器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0067] 圖7是本發(fā)明實(shí)施例中置換加密過程示意圖；
[0068] 圖8是本發(fā)明流媒體解密方法較佳實(shí)施例的流程示意圖；
[0069] 圖9是本發(fā)明流媒體加密裝置較佳實(shí)施例的功能模塊示意圖；
[0070]圖10是本發(fā)明流媒體解密裝置較佳實(shí)施例的功能模塊示意圖。
[0071] 為了使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清楚、明了，下面將結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳述。
【具體實(shí)施方式】
[0072] 應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0073] 如圖3所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例提出一種流媒體加密方法，包括：
[0074] 步驟S101，獲取原始流媒體數(shù)據(jù)，對所述流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼并分包；
[0075] 本發(fā)明實(shí)施例方案針對混沌系統(tǒng)的缺陷，結(jié)合m序列和置換加密來提高參數(shù)序列 的抗破譯能力，克服流媒體加密的弱保密性，提供一種具有良好的保密性且不影響壓縮率 的流媒體加密方法，其具體處理流程可以如圖4所示。
[0076] 首先，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼并分包，然后選擇若干個(gè)包進(jìn)行置換加密和混沌 加密，加密完成后再重新進(jìn)行分包發(fā)送。由于該加密方案是對稱的，故接收端收到媒體數(shù)據(jù) 后，可以采用相同的原理來依次對數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，從而得到解密后的原始數(shù)據(jù)。其中，混沌 密鑰生成器是基于Logistic混沌映射的改進(jìn)，置換加密是對傳統(tǒng)行置換加密法的改進(jìn)。 [0077] 更為具體地，在本實(shí)施例中，首先獲取原始流媒體數(shù)據(jù)，對所述流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行壓 縮編碼并分包。
[0078] 步驟S102,對分包后的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行置換加密；
[0079] 然后，對分包后的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行置換加密，具體對分包后的流媒體數(shù)據(jù)，通過密 鑰變換，對每組數(shù)據(jù)產(chǎn)生不同的密鑰進(jìn)行加密。
[0080] 步驟S103,對置換加密后的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行混沌加密；所述混沌加密中的混沌參 數(shù)通過m序列和置換加密雙層加密；
[0081] 之后，對置換加密后的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行混沌加密。具體過程如下：
[0082] 首先，通過m序列生成器生成m序列；
[0083] 然后，對所述m序列進(jìn)行置換加密，得到置換加密后的m序列；
[0084] 之后，通過Logistic混沌映射方式生成混沌密鑰，在生成混沌密鑰的迭代過程 中，通過所述置換加密后的m序列對所述混沌密鑰進(jìn)行加密，得到混沌參數(shù)；
[0085] 最后，通過所述混沌參數(shù)對置換加密后的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行混沌加密。
[0086] 步驟S104,對混沌加密后的流媒體數(shù)據(jù)重新進(jìn)行分包發(fā)送。
[0087] 在得到混沌加密后的流媒體數(shù)據(jù)后，對混沌加密后的流媒體數(shù)據(jù)重新進(jìn)行分包發(fā) 送。由于該加密方案是對稱的，故接收端收到媒體數(shù)據(jù)后，可以采用相同的原理來依次對數(shù) 據(jù)進(jìn)行解密，從而得到解密后的原始數(shù)據(jù)。
[0088] 以下詳細(xì)闡述本實(shí)施例中置換加密和混沌加密的過程：
[0089] 如圖4所示，混沌密鑰生成器是基于Logistic混沌映射的改進(jìn)。
[0090] 首先，介紹一下Logistic混純映射：
[0091] 一維Logistic映射從數(shù)學(xué)形式上來看是一個(gè)非常簡單的混沌映射。此系統(tǒng)具有 極其復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)行為，在保密通信領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，其數(shù)學(xué)表達(dá)公式如下：
[0092] Χη+1= Χημ (1-χη)，μ e [0,4]，x e [0, 1];
[0093] 其中μ e [0,4]被稱為Logisti c參數(shù)。研宄表明，當(dāng)X e [0, I ]時(shí)，LogiSti c映 射工作處于混沌狀態(tài)，也就是說，由初始條件Xtl在Logistic映射作用下產(chǎn)生的序列是非周 期的、不收斂的，而在此范圍之外，生成的序列必將收斂于某一個(gè)特定的值。
[0094] 如圖5所示，在μ的取值符合3. 5699456〈 μ〈 = 4的條件，特別是比較靠近4時(shí)， 迭代生成的值是出于一種偽隨機(jī)分布的狀態(tài)，計(jì)算該混沌系統(tǒng)得到的序列即為混沌序列。
[0095] 在上述公式中，η為離散時(shí)間序列，取值為0, 1，2, 3...。由公式可知，只要知道任 意一種XjPXn+1的值就可以確定μ的值；另一方面，由于η值為有限的，導(dǎo)致混沌序列將 變成循環(huán)序列，上述兩點(diǎn)都嚴(yán)重影響了混沌系統(tǒng)的安全性能。
[0096] 針對混沌系統(tǒng)Logistic映射固定參數(shù)μ很容易被明文破解的問題，本發(fā)明提出 了使用一個(gè)置換加密后的m序列來取代固定的參數(shù)μ，混沌系統(tǒng)每迭代一次就在該m序列 中依次取一個(gè)值作為混純參數(shù)。
[0097] 其中，m序列是最長線性移位寄存器序列的簡稱。它是由多級移位寄存器或其他 延遲元件通過線性反饋產(chǎn)生的最長的碼序列。由于m序列容易產(chǎn)生、規(guī)律性強(qiáng)、有許多優(yōu)良 的性能，在擴(kuò)頻通信中最早獲得廣泛的應(yīng)用。
[0098] 參照圖6,圖6為m序列發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0099] 如圖6所示，m序列可由二進(jìn)制線性反饋移位寄存器產(chǎn)生。它主要由η個(gè)串聯(lián)的 寄存器、移位脈沖產(chǎn)生器和模2加法器組成。圖中第i級移存器的狀態(tài)％表示，a i= 0或 Si= 1，i =整數(shù)。反饋線的連接狀態(tài)用c i表示，c i= 1表示此線接通（參加反饋），c i = 0表示此線斷開。
[0100] 按圖6中線路連接關(guān)系，可以得到遞推公式：
[0101]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種流媒體加密方法，其特征在于，包括： 獲取原始流媒體數(shù)據(jù)，對所述流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼并分包； 對分包后的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行置換加密； 對置換加密后的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行混沌加密；所述混沌加密中的混沌參數(shù)通過m序列和 置換加密雙層加密； 對混沌加密后的流媒體數(shù)據(jù)重新進(jìn)行分包發(fā)送。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對置換加密后的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行混 沌加密；所述混沌加密中的混沌參數(shù)通過m序列和置換加密雙層加密的步驟包括： 通過m序列生成器生成m序列； 對所述m序列進(jìn)行置換加密，得到置換加密后的m序列； 通過Logistic混沌映射方式生成混沌密鑰，在生成混沌密鑰的迭代過程中，通過所述 置換加密后的m序列對所述混沌密鑰進(jìn)行加密，得到混沌參數(shù)； 通過所述混沌參數(shù)對置換加密后的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行混沌加密。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對分包后的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行置換加 密的步驟包括： 對分包后的流媒體數(shù)據(jù)，通過密鑰變換，對每組數(shù)據(jù)產(chǎn)生不同的密鑰進(jìn)行加密。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述置換加密的過程包括： 確定明文長度LS和密鑰長度LK ; 比較所述明文長度LS和密鑰長度LK的大??； 若所述明文長度LS大于密鑰長度LK，則疊加密鑰使其長度為LS ; 若所述明文長度LS小于或等于密鑰長度LK，則截取密鑰使其長度為LS ; 判斷是否LS% (LK-I) = = 0 ;若是，則 將明文及調(diào)整后的密鑰分割成LS/LK行LK-I列的矩陣；否則 將明文及調(diào)整后的密鑰分割成LS/LK+1行LK-I列的矩陣； 通過密鑰矩陣的每一行產(chǎn)生一個(gè)置換矩陣Ek，對明文對應(yīng)的行加密。
5. -種流媒體解密方法，其特征在于，包括： 獲取加密后的流媒體數(shù)據(jù)，對所述加密后的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行分包組合； 對分包組合后的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行混沌解密，所述混沌解密中的混沌參數(shù)通過m序列和 置換加密雙層加密； 對混沌解密后的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行置換解密； 對置換解密后的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)組裝； 對組裝后的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行視頻解碼，得到原始流媒體數(shù)據(jù)。
6. -種流媒體加密裝置，其特征在于，包括： 編碼分包模塊，用于獲取原始流媒體數(shù)據(jù)，對所述流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼并分包； 置換加密模塊，用于對分包后的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行置換加密； 混沌加密模塊，用于對置換加密后的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行混沌加密；所述混沌加密中的混 沌參數(shù)通過m序列和置換加密雙層加密； 分包發(fā)送模塊，用于對混沌加密后的流媒體數(shù)據(jù)重新進(jìn)行分包發(fā)送。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于， 所述混沌加密模塊，還用于通過m序列生成器生成m序列；對所述m序列進(jìn)行置換加 密，得到置換加密后的m序列；通過Logistic混沌映射方式生成混沌密鑰，在生成混沌密鑰 的迭代過程中，通過所述置換加密后的m序列對所述混沌密鑰進(jìn)行加密，得到混沌參數(shù)；通 過所述混沌參數(shù)對置換加密后的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行混沌加密。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于， 所述置換加密模塊，還用于對分包后的流媒體數(shù)據(jù)，通過密鑰變換，對每組數(shù)據(jù)產(chǎn)生不 同的密鑰進(jìn)行加密。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6、7或8所述的裝置，其特征在于， 所述置換加密模塊，還用于確定明文長度LS和密鑰長度LK ;比較所述明文長度LS和 密鑰長度LK的大??；若所述明文長度LS大于密鑰長度LK，則疊加密鑰使其長度為LS ;若所 述明文長度LS小于或等于密鑰長度LK，則截取密鑰使其長度為LS ;判斷是否LS% (LK-I) ==〇 ;若是，則將明文及調(diào)整后的密鑰分割成LS/LK行LK-I列的矩陣；否則將明文及調(diào)整 后的密鑰分割成LS/LK+1行LK-I列的矩陣；通過密鑰矩陣的每一行產(chǎn)生一個(gè)置換矩陣E k， 對明文對應(yīng)的行加密。
10. -種流媒體解密裝置，其特征在于，包括： 分包組合模塊，用于獲取加密后的流媒體數(shù)據(jù)，對所述加密后的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行分包 組合； 混沌解密模塊，用于對分包組合后的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行混沌解密，所述混沌解密中的混 沌參數(shù)通過m序列和置換加密雙層加密； 置換解密模塊，用于對混沌解密后的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行置換解密； 數(shù)據(jù)組裝模塊，用于對置換解密后的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)組裝； 解碼模塊，用于對組裝后的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行視頻解碼，得到原始流媒體數(shù)據(jù)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種流媒體加密及解密方法、加密及解密裝置，其加密方法包括：獲取原始流媒體數(shù)據(jù)，對所述流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼并分包；對分包后的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行置換加密；對置換加密后的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行混沌加密；所述混沌加密中的混沌參數(shù)通過m序列和置換加密雙層加密；對混沌加密后的流媒體數(shù)據(jù)重新進(jìn)行分包發(fā)送。本發(fā)明針對混沌系統(tǒng)的缺陷，結(jié)合m序列和置換加密來提高參數(shù)序列的抗破譯能力，克服流媒體加密的弱保密性，且不影響流媒體的壓縮率。
【IPC分類】H04L29-06
【公開號(hào)】CN104580236
【申請?zhí)枴緾N201510031240
【發(fā)明人】胡程豪, 胡朝暉, 張鑫
【申請人】深圳市創(chuàng)維群欣安防科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月21日