《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于全同态加密的安全人脸识别算法
信息技术与网络安全
王璐瑶
（浙江理工大学 信息学院，浙江 杭州310018）
摘要： 人脸识别技术是计算机视觉研究的重要课题，在生物认证领域有着广泛的应用前景。然而人脸图像的易获取性使其被滥用，造成隐私的泄露，因此各界对用户人脸图像隐私问题的关注度日益提高。提出了一种基于全同态加密的安全人脸识别算法，可以有效地保护用户人脸图像的隐私，保证服务器在提供人脸识别服务时，不会学习到用户图像的任何信息。实验结果表明，该算法安全性较高，计算效率也有所提高。
中圖分類號(hào)： TP391.4；TP309.7
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI： 10.19358/j.issn.2096-5133.2021.08.005
引用格式： 王璐瑤. 基于全同態(tài)加密的安全人臉識(shí)別算法[J].信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全，2021，40(8)：30-34，59.
Secure face recognition algorithm based on full homomorphic encryption
Wang Luyao
(School of Information, Zhejiang Sci-Tech University，Hangzhou 310018，China)
Abstract： Face recognition technology is an important topic in computer vision research and has a wide range of application prospects in the field of biometric authentication. However, the ease of access to face images has led to their misuse and causes privacy leakage, so there is an increasing concern about the privacy of users′ face images from all walks of life. In this paper, we proposed a face recognition algorithm based on full homomorphic encryption, which can effectively protect the privacy of user face images and ensure that the server does not learn any information about user images when providing face recognition services. The experimental results show that the algorithm in this paper is more secure and the computational efficiency is also improved.
Key words : fully homomorphic encryption；face recognition；single instruction multiple data；privacy-preserving computation

0 引言

人臉識(shí)別技術(shù)是一種能夠根據(jù)人的面部輪廓比較和分析圖案來唯一地驗(yàn)證或識(shí)別人身份的生物特征識(shí)別技術(shù)[1]。通俗地說，人臉識(shí)別技術(shù)需要用戶的人臉圖像與數(shù)據(jù)庫(kù)中每一個(gè)圖像進(jìn)行識(shí)別，從而判斷用戶的人臉圖像是否在數(shù)據(jù)庫(kù)里。

目前，人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，如在車站安檢、手機(jī)解鎖及眾多實(shí)用的應(yīng)用場(chǎng)地。通常在人臉識(shí)別技術(shù)中使用客戶端-服務(wù)器模型，服務(wù)器存儲(chǔ)用戶的人臉圖像并提供人臉識(shí)別服務(wù)，客戶端采集用戶的人臉圖像并請(qǐng)求服務(wù)器進(jìn)行人臉識(shí)別。但是，惡意的服務(wù)器會(huì)收集或?yàn)E用用戶的人臉圖像，導(dǎo)致人臉信息的泄露，如科勒衛(wèi)浴門店的攝像頭惡意收集用戶人臉，因此，保護(hù)用戶人臉隱私的重要性不容忽視[2]。

2009年，Erkin等[3]在客戶端-服務(wù)器模型下提出基于加法同態(tài)加密的保護(hù)隱私的人臉識(shí)別算法。在該算法中，客戶端擁有一個(gè)人臉圖像，服務(wù)器保存人臉模板數(shù)據(jù)庫(kù)。客戶端將加密的圖像發(fā)送給服務(wù)器，服務(wù)器計(jì)算加密特征向量與數(shù)據(jù)庫(kù)中所有人臉模板之間的歐式距離。然后，服務(wù)器與客戶端共同執(zhí)行加密協(xié)議，找到最小值。如果最小值小于閾值，則客戶端獲得索引值，否則，客戶端會(huì)獲得一個(gè)特殊符號(hào)“┸”。


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作者信息：

王璐瑤

（浙江理工大學(xué) 信息學(xué)院，浙江 杭州310018）


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