[發(fā)明專利]一種基于Logistic映射的混沌加密方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911389163.2
• 申請(qǐng)日: 2019-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN111093098B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李曉東;劉北圣;金鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京電子科技學(xué)院
• 主分類號(hào): H04N21/2347
• 分類號(hào): H04N21/2347;H04N21/4405;H04N21/6437;H04N21/266
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 鄧治平

本發(fā)明公開了一種基于Logistic映射的混沌加密方法，應(yīng)用于視頻加解密傳輸，包括服務(wù)器和客戶端，所述的服務(wù)器作為發(fā)送端，所述的客戶端作為收集端，步驟如下：步驟1：發(fā)送端采集視頻，捕獲視頻幀；步驟2：設(shè)定視頻幀采集幀率，并對(duì)采集到的視頻幀進(jìn)行編碼；步驟3：對(duì)編碼后的視頻利用Logistic映射的混沌加密算法進(jìn)行加密；步驟4：創(chuàng)建實(shí)時(shí)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議RTP會(huì)話，發(fā)送加密數(shù)據(jù)；步驟5：收集端創(chuàng)建一個(gè)線程，利用創(chuàng)建實(shí)時(shí)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議RTP會(huì)話接收數(shù)據(jù)包；步驟6：對(duì)接收到的視頻利用Logistic映射的混沌加密算法進(jìn)行解密；步驟7：對(duì)接收到的視頻進(jìn)行解碼；步驟8：將視頻幀用圖片顯示控件顯示出來。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明為一種基于Logistic映射的混沌加密方法，可以高效安全地對(duì)實(shí)時(shí)視頻進(jìn)行加密的視頻加密技術(shù)。

背景技術(shù)

近年來，視頻已經(jīng)成為信息的重要載體，傳輸信息中視頻內(nèi)容越來越龐大。因此，視頻在傳輸過程中的安全問題引發(fā)了人們的關(guān)注和思考，成為了重要的研究領(lǐng)域。視頻加密，是保護(hù)視頻在傳輸中安全的重要手段，研究出高性能的適合實(shí)時(shí)視頻信息的加密算法是解決網(wǎng)上視頻安全這個(gè)問題的關(guān)鍵所在。視頻信息具有數(shù)據(jù)量大，編碼結(jié)構(gòu)特殊，實(shí)時(shí)性要求強(qiáng)等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)對(duì)現(xiàn)有的加密算法提出新的要求：實(shí)時(shí)視頻加密在保證其安全性的同時(shí)，要盡可能地滿足實(shí)時(shí)性、高效性。

自上世紀(jì)七十年代起，就有很多優(yōu)秀的密碼技術(shù)出現(xiàn)并得到廣泛的應(yīng)用，比如DES、IDEA和RSA等。但是由于視頻具有數(shù)據(jù)量大，編碼結(jié)構(gòu)特殊，而且很多是實(shí)時(shí)視頻，對(duì)實(shí)時(shí)性要求強(qiáng)，這些傳統(tǒng)的針對(duì)文本的算法已經(jīng)不適合了。現(xiàn)在的視頻基本都是數(shù)字視頻，視頻加密技術(shù)也有了新的發(fā)展?？梢詫?duì)數(shù)字視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼，然后再存儲(chǔ)或傳輸。對(duì)視頻信號(hào)可以在上述任何一個(gè)環(huán)節(jié)中進(jìn)行加密。目前的視頻加密技術(shù)種類繁多，主要分成兩大類，一類是全部加密，它是對(duì)全部視頻數(shù)據(jù)流用密碼技術(shù)直接進(jìn)行加解密的加密技術(shù)，它的安全性較高但是加密速度較慢；另一類是選擇性加密，它是只選擇性地加密重要數(shù)據(jù)的方法，提高了加密速度但是安全性不高，可能遭受攻擊而被破解。具體還有一些算法，例如改變Huffman碼表算法，它將通用Huffman碼表改變(加密)后使用，并作為密鑰，非法接收方?jīng)]有這個(gè)特殊碼表，就不能正確解碼，但是一般改變Huffman碼表會(huì)降低壓縮率，而且密鑰較長(zhǎng)。還有Zig-Zag置亂算法、基于統(tǒng)計(jì)規(guī)律的視頻加密算法、純置亂算法等等?；煦缦到y(tǒng)與加密技術(shù)相結(jié)合是現(xiàn)在比較熱門的一個(gè)課題，混沌系統(tǒng)不僅可以快速生成大量的密鑰，有效地提高加密速度，還具有非周期性、對(duì)初值與參數(shù)極度敏感性和不可預(yù)測(cè)性等特征，可以提供具有良好隨機(jī)性的偽隨機(jī)序列。雖然有大量的混沌加密算法面世，但是這些加密算法并不成熟，仍然需要進(jìn)一步研究。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明研究高性能、更高速度的加密算法，以滿足用戶的需求?；煦缂用芩惴ǖ俣瓤欤梢钥焖偕擅荑€序列，滿足實(shí)時(shí)視頻的實(shí)時(shí)加密需求。同時(shí)混沌序列的隨機(jī)性，以及混沌映射對(duì)初值的敏感性都體現(xiàn)了算法的安全程度較高。本發(fā)明針對(duì)視頻的安全需求研究了高性能的混沌加密算法。

本發(fā)明提出一種基于Logistic映射的混沌加密方法，應(yīng)用于視頻加解密傳輸，包括服務(wù)器和客戶端，所述的服務(wù)器作為發(fā)送端，所述的客戶端作為收集端，其特征在于步驟如下：

步驟1：發(fā)送端采集視頻，捕獲視頻幀；

步驟2：設(shè)定視頻幀采集幀率，并對(duì)采集到的視頻幀進(jìn)行編碼；

步驟3：對(duì)編碼后的視頻利用Logistic映射的混沌加密算法進(jìn)行加密；

步驟4：創(chuàng)建實(shí)時(shí)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議RTP會(huì)話，發(fā)送加密數(shù)據(jù)；

步驟5：收集端創(chuàng)建一個(gè)線程，利用創(chuàng)建實(shí)時(shí)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議RTP會(huì)話接收數(shù)據(jù)包；

步驟6：對(duì)接收到的視頻利用Logistic映射的混沌加密算法進(jìn)行解密；

步驟7：對(duì)接收到的視頻進(jìn)行解碼；