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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電路系統(tǒng)、激光通信和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域均取得豐碩的研究成果。然而作為新生學(xué)科,混純保密通信在理論研究、安全分析、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)立以及技術(shù)實(shí)現(xiàn)方面尚未成熟。隨著多媒體網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域?qū)�(gè)人安全隱私保護(hù)的需求與日俱增,如何設(shè)計(jì)一個(gè)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(diǎn)。為此,本文進(jìn)一步研究多媒體混沌保密通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其在硬件平臺(tái)上的技術(shù)實(shí)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(duì)三維非線性標(biāo)稱矩陣進(jìn)行混沌反控制得到無(wú)簡(jiǎn)并離散時(shí)間超混沌系統(tǒng),構(gòu)建相應(yīng)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(duì)加密數(shù)據(jù)進(jìn)行位置置亂;最后,采用多核多線程、硬件編碼、格式保護(hù)和自適應(yīng)內(nèi)存選擇等方法解決一系列硬件實(shí)現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題。硬件實(shí)驗(yàn)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(shí)現(xiàn)的方法。首先,基于六維非線性標(biāo)稱矩陣設(shè)計(jì)無(wú)簡(jiǎn)并離散時(shí)間超混沌系統(tǒng)并構(gòu)建相應(yīng)的混沌流密碼算法;... 

【文章來(lái)源】：廣東工業(yè)大學(xué)廣東省

【文章頁(yè)數(shù)】：135 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(guò)指數(shù)的速度漸近收斂，因而在仿真和硬件驗(yàn)證中，??迭代次數(shù)Ａ？不需要趨向于無(wú)窮大，而是在短短的幾次之內(nèi)即可達(dá)到自同步效果，如圖??２－９所示，從而能夠快速地實(shí)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(hù)數(shù)據(jù)后，能確保在迭代２０次之??后達(dá)到精確同步，當(dāng)密鑰匹配時(shí)，在接收端解密后能恢復(fù)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(hào)。??，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(shí)現(xiàn)平臺(tái)??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(shí)驗(yàn)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(jí)視頻加密的方法，設(shè)計(jì)一??套加密Ｈ．２６４格式視頻的遠(yuǎn)程保密通信系統(tǒng)，并且在嵌入式ＡＲＭ硬件平臺(tái)上成功實(shí)現(xiàn)。??在流密碼算法的設(shè)計(jì)上，通過(guò)引入非線性標(biāo)稱矩陣的方法，增加了混沌系統(tǒng)的密鑰參??數(shù)和復(fù)雜度，從而提高了算法的安全性能；在硬件的實(shí)現(xiàn)上，引入了多核多線程，Ｈ．２６４??硬件編碼，格式保護(hù)和內(nèi)存自適應(yīng)選擇的技術(shù)方法，提高了系統(tǒng)運(yùn)作的實(shí)時(shí)性能。理??論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明該方案能夠有效解決安全性與實(shí)時(shí)性之間的矛盾

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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