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随着网络技术和通信技术的飞速发展,网络通信已成为了信息传播的主要渠道之一,给人们的学习、生活和工作带来了极大的方便。同时,随着网络传输数据量的快速增加,通信过程中的多种不安全因素越来越突出,如黑客的窃取、伪造、假冒等,这严重影响了网络通信的健康发展。目前网络通信中的数据大都是多媒体数据,因此多媒体数据的安全传输问题已受到人们的广泛关注。通常保护数据安全要利用现代密码学中的加密方法,但是现有的算法一般是针对文本数据提出来的。由于多媒体数据与文本数据有着很大的不同,利用常见的方法加密多媒体数据存在着运算量大、加密时间长等缺点,因此研究针对多媒体数据特点的加密算法具有重要的意义。目前混沌加密方法能够有效地针对多媒体数据特点,因此成为了一个研究的热点。
本文的内容简介如下:
第二章主要介绍了密码学的一些基础知识,包括保密通信系统模型、常见的密码攻击方法以及加密算法的分类。
第三章首先对常见的Lorenz和Logistic混沌系统进行了仿真,结果表明混沌系统产生的轨道序列杂乱无章,因此预测混沌序列的行为是困难的:接着提出了一种空间受限的时空离散系统的Li-Yorke混沌定义,并严格证明了一类空间受限的时空离散系统是Li-Yorke混沌的;最后对该系统进行了轨道图、自相关、互相关、敏感性以及功率谱等仿真分析,结果表明该系统产生的混沌序列具有良好的伪随机性。
第四章在简介了混沌与加密关系的基础上指出了混沌的初值敏感性是用于加密的关键;接着具体介绍了一种常见的BMP图像格式,设计了针对该BMP图像格式特点的两种混沌流密码加密算法,并在Visual C++环境下编程实现了该算法;最后对加密效果进行了多种安全性指标分析,说明了该算法加密速度快,密钥空间大以及对密钥非常敏感等优点。
第五章介绍了一种常见的音频格式WAV,在此基础上设计了一种针对WAV语音文件特点的语音混沌掩盖加密算法,即利用混沌序列对所给WAV语音数据进行掩盖,从而达到对语音数据进行加密的目的,并在Visual C++环境下编程实现了语音混沌掩盖的加密算法。仿真效果表明该混沌语音加密算法有着良好的加密效果。第六章论文分析了多媒体加密算法中存在的问题,指出了进一步研究的方向。