[发明专利]一种基于视觉密码的隐私保护显示器实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于视觉密码的隐私保护显示器实现方法，属于安全显示技术领域,尤其涉及基于视觉密码的两个液晶层的叠加与可视区域分析,该技术适用于涉密场合，防止显示器上的内容不被他人从侧旁偷窥到，也具有防电磁泄漏的优势。

背景技术

在计算机系统中，显示设备是用户获取信息的重要通道。而普通显示设备上面的内容很容易被他人从旁边偷窥到，从而造成敏感信息的泄露。因此，设计显示区域可控的隐私保护显示器，从而实现对显示设备上内容的安全保护是一项重要的研究内容。

随着工艺制造水平不断的提高，微型摄像头的体积越来越小，且不宜察觉，使用微型摄像头窃取秘密信息的现象也日趋普遍。考虑到目前微型摄像头种类繁多，成本低廉，在很多场合都有广泛的应用，排除隐蔽摄像头的威胁需要耗费涉密人员大量精力。现有的防止微型摄像头窃密的方法包括，在显示器上附一层防偷窥膜，这种方法简单，但是缺点是会导致屏幕变暗，从而影响观看的视觉效果。

在计算机系统中，计算机视频信号含有丰富的有用信息，在传输过程中，驱动电流大，暴漏空间多，辐射能量大，很容易被截获并复原，主要的红信号其电磁泄漏是信息安全的严重威胁。国外专用的窃收设备能从几米到十几米外，窃收还原配备液晶显示器的台式机和笔记本电脑的视频信息。现有的防电磁辐射的措施包括加装视频信息干扰器和建屏蔽室来处理涉密信息。其中加装针对液晶显示器和笔记本电脑设计的视频信息干扰器，一般有部署困难，健康损害大，防护效果低的缺点。而建屏蔽室则造价昂贵，每平米造价几万到几十万不等，进而降低了保密资料阅读的便利性。

目前，我国保密信息的处理通常采用简单的物理隔绝的方法和信息单向流动的方法，虽然降低了秘密信息泄漏的风险，但是也给现实的工作生活带来了不便。涉密人员查阅保密讯息时，常常由于担心泄密而不敢通过非信任的计算机(电磁泄漏及隐蔽摄像头的威胁之下的计算机)获取保密信息。而保密文件查看的防窃密手段繁杂而脆弱，没有时效性(尤其是接收紧急命令的情况下)。这些都会影响在国外及其它非信任环境下处理保密信息的效率，甚至在关键时刻，由于手续繁杂而遗失战机，造成严重后果。而隐私保护显示器可以降低隐蔽摄像头的威胁和电磁泄漏的风险，也为保密文件的查阅提供便利。

视觉密码学是由文献[1]提出的([1]M.Naor,A.Shamir,Visual Cryptography,EUROCRYPT'94,Springer-Verlag Berlin,LNCS 950,pp.1-12,1995.)，其可以将一个秘密图像分解为两个部分，随机加密图像和随机因子图像。由于图像被随机因子所加密，任何一个部分都不包含秘密图像中的信息。然而，当两个部分物理对齐覆盖时，秘密图片就能够被重构。

专利文献[2]中提出了一种利用视觉密码技术来重构图像信息的方法([2]G.J.Schrijen,P.T.Tuyls,T.A.M.Kevenaar,M.T.Johnson,Secure Visual Message Communication Method And Device.Patent with International Application No.:PCT/IB2003/000261,2003.)，其采用了文献[1]中提出的视觉重构技术。该方法首先通过视觉密码技术将黑白秘密图片分解为两个部分，其中一个部分在第一液晶层上显示，另一部分在第二液晶层上显示。第一液晶层通过普通计算机进行填充，而第二液晶层则通过一个可信设备进行填充。因此，即便该计算机被潜在攻击者所控制，可信设备控制的第二液晶层仍然保证了屏幕上显示信息的私密性。需要指出的是，该专利方法仅适用于黑白图片，并且重构图像比原始秘密图像大四倍。

本发明采用了文献[3]中提出的视觉重构技术([3]P.Tuyls,H.D.L.Hollmann,J.H.Van Lint,L.Tolhuizen,XOR-based Visual Cryptography Schemes,Designs,Codes and Cryptography,Vol.37,pp.169–186,2005.)，其中重构图像和原始秘密图像一样大。与专利文献[2]不同，本发明专注于可视区域的刻画，使得秘密图像只有在可视区域中可以被人清晰的看到，在不可视的区域中将无法看到秘密信息。通过调节可视区域的大小，可以降低被他人偷窥或隐蔽摄像头拍摄秘密信息的风险。此外，由于两个液晶层之间的电磁辐射信号会互相干扰，这也大大降低了涉密信息电磁泄漏的风险。

发明内容