[發(fā)明專利]基于級聯(lián)混沌調(diào)制的線性正則域語音加密系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111473912.7
• 申請日: 2021-12-03
• 公開（公告）號: CN114142991A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐麗云;李偉
• 申請（專利權(quán)）人: 山西大學(xué)
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00;G10L19/00
• 代理公司: 山西五維專利事務(wù)所(有限公司) 14105
• 代理人: 馬鳳嬌

本發(fā)明提供一種基于級聯(lián)混沌調(diào)制的線性正則域語音加密系統(tǒng)，屬于語音通信加密技術(shù)領(lǐng)域。包括語音信號采集模塊(1)、線性正則變換模塊(2)、級聯(lián)混沌系統(tǒng)模塊(3)、變換域加密模塊(4)、線性正則反變換模塊(5)和加密語音存儲模塊(6)。通過設(shè)置級聯(lián)混沌系統(tǒng)模塊能夠提高混沌的Lyapunov指數(shù)，擴大密鑰空間，提高安全性能；所使用的線性正則變換通過級聯(lián)混沌系統(tǒng)模塊的混沌調(diào)制，動態(tài)變化作用于分段信號，能夠增加加密算法的復(fù)雜性，提高算法的破解難度，提高了語音信號的安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及語音通信加密技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于級聯(lián)混沌調(diào)制的線性正則域語音加密系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，通信技術(shù)飛速發(fā)展，通信系統(tǒng)中的語音通信，成為目前人們進行信息交流和傳遞的最常用方式之一。盡管目前針對語音加密方法已經(jīng)有諸多研究，但是破解技術(shù)也在不斷發(fā)展，研究更方便快捷且具有更高安全性能的語音加密方法依然是通信安全中的重要內(nèi)容之一?；诨煦缋碚摰谋Ｃ芡ㄐ偶夹g(shù)是通信安全領(lǐng)域的一個重要研究方向，盡管混沌加密方法易于實現(xiàn)，但是無法抵御選擇明(密)文攻擊。

對語音信號的加密可在時域、頻域或時頻混合域來實現(xiàn)。時域加密方法通常以置亂和單純混沌加密為主，易受選擇明文攻擊，語音安全性低。頻域加密方法通常是對信號進行傅里葉變換、小波變換、余弦變換等之后在頻域進行置亂加密。這種變換域加密通常是進行固定的變換，變換方法在加密效果中的作用具有局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于級聯(lián)混沌調(diào)制的線性正則域語音加密系統(tǒng)，利用級聯(lián)混沌系統(tǒng)調(diào)制線性正則變換參數(shù)，提高加密安全性能。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種基于級聯(lián)混沌調(diào)制的線性正則域語音加密系統(tǒng)，其包括語音信號采集模塊、線性正則變換模塊、級聯(lián)混沌系統(tǒng)模塊、變換域加密模塊、線性正則反變換模塊和加密語音存儲模塊，其中：所述線性正則變換模塊的第一信號輸入端與語音信號采集模塊的信號輸出端連接，變換域加密模塊的第一信號輸入端與線性正則變換模塊的信號輸出端連接，線性正則反變換模塊的第一信號輸入端與變換域加密模塊的信號輸出端連接，加密語音存儲模塊的信號輸入端與線性正則反變換模塊的信號輸出端連接，級聯(lián)混沌系統(tǒng)模塊的信號輸出端與線性正則變換模塊、變換域加密模塊和線性正則反變換模塊的第二信號輸入端連接；

所述語音信號采集模塊采集語音信號并將語音信號傳輸至線性正則變換模塊；線性正則變換模塊從級聯(lián)混沌系統(tǒng)模塊獲取信號的隨機分段長度和調(diào)制各分段信號對應(yīng)的線性正則變換參數(shù)的隨機序列后，根據(jù)信號的隨機分段長度對語音信號進行分段，并通過各隨機序列調(diào)制各分段信號對應(yīng)的線性正則變換參數(shù)后，通過調(diào)制后的各分段信號對應(yīng)的線性正則變換參數(shù)對各分段信號進行線性正則變換，得到線性正則變換域譜后傳輸至變換域加密模塊；變換域加密模塊通過從級聯(lián)混沌系統(tǒng)模塊獲取的隨機序列對線性正則變換域譜進行加密后，將加密后的變換域信號傳輸至線性正則反變換模塊；線性正則反變換模塊通過從級聯(lián)混沌系統(tǒng)模塊獲取的隨機序列調(diào)制線性正則反變換參數(shù)，并對加密后的變換域信號進行對應(yīng)參數(shù)的線性正則反變換，得到加密后的時域語音信號后，加密語音存儲模塊存儲加密后的時域語音信號。

可選地，所述級聯(lián)混沌系統(tǒng)模塊由五個混沌系統(tǒng)依次相連組成，前置混沌系統(tǒng)的輸出作為后置混沌系統(tǒng)的輸入，最后一個混沌系統(tǒng)的輸出作為第一個混沌系統(tǒng)的輸入；第一個混沌系統(tǒng)用于語音信號的分段處理，以便后續(xù)進行分段加密；第二個混沌系統(tǒng)到第四個混沌系統(tǒng)用于生成隨機序列分別調(diào)制線性正則變換的三個可變參數(shù)，以對分段信號進行不同參數(shù)下的線性正則變換；第五個混沌系統(tǒng)用于對線性正則變換域譜進行加密。

可選地，所述變換域加密模塊通過從級聯(lián)混沌系統(tǒng)模塊獲取的隨機序列對線性正則變換域譜進行異或操作來實現(xiàn)加密。

可選地，所述線性正則變換模塊的線性正則變換及所述線性正則反變換模塊的反變換使用的離散方法為基于基分解的快速算法。

本發(fā)明的有益效果是：