，否则，则需要重新什么密钥，直到生成符合预设强度的密钥，提高了加密的安全性，这是本发明的重要发明点之一。
在一个优选实施例中，在所述服务器向所述图像获取装置发送传送所述图像的指令的同时，所述加密软件在所述服务器上设置一内存区域，所述内存区域设置为除所述加密软件之外的软件无法访问状态，在所述服务器接收到所述图像后，将所述图像保存在该内存区域中，所述加密软件在所述内存区域中使用所述加密密钥对所述图像进行加密，加密操作完成后，将所述加密后图像进行持久化存储，并从所述内存区域中删除所述加密后的图像。
本发明为进一步地提高加密的安全性，加密软件在所述服务器上设置一内存区域，所述内存区域设置为除所述加密软件之外的软件无法访问状态，在所述服务器接收到所述图像后，将所述图像保存在该内存区域中，所述加密软件在所述内存区域中使用所述加密密钥对所述图像进行加密，通过在封闭内存中进行图像的加密，进一步提高了加密的安全性，且加密完成后及时删除加密图像，以节约内存，提高保密性，这是本发明的另一个重要发明点。
在一个实施例中，所述环境信息为基于所述图像获取装置的硬件信息生成的哈希值。在所述第一网络模型基于所述环境信息生成第一随机数后，使用随机数生成程序基于所述哈希值生成第二随机数，使用第二网络模型判断所述第一随机数与第二随机数的差异，如果所述差异大于第一预设值且小于第二预设值，则表示该第一随机数能用于生成密钥，否则，基于所述差异调节所述第一网络模型的参数，使得生成的第一随机数大于第一预设值且小于第二预设值。
现有技术中，一般使用设备所在环境信息生成随机数后用于生成密钥，这样容易泄露设备的环境信息，本发明通过将环境信息生成哈希值后，比如内存相关信息生成哈希值后再生成随机数，且使用神经网络模型生成随机数，并使用另一个神经网络模型判断神经网络模型与普通随机函数生成的随机数的差异，确保，神经网络生成的模型与普通随机函数生成的模型差异在一定范围内，即生成的随机数是与设备的环境信息相关的，但相关程度即不是太低也不是太高，太低导致随机性不够，太高导致环境信息的哈希值泄露导致系统风险，这是本发明的另一个重要发明点。第一、二网络模型在使用前需要训练，对神经网络模型训练不是本发明的重点。
图2示出了本发明的一种图像加密装置，设置在图像获取装置上，该装置包括：
请求单元201，运行在所述图像获取装置上的图像获取程序在捕获到图像后向服务器发送加密请求；
生成单元202，所述服务器接收到所述加密请求后，获取所述加密请求中携带的所述图像获取装置的环境信息，使用第一网络模型基于所述环境信息生成第一随机数；
加密单元203，所述服务器基于所述第一随机数生成加密密钥对所述图像进行加密。
本发明中的所述图像获取装置可以是独立的摄像头，比如用于采集停车行为的路边摄像头等，即该类摄像头的计算能力有限，使用其对图像进行加密耗费较大的系统资源，影响图像采集装置的工作性能。本发明通过运行在所述图像获取装置上的图像获取程序在捕获到图像后向服务器发送加密请求；所述服务器接收到所述加密请求后，获取所述加密请求中携带的所述图像获取装置的环境信息，使用第一网络模型基于所述环境信息生成第一随机数；所述服务器基于所述第一随机数生成加密密钥对所述图像进行加密，其可以使用服务器对图像进行加密，释放了图像采集装置的计算资源，避免了其进行加密计算导致的性能降低，且使用网络模型基于摄像头的环境信息生成随机数作为加密密钥生成的参数之一，提高了密钥的安全性，这是本发明的重要发明点之一。
在一个实施例中，所述加密单元执行的操作为：所述服务器中的加密软件基于所述第一随机数生成加密密钥，使用扫描函数对所述加密密钥确定所述加密密钥的强度，如果所述加密密钥的强度大于第一阈值，则所述服务器向所述图像获取装置发送传送所述图像的指令，所述图像获取装置根据所述指令向所述服务器发送所述图像，所述加密软件使用所述加密密钥对所述图像进行加密。
在一个优选的实施例中，使用扫描函数对所述加密密钥确定所述加密密钥的强度 的操作为：扫面确定所述加密密钥的长度L，统计所述加密密钥中每个字符出现的次数Fi， 确定在所述加密密钥中重复出现的最长的子字符串的长度Lsub，则所述强度Q为：
Figure 706764DEST_PATH_IMAGE004
；其中，n为密钥出现不同的字符的个数，w i 为每种字 符对应的权重，w sub 为最长的子字符串的长度Lsub对应的权重，F为一次数预设值，LT为一长 度预设值。
本发明中，提出了判断生成的加密密钥的强度的具体计算方式，通过该方式可以计算生成的加密密钥的强度，如果强度满足需求则使用该密钥进行加密，否则，则需要重新什么密钥，直到生成符合预设强度的密钥，提高了加密的安全性，这是本发明的重要发明点之一。
在一个优选实施例中，在所述服务器向所述图像获取装置发送传送所述图像的指令的同时，所述加密软件在所述服务器上设置一内存区域，所述内存区域设置为除所述加密软件之外的软件无法访问状态，在所述服务器接收到所述图像后，将所述图像保存在该内存区域中，所述加密软件在所述内存区域中使用所述加密密钥对所述图像进行加密，加密操作完成后，将所述加密后图像进行持久化存储，并从所述内存区域中删除所述加密后的图像。
本发明为进一步地提高加密的安全性，加密软件在所述服务器上设置一内存区域，所述内存区域设置为除所述加密软件之外的软件无法访问状态，在所述服务器接收到所述图像后，将所述图像保存在该内存区域中，所述加密软件在所述内存区域中使用所述加密密钥对所述图像进行加密，通过在封闭内存中进行图像的加密，进一步提高了加密的安全性，且加密完成后及时删除加密图像，以节约内存，提高保密性，这是本发明的另一个重要发明点。
在一个实施例中，所述环境信息为基于所述图像获取装置的硬件信息生成的哈希值。在所述第一网络模型基于所述环境信息生成第一随机数后，使用随机数生成程序基于所述哈希值生成第二随机数，使用第二网络模型判断所述第一随机数与第二随机数的差异，如果所述差异大于第一预设值且小于第二预设值，则表示该第一随机数能用于生成密钥，否则，基于所述差异调节所述第一网络模型的参数，使得生成的第一随机数大于第一预设值且小于第二预设值。
现有技术中，一般使用设备所在环境信息生成随机数后用于生成密钥，这样容易泄露设备的环境信息，本发明通过将环境信息生成哈希值后，比如内存相关信息生成哈希值后再生成随机数，且使用神经网络模型生成随机数，并使用另一个神经网络模型判断神经网络模型与普通随机函数生成的随机数的差异，确保，神经网络生成的模型与普通随机函数生成的模型差异在一定范围内，即生成的随机数是与设备的环境信息相关的，但相关程度即不是太低也不是太高，太低导致随机性不够，太高导致环境信息的哈希值泄露导致系统风险，这是本发明的另一个重要发明点。
本发明的为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质 中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的装置。
最后所应说明的是：以上实施例仅以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种图像加密方法，应用在图像获取装置上，其特征在于，该方法包括：
请求步骤，运行在所述图像获取装置上的图像获取程序在捕获到图像后向服务器发送加密请求；
生成步骤，所述服务器接收到所述加密请求后，获取所述加密请求中携带的所述图像获取装置的环境信息，使用第一网络模型基于所述环境信息生成第一随机数；
加密步骤，所述服务器基于所述第一随机数生成加密密钥对所述图像进行加密。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加密步骤的操作为：所述服务器中的加密软件基于所述第一随机数生成加密密钥，使用扫描函数对所述加密密钥确定所述加密密钥的强度，如果所述加密密钥的强度大于第一阈值，则所述服务器向所述图像获取装置发送传送所述图像的指令，所述图像获取装置根据所述指令向所述服务器发送所述图像，所述加密软件使用所述加密密钥对所述图像进行加密。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述服务器向所述图像获取装置发送传送所述图像的指令的同时，所述加密软件在所述服务器上设置一内存区域，所述内存区域设置为除所述加密软件之外的软件无法访问状态，在所述服务器接收到所述图像后，将所述图像保存在该内存区域中，所述加密软件在所述内存区域中使用所述加密密钥对所述图像进行加密，加密操作完成后，将加密后图像进行持久化存储，并从所述内存区域中删除所述加密后的图像。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述环境信息为基于所述图像获取装置的硬件信息生成的哈希值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述第一网络模型基于所述环境信息生成第一随机数后，使用随机数生成程序基于所述哈希值生成第二随机数，使用第二网络模型判断所述第一随机数与第二随机数的差异，如果所述差异大于第一预设值且小于第二预设值，则表示该第一随机数能用于生成密钥，否则，基于所述差异调节所述第一网络模型的参数，使得生成的第一随机数大于第一预设值且小于第二预设值。
6.一种图像加密装置，设置在图像获取装置上，其特征在于，该装置包括：
请求单元，运行在所述图像获取装置上的图像获取程序在捕获到图像后向服务器发送加密请求；
生成单元，所述服务器接收到所述加密请求后，获取所述加密请求中携带的所述图像获取装置的环境信息，使用第一网络模型基于所述环境信息生成第一随机数；
加密单元，所述服务器基于所述第一随机数生成加密密钥对所述图像进行加密。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述加密单元的操作为：所述服务器中的加密软件基于所述第一随机数生成加密密钥，使用扫描函数对所述加密密钥确定所述加密密钥的强度，如果所述加密密钥的强度大于第一阈值，则所述服务器向所述图像获取装置发送传送所述图像的指令，所述图像获取装置根据所述指令向所述服务器发送所述图像，所述加密软件使用所述加密密钥对所述图像进行加密。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，在所述服务器向所述图像获取装置发送传送所述图像的指令的同时，所述加密软件在所述服务器上设置一内存区域，所述内存区域设置为除所述加密软件之外的软件无法访问状态，在所述服务器接收到所述图像后，将所述图像保存在该内存区域中，所述加密软件在所述内存区域中使用所述加密密钥对所述图像进行加密，加密操作完成后，将所述加密后图像进行持久化存储，并从所述内存区域中删除所述加密后的图像。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述环境信息为基于所述图像获取装置的硬件信息生成的哈希值。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，在所述第一网络模型基于所述环境信息生成第一随机数后，使用随机数生成程序基于所述哈希值生成第二随机数，使用第二网络模型判断所述第一随机数与第二随机数的差异，如果所述差异大于第一预设值且小于第二预设值，则表示该第一随机数能用于生成密钥，否则，基于所述差异调节所述第一网络模型的参数，使得生成的第一随机数大于第一预设值且小于第二预设值。
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