(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210740111.0 (22)申请日 2022.06.28 (71)申请人 中国银行股份有限公司 地址 100818 北京市西城区复兴门内大街1 号 (72)发明人 洪宇坤　付昕　文国军　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 李慧引 (51)Int.Cl. H04L 9/00(2022.01) H04L 9/08(2006.01) H04L 9/32(2006.01) G06V 20/00(2022.01) G06F 21/64(2013.01)G06F 21/60(2013.01) (54)发明名称 一种图像加密、 图像篡改验证方法及装置 (57)摘要 本公开提供的一种图像加密、 图像篡改验证 方法及装置， 可应用于网络安全领域或金融领 域， 结合密钥输入混沌系统后生成的测量矩阵和 身份验证矩阵， 对图像的稀 疏化信号进行压缩感 知处理， 可以生成占用存储空间较少的图像压缩 信号并获得用于图像篡改验证的消息验证码， 在 减小图像占用的存储空间的同时， 实现了图像的 篡改识别， 能够准确识别出图像在传输过程中是 否被篡改过。 权利要求书2页 说明书9页 附图6页 CN 115134065 A 2022.09.30 CN 115134065 A 1.一种图像加密方法， 其特 征在于， 应用于图像采集端， 所述方法包括： 获得第一图像的第一图像稀疏化信号； 利用预设测量矩阵对所述第 一图像稀疏化信号进行压缩感知处理， 获得第 一图像压缩 信号； 利用预设身份验证矩阵和所述第 一图像稀疏化信号， 生成第 一消息验证矩阵， 其中， 所 述预设测量矩阵和所述预设身份验证矩阵由混沌系统通过密钥生成； 利用值顺序提取算法对所述第一消息验证矩阵进行值 排序， 获得第一消息验证码； 将所述密钥、 所述第一图像压缩信号以及所述第一消息验证码发送至 图像验证端， 以 使所述图像验证端 进行图像篡改验证。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述获得待加密图像的第 一图像稀疏化信 号， 包括： 利用预设离散小波变换算法对所述待加密图像进行稀疏化处理， 获得第 一图像稀疏化 信号。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述将所述密钥、 所述第一图像压缩信号 以及所述第一消息验证码发送至图像验证端， 包括： 将所述第一图像压缩信号和所述第 一消息验证码通过公共信道发送至图像验证端， 将 所述密钥通过加密信道发送至所述图像验证端。 4.一种图像篡改验证方法， 其特 征在于， 应用于图像验证端， 所述方法包括： 接收图像采集端发送的密钥、 第一图像压缩信号以及第一消息验证码； 将所述密钥输入混沌系统， 获得 预设测量矩阵和预设身份验证矩阵； 利用所述预设测量矩阵对所述第一图像压缩信号进行重构， 获得第二图像稀疏化信 号； 利用所述预设身份验证矩阵和所述第二图像稀疏化信号， 生成第二消息验证矩阵； 利用所述值顺序提取算法对所述第二消息验证矩阵进行值排序， 获得第二消息验证 码； 基于所述第二消息验证码和所述第一消息验证码， 获得图像篡改验证结果。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述利用所述预设测量矩阵对所述第 一图 像压缩信号进行重构， 获得第二图像稀疏化信号， 包括： 基于L1范数最小化算法， 使用所述预设测量矩阵对所述第一图像压缩信号进行重构， 获得第二图像稀疏化信号。 6.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述基于所述第 二消息验证码和所述第 一 消息验证码， 获得图像篡改验证结果， 包括： 获得所述第二消息验证码与所述第一消息验证码的差值； 利用所述差值和预设调整参数， 获得图像误差值； 将所述图像误差值与预设篡改阈值进行比较， 获得图像篡改验证结果。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 所述将所述图像误差值与 预设篡改阈值进 行比较， 获得图像篡改验证结果， 包括： 在所述图像误差值不小于预设篡改阈值的情况下， 获得的图像篡改验证结果为图像被 篡改；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115134065 A 2在所述图像误差值小于所述预设篡改阈值的情况下， 获得的图像篡改验证结果为图像 未被篡改。 8.根据权利要求7 所述的方法， 其特 征在于， 还 包括： 在所述图像篡改验证结果为图像未被篡改的情况下， 利用预设正交小波逆变换算法对 所述第二图像稀疏化信号进行图像恢复， 获得第二图像。 9.一种图像加密装置， 其特征在于， 应用于图像采集端， 所述装置包括： 第 一获得单元、 第二获得 单元、 第一生成单元、 第三获得 单元以及发送单 元， 所述第一获得 单元， 用于获得第一图像的第一图像稀疏化信号； 所述第二获得单元， 用于利用预设测量矩阵对所述第 一图像稀疏化信号进行压缩感知 处理， 获得第一图像压缩信号； 所述第一生成单元， 用于利用预设身份验证矩阵和所述第一图像稀疏化信号， 生成第 一消息验证矩阵， 其中， 所述预设测量矩阵和所述预设身份验证矩阵由混沌系统通过密钥 生成； 所述第三获得单元， 用于利用值顺序提取算法对所述第一消息验证矩阵进行值排序， 获得第一消息验证码； 所述发送单元， 用于将所述密钥、 所述第一图像压缩信号以及所述第一消息验证码发 送至图像验证端， 以使所述图像验证端 进行图像篡改验证。 10.一种图像篡改验证装置， 其特征在于， 应用于图像验证端， 所述装置包括： 接收单 元、 第四获得 单元、 第五获得单元、 第二生成单元、 第六获得 单元以及第七获得 单元， 所述接收单元， 用于接收图像采集端发送的密钥、 第一图像压缩信号以及第一消息验 证码； 所述第四获得单元， 用于将所述密钥输入混沌系统， 获得预设测量矩阵和预设身份验 证矩阵； 所述第五获得单元， 用于利用所述预设测量矩阵对所述第一图像压缩信号进行重构， 获得第二图像稀疏化信号； 所述第二生成单元， 用于利用所述预设身份验证矩阵和所述第二图像稀疏化信号， 生 成第二消息验证矩阵； 所述第六获得单元， 用于利用所述值顺序提取算法对所述第 二消息验证矩阵进行值排 序， 获得第二消息验证码； 所述第七获得单元， 用于基于所述第二消息验证码和所述第一消息验证码， 获得图像 篡改验证结果。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115134065 A 3