云环境下基于内容的可视媒体安全去重关键技术研究

Large amount of data characteristics and compression encoding featuresof visual media, make visual media secure deduplication faceeven greater challenges than traditional secure deduplication in terms of deduplication granularity, computational overhead, security and other aspects.The proposal is planned for semi-trusted features of the cloud platform and characteristics of visual media data, to carry out visual media secure deduplication key technology research based on content analysis in the cloud environment. The specific contents include:(1) based on visual media data encoding structure and content-aware features, determining visual media deduplication detection object, and proposing the visual media content security deduplication fingerprint generation algorithm;(2) for cross-client deduplication bringing security vulnerabilities, putting forward efficient, provable visual media ciphertext data ownership verification methodbased on content analysis of visual media;(3) from the provable perspective，the high probability determining the integrity of visual media ciphertext object stored in the cloud environment, and realizing the error positioning detection and recovery of visual media deduplication object.Now, visual media has dominated network traffic and storage space, and information privacy is more and more paid attention now. the research of the proposal saves network bandwidth and storage space to even greater extent, while achieving visual media content security privacy protection, to provide technical support for application and promotion of visual media security cloud services.

可视媒体大数据量特点以及压缩编码特征，使得可视媒体安全去重在去重粒度、计算开销、安全性等方面面临着比传统数据安全去重更大的挑战。本项目拟针对云平台半可信特征和可视媒体数据特点，开展云环境下基于内容分析的可视媒体安全去重关键技术研究，具体的研究内容包括：（1）基于可视媒体数据编码结构以及内容感知特性，确定可视媒体重删检测对象，并提出面向可视媒体内容安全的重删指纹产生算法；（2）针对跨客户端去重所带来的安全漏洞，提出高效、可证明的基于内容分析的可视媒体密文数据拥有权验证方法；（3）从可证明的角度高概率判断存储在云端的可视媒体密文数据完整性，并能实现错误可视媒体重删检测对象定位与恢复。在可视媒体占据网络流量和存储空间主导地位、数据隐私安全越来越受到重视的当下，本项目的研究能在更大限度地节约网络带宽和存储空间的同时，实现可视媒体内容安全隐私保护，为可视媒体安全云服务的应用和推广提供技术支撑。

本项目围绕云服务平台下可视媒体安全去重需求，针对云平台半可信和可视媒体压缩编码特点，开展云环境下基于内容分析的可视媒体安全去重关键技术研究。研究面向可视媒体内容安全的重复性检测方法，高效的、可证明的可视媒体内容安全的拥有权验证和完整性验证方法，并在检测到可视媒体部分数据发生丢失或损坏时能够恢复。具体如下：1）结合可视媒体数据压缩编码结构以及内容感知特性，确定可视媒体重删检测对象；同时提取其内容关键信息代表检测对象的内容特征，提出基于内容的可视媒体重删指纹产生算法，重删指纹的生成是客户端和第三方通过茫然伪随机计算协议实现，使得云服务平台在获取不到客户端原始视频内容的情况下，完成数据重复性检测功能。2）为了实现可视媒体数据的保密性，在可视媒体数据被上传到云端数据之前，对可视媒体数据进行内容加密。同时，为了避免去重过程中不拥有该可视媒体数据数据的客户端或者外部攻击者向云端伪造证明其拥有该数据对象，使用基于密文的跨客户端去重方案，实现云端对客户端用户真正拥有可视媒体数据的所有权验证，从而更大限度地节约网络带宽和存储空间。3）为了验证存储在云端的可视媒体密文数据的完整性，仅仅只需取回较少数据的情况下，通过证明协议高概率的判断在云端的可视媒体数据是否完整。同时，对可视媒体密文数据存储时使用冗余编码计算所得的冗余信息来进行受损信息的恢复。本项目在提高云环境下可视媒体数据去重率的同时实现保护可视媒体内容安全隐私的目标，为可视媒体安全云服务的应用和推广提供技术支撑。相关研究成果已发表专业论文5篇，其中SCI检索期刊论文4篇（包含JCR一区2篇，JCR二区1篇，JCR三区1篇）。申请国家发明专利5项，其中已授权国家发明专利3项。