双混沌自同步流密码算法的设计与应用

视频在网络传输过程中需要利用密码进行加密以获得数据的保密性。针对视频存在数据量大和实时性强的特点,提出了一种双混沌自同步流密码算法,以提升加密视频的安全性能和加密效率。密码算法由两个离散时间混沌系统构成:首先,采用混沌反控制方法设计两个三维离散时间混沌系统;然后,将第一个混沌系统的状态变量作为第二个混沌系统的反控制器;最后,将第二个混沌系统迭代产生的状态变量与明文信息进行加密操作。该算法能够有效抵御选择密文攻击与分别征服攻击,具备良好的安全性能。实验测试表明,算法能够达到每秒25帧以上的实时性能,具有良好的加密效率。

时空混沌自同步流密码系统的选择密文攻击

密码系统是否保密在于它能否抵御所有已知的攻击方法,如果利用所有的攻击方法获取系统密钥所花的代价都不比穷尽搜索攻击方法所花的代价低,而实际的计算资源和可用来计算的时间又不可能承受穷索密钥的任务,那么这个密码系统是实际保密的.我们用分类中最强的选择密文攻击对时空混沌自同步流密码系统进行了分析,结果表明,即使在最弱密钥条件下,选择系统抵抗力最弱的常数密文驱动攻击所花的计算代价仍然远远高于穷尽搜索攻击的代价,因此,本时空混沌密码系统是一个具有实际保密性的密码系统.

时空混沌自同步流密码系统

提出了由单向二维耦合的映象格点组成新的时空混沌自同步流密码系统,它能够产生并输出N2个平行混沌流密码.研究表明,该系统具有高安全性、快加密(解密)速度和强抗信道噪声能力,它的密码性质优于所有已知的混沌密码系统.

基于自同步混沌流密码的HEVC视频ROI加密算法

在公共网络上广泛传播的视频不可避免地包含有隐私信息。为此很多针对视频的加密方案相继提出。文章针对HEVC视频感兴趣区域(ROI)提出一种自同步混沌流密码加密算法,以人脸所在区域作为感兴趣区域为例,实现对HEVC视频隐私区域的保护。首先,根据动力系统反控制原理,构建出无简并三维离散超混沌系统。在此基础上,提出一种自同步混沌流密码系统。然后,对HEVC视频ROI实现加密,具体如下。对于HEVC视频序列中的I帧,检测人脸所在区域并作为ROI;对于P帧,则利用视频流中压缩域信息追踪ROI。并将ROI信息转化为Tiles索引。利用自同步混沌流密码系统生成的伪随机序列对Tiles索引以及Tile内的语法元素MVD符号位、MVD值和QTC符号位进行加密。解码端的解密算法也同时详细给出。同时,借助补充增强信息(SEI)实现编解码端对ROI信息的同步。实验结果验证了所提方案的有效性。最后,对所提方法的性能和安全性进行了分析,并对所提方法的嵌入对编码器所带来的影响进行了讨论。

无人机遥测数据加解密方法的设计

针对无人机无线通信遥测数据帧的结构特点,以及传输实时性和高质量的需求,提出了基于自同步流密码的数据加解密方法。该方法具有加密强度高,错误扩散小,无信息扩散,实现简单等特点。经硬件FPGA实现,证明了该方法的可行性和可靠性。