混沌保密通信是混沌密碼與信息安全交叉融合的研究方向,在計算機網(wǎng)絡、電路系統(tǒng)、激光通信和神經(jīng)網(wǎng)絡等領(lǐng)域均取得豐碩的研究成果。然而作為新生學科,混純保密通信在理論研究、安全分析、標準設立以及技術(shù)實現(xiàn)方面尚未成熟。隨著多媒體網(wǎng)絡通信領(lǐng)域?qū)�人安全隱私保護的需求與日俱增,如何設計一個安全高效的多媒體混沌保密通信系統(tǒng)已經(jīng)成為人們的研究熱點。為此,本文進一步研究多媒體混沌保密通信系統(tǒng)的設計及其在硬件平臺上的技術(shù)實現(xiàn),具體工作如下:1.提出了一種H.264編碼后加密的嵌入式視頻混沌保密通信方法。首先,對三維非線性標稱矩陣進行混沌反控制得到無簡并離散時間超混沌系統(tǒng),構(gòu)建相應的混沌流密碼算法,從理論上證明加密算法與解密算法之間的自同步關(guān)系;其次,先用流密碼加密H.264格式視頻數(shù)據(jù),再用貓映射算法對加密數(shù)據(jù)進行位置置亂;最后,采用多核多線程、硬件編碼、格式保護和自適應內(nèi)存選擇等方法解決一系列硬件實現(xiàn)的技術(shù)問題。硬件實驗結(jié)果和安全分析結(jié)果證明該方法的可行性和有效性。2.探討了一種H.264選擇性混沌加密與ARM實現(xiàn)的方法。首先,基于六維非線性標稱矩陣設計無簡并離散時間超混沌系統(tǒng)并構(gòu)建相應的混沌流密碼算法;... 

【文章來源】：廣東工業(yè)大學廣東省

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２－８混沌吸引子的相圖ａ）Ａ（Ａ：）－ｘ２（々）平面ｂ）Ｘ２（々）一?Ｘ３（／〇平面??

由于（２．２４）式和（２．２７）式是通過指數(shù)的速度漸近收斂，因而在仿真和硬件驗證中，??迭代次數(shù)Ａ？不需要趨向于無窮大，而是在短短的幾次之內(nèi)即可達到自同步效果，如圖??２－９所示，從而能夠快速地實現(xiàn)發(fā)送端與接收端之間的混沌自同步。此外，根據(jù)圖２－９??可知，在Ｈ．２６４視頻數(shù)據(jù)前面增加２０字節(jié)的格式保護數(shù)據(jù)后，能確保在迭代２０次之??后達到精確同步，當密鑰匹配時，在接收端解密后能恢復出混沌加密前的Ｈ．２６４兼容??格式，完成Ｈ．２６４的正確解碼并解密出原始視頻信號。??，ｘ?Ｉ０１??０＇?＇?＇?■?：?：??４?＼??ｒｌ?Ｉ??Ｉ．?Ｊ??‘／?ｉ??￣（ｂ?５?１０?１５?２０?２５?３０??ｋ??圖２－９混沌系統(tǒng)的同步誤差??Ｆｉｇ．?２－９?Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ?ｅｒｒｏｒ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｈａｏｔｉｃ?ｓ＼?ｓｔｅｍｓ??３２??

■ｓ??＿??ＦＴ３?ＥＳ?％??圖２－１０硬件實現(xiàn)平臺??Ｆｉｇ．?２－１０?Ｈａｒｄｗａｒｅ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｐｌａｌｆｏｍｉ??ｚ、■麟，?—?＿?＇……；ｆｄｖ－，：、…?＇ｓｍｃ＆??ｉ■??ｍｒｎＪｋｒｎ＾?■痛■??ａ）?ｂ）??圖２－１１密鑰參數(shù)匹配的實驗結(jié)果ａ）發(fā)送端原始視頻和加密視頻ｂ）接收端解密視頻??Ｆｉｇ．?２－１１?Ｈａｒｄｗａｒｅ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｒｅｓｕｌｔｓ?ｗｉｔｈ?ｍａｔｃｈｅｄ?ｋｅｙ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ａ）?Ｔｈｅ?ｏｒｉｇｉｎａｌ?ｖｉｄｅｏ?ａｎｄ?ｅｎｃｒ＞ｐｔｅｄ??ｖｉｄｅｏ?ａｔ?ｔｈｅ?ｓｅｎｄｅｒ?ｂ）?ｔｈｅ?ｄｅｃｒｙ?ｐｔｅｄ?ｖｉｄｅｏ?ａｔ?ｔｈｅ?ｒｅｃｅｉｖｅｒ??２．７本章小結(jié)??本章提出了一種基于混沌流密碼和貓映射位置置亂兩級視頻加密的方法，設計一??套加密Ｈ．２６４格式視頻的遠程保密通信系統(tǒng)，并且在嵌入式ＡＲＭ硬件平臺上成功實現(xiàn)。??在流密碼算法的設計上，通過引入非線性標稱矩陣的方法，增加了混沌系統(tǒng)的密鑰參??數(shù)和復雜度，從而提高了算法的安全性能；在硬件的實現(xiàn)上，引入了多核多線程，Ｈ．２６４??硬件編碼，格式保護和內(nèi)存自適應選擇的技術(shù)方法，提高了系統(tǒng)運作的實時性能。理??論分析和實驗結(jié)果證明該方案能夠有效解決安全性與實時性之間的矛盾

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3055548