發(fā)布時間：2019-10-12 01:21

【摘要】：隨著航空航天技術(shù)的快速發(fā)展,現(xiàn)有的空間通信協(xié)議已無法滿足空間網(wǎng)絡(luò)安全需求�？臻g無線鏈路的高度開放性,使得大量寶貴的衛(wèi)星圖像在傳輸過程中容易受到非法分子的惡意攻擊,對國家利益造成損害。因此,針對空間網(wǎng)絡(luò)中圖像傳輸安全問題,本文基于圖像數(shù)據(jù)壓縮協(xié)議和AOS(高級在軌系統(tǒng))空間數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議,設(shè)計了協(xié)議安全機制方案,并實現(xiàn)圖像安全傳輸系統(tǒng)。首先,本文分析空間網(wǎng)絡(luò)存在安全威脅的原因,研究空間網(wǎng)絡(luò)所需安全機制,并分析空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會制定的空間通信協(xié)議,重點對圖像數(shù)據(jù)壓縮協(xié)議和AOS空間數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議進行研究。其次,本文分析圖像數(shù)據(jù)壓縮協(xié)議存在的安全隱患,研究元胞自動機基本理論,提出一種基于圖像數(shù)據(jù)壓縮協(xié)議的加密機制方案,設(shè)計加密機制所需的可逆元胞自動機加密方案和協(xié)議封裝格式,并對加密算法進行理論分析和性能測試。然后,本文針對協(xié)議薄弱性分析結(jié)果,研究觸發(fā)、耦合和復合三種元胞自動機模型,設(shè)計一種混合元胞自動機加密方案,再結(jié)合認證機制和抗重放機制,設(shè)計協(xié)議安全機制幀格式,提出一種基于AOS空間數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議的安全機制方案,并驗證加密算法的安全性。最后,本文根據(jù)圖像數(shù)據(jù)壓縮協(xié)議和AOS空間數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議的安全機制研究成果,模擬空間數(shù)據(jù)傳輸形式,提出圖像安全傳輸?shù)慕鉀Q方案,設(shè)計圖像安全傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)可由發(fā)送端、中轉(zhuǎn)服務(wù)器和接收端三部分組成。發(fā)送端可以實現(xiàn)圖像的保護和發(fā)送,中轉(zhuǎn)服務(wù)器負責鏈路搭建和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),而接收端具有數(shù)據(jù)接收和驗證功能。理論分析和實驗結(jié)果表明,本文提出的安全機制方案滿足空間網(wǎng)絡(luò)安全需求,并且可逆元胞自動機加密方案和混合元胞自動機加密方案具有安全性,而設(shè)計的圖像安全傳輸系統(tǒng)性能良好,能夠正常完成圖像傳輸任務(wù),可以抵御重放、竊聽、篡改和偽造等攻擊,增強圖像傳輸安全性。
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文（3）測試圖像選取測試圖像來源于 USC-SIPI 提供的標準灰度圖像，選擇 Lena、Airfield 和Satellite 三幅灰度圖像進行仿真測試，，圖像尺寸大小分別為 256*256、512*512和 1024*1024，如圖 3-9 所示。

(0)(1)SumSum 4-8）中， Sum (0)為序列中 0 的個數(shù)， Sum( 1)為序 0 和 1 的個數(shù)比，而 的理想值為 1。利用偽隨機值，通過公式（4-8）進行測試，測試結(jié)果如圖 4
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN919.8;TN918

【參考文獻】

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本文編號：2547800