缩略图保存图像加密的安全性分析与新框架
密码学与安全
2025-04-09 v1 多媒体
摘要
作为平衡云存储图像隐私性和可搜索性的主要加密基元，缩略图保存加密（TPE）使用户能够通过安全通道快速识别云端上的隐私个人图像并请求该图像。在本文中，我们发现两种不同的明文图像可能产生相同的缩略图。这导致搜索策略失效，因为缩略图发生碰撞。为解决这一严重安全问题，我们对缩略图的碰撞概率进行深入分析，然后提出一种新的 TPE 框架，称为多因素缩略图保存加密（MFTPE）。它从两个块的碰撞概率出发，扩展到两个图像的概率，最终推广到 N 个图像。然后，我们详细描述三个具体的 MFTPE 构造，preserving 不同的因素组合，即 sum 与几何平均数、sum 与 range、以及 sum 与加权平均数。理论和实验结果表明，所提出的 MFTPE 降低了缩略图的概率，具有强大的鲁棒性，并且有效抵抗面部检测和噪声攻击。
引用
@article{arxiv.2504.06083,
title = {Security Analysis of Thumbnail-Preserving Image Encryption and a New Framework},
author = {Dong Xie and Zhiyang Li and Shuangxi Guo and Fulong Chen and Peng Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.06083},
year = {2025}
}