视觉密码防欺骗研究

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1、信息安全理论与技术视觉密码防欺骗研究学院：信息科学与工程学院专业：地图学与地理信息系统学号：21110211019姓名：王瑾一、概述视觉密码是一种依靠人类视觉系统直接解密的秘密共享技术，其安全强度相当于“一次一密它跟普通秘密共享方案一样，存在欺骗问题。虽然大多数视觉密码方案是假设参与者诚实可信，恢复秘密时不会进行欺骗，但实际上参与者并非都诚实可信，可能会出示伪造分享份来欺骗英他参与者，此外非法参与者也可能会冒充合法参与者进行欺骗等，以破坏或嵋取秘密信息。视觉密码的欺骗问题大致口J以分为三大类：i是内部欺骗；二是外部欺骗；三是共谋欺骗。因此，研究和设计防

2、欺骗的视觉密码方案，具有重要的理论意义和广泛的应用价值，而如何防止视觉密码中的欺骗问题，则是一个永恒的话题。二、防欺骗研究视觉密码方案的安全性问题一直是国内外的研究热点。文献［37—40］指出视觉密码方案存在欺骗行为，MoniNaor和BelmyPinkas就提出视觉消息认证和视觉身份认证的概念;同年，StefanDroste构造了视觉消息认证方案。2007年，Chih一MingHu和Wen-GueyTzeng提出视觉密码方案中存在欺骗行为，分析了视觉密码方案的安全性，并构造了拥冇私冇验证图像的防欺骗视觉密码方案。但是，此方案是通过增加两个了像素达到分

3、享私有验证图像的口的。有关文献提出了一系列的口J防欺骗视觉密码方案，郁滨等人提出基于累积矩阵的可防欺骗视觉密码方案，该方案将不同门限视觉密码方案的基础矩阵连接起来，构成可防欺骗视觉密码方案的基础矩阵，使得任意大于等于两份的分享份均可恢复出公有的验证图像，达到门限值的分享份叠合可恢复出秘密图像，该方案的缺点在于像素扩展度大和不能应用于(2,n)门限的视觉密码方案，且验证方式是通过公有验证图像达到的。总之，防欺骗视觉密码的研究已经取得了很多的成果，但还未形成完整的理论体系，将视觉密码应用于实践中还需要进一步的努力。研究视觉密码的防欺骗问题不仅具冇重大的理论

4、意义和广泛的应用价值，而且可以进一步完善视觉密码的安全性和可靠性。三、可防欺骗视觉密码方案视觉密码作为一种面向群体的密码方案，必须提供预防欺骗和识别欺骗的能力，来识别和阻止上述儿种欺骗行为。视觉密码方案中存在这样一种欺骗现象：一组参与者一起恢复秘密信息，若其中冇伪造共享份的存在，那么秘密信息将不能正确恢复，同时诚实的参与者无法知道哪个共享份是伪造的。为了防止这种欺骗现象的发生，提出了i种可防欺骗的视觉密码方案，当参与者恢复秘密图像失败时，不需要任何其它额外资源,只需要通过参与者所拥冇的共享份，就能够找出欺骗者。下而分别简单介绍几种可防欺骗视觉密码方案的

5、优缺点。（1）无重影口J防欺骗视觉密码方案无重影可防欺骗视觉密码方案通过构造矩阵的方法，在实现防欺骗功能的同时，还能够恢复出来秘密图像中存在的验证图像的重影，使得秘密信息更易辨认。（2）多秘密分享视觉密码方案在普通视觉密码方案中，一次秘密分享过程只能分享一个秘密图像，对于分享多个秘密的场合，需要构造多个单秘密分享方案，秘密分发者需要多次分发秘密，每个参与者需要保护多个共享份，明显加重了分发者和参与者的负担。多秘密分享视觉密码方案，通过不同的门限值实现不同的秘密分享，能够在一次分享过程屮分享多个秘密，扩展了视觉密码的应用范围。（3）基于累积矩阵的可防欺骗

6、视觉密码方案上面所论述的口J防欺骗的视觉密码方案，只能发现一个欺骗者。而基于累积矩阵的可防欺骗的视觉密码方案，可以发现多个欺骗者，从而大大方便了用户操作。四、可验证视觉密码方案前面提出的儿种可防欺骗视觉密码方案在一定程度上解决了部分欺骗问题,但是，仍然存在着一些问题，如发现欺骗者的数目冇限，检测过程较为复杂，只能应用于门限视觉密码方案等。在很多情况厂这些方案将无法发现欺骗者，因此，构造一种可验证视觉密码方案，对每个共享份的真实性和正确性进行验证,有着现实的意义和需求。可验证视觉密码方案是在普通视觉密码方案屮引入一验证方，通过验证方来实现对每个共享份的验

7、证。方案的流程如卜•图（图一）所示Lggggp「共享者S2}箕享者S亍人ri二*盘加后恢乂出的图像■验证份1对应的验证图像1J比较-判断共享份的IA真实性I验证方满足条件I的曲份MX團像IWnl由图一可知，可验证视觉密码方案与普通视觉密码方案相比，引入了一个验证方。验证方不参与秘密共享，不会掌握和泄露所要分享的秘密信息。验证方拥有验证份和对应于共享份的验证图像，验证份和验证图像对其他参与者是保密的,只有验证方知道和拥有。各个参与者仍只需保管口己的共享份，无需再拥有其他额外条件。若要验证某共享份的真实性，则将该共享份与验证方所拥有的验证份叠加，比较恢复出

8、来的图像与该共享份对应的验证图像是否相同，若相同，那么共享份是正确的，否则表示该共享份为伪造或