校园网络安全视频加密技术应用.pptVIP

学号 G2010125004 姓名 彭 飞 1 研究意义 自互联网问世以来，资源共享和信息安全一直是一对矛盾，随着计算机网络资源共享的进一步加强，信息安全问题也日益突出，经常不可避免的受到病毒、黑客、恶意软件等的安全威胁和攻击，造成数据丢失、系统被攻击、网络瘫痪等严重后果。 当前很多高校的校园网络都还不完善，所以安全问题也很多，通过先进技术建立起网络安全系统，可以从根本上解决来自网络内外部对网络安全造成的各种威胁，以最优秀的网络安全整体解决方案为基础形成一个更加完善的教学和管理自动化系统。 中国戏曲学院作为中国戏曲教育的最高学府，拥有大量戏曲教育视频资源，包括视频教程，各地方剧种视频收藏，各传统剧目视频收藏，还有我校师生各种汇报演出等等珍贵的视频。视频已经成为信息传输的重要形式，因此视频安全越来越受到人们的重视。由于视频信息由固定的格式、海量数据特点和播放或传输实时性要求，传统的数据加密算法直接应用于多媒体数据，很难满足实时性要求，而且还会改变数据格式等，采用通用的数据加密方法遇到了很大困难，这就要求对多媒体数据采用特殊的加密算法。 2 研究现状 现在病毒和黑客软件通过多种方式，多种途径攻击和破坏网络，现在网络安全仅仅靠防火墙保护已经远远不够，需要应用多种网络安全技术才能是我们的校园网更加安全稳定的运行。现有的网络安全技术主要有：防火墙技术，加密技术，认证技术，入侵检测技术，虚拟专用网络。其中加密技术是网络安全的核心和关键技术。 视频具有数据量大、实时性高、通信连续、码率可控等特点，因此传统的针对数据的高强度编码（DES、AES）不适合于视频数据的加密。目前出现了专门针对视频数据的加密算法，可分为两大类，完全加密算法和选择加密算法。 同时，近年来有越来越多的研究者将混沌序列纳入加密算法的设计中，由于混沌序列具有容易产生，对初值敏感以及类似于白噪声等特点[17-19]。因此，如果把混沌序列和选择性加密算法结合起来，利用混沌序列来对视频流数据进行加密，将会获得很好的安全性。 1 研究内容 本文着重研究了视频图像压缩编码和密码学相结合的视频图像加密技术。通过对视频编码系统以及密码学的相关领域的研究，对视频系统的安全必威体育官网网址性进行了深入的探讨，同时基于视频压缩编码的各种加密算法性能进行了比较充分的阐述。比较以往的视频加密算法的优缺点并针对H.264视频序列帧间存在较强的相关性，提出将混沌序列纳入加密算法的设计中。 综合上述项目背景，本课题将从以下几个方面研究： 1）研究了视频数据的加密要求，如安全性、压缩比、实时性、计算复杂度、数据可操作性等等。对比直接加密法和选择加密法在这几条要求上表现出的性能，比较两种加密方法在视频加密中的优缺点。 2）研究密码学基础知识，包括算法和密钥的分析。并研究了视频编码标准H.264的框架和可加密模块。通过模块实际数据特点采用合适的加密算法。 3）研究了混沌理论的基本概念，混沌系统的特征和含义，以及混沌现象应用在信息加密中优点。同时研究了双密钥加密方案，密钥一用于加密帧内预测模式和变换、量化块中系数的密钥。密钥二用于对P、B帧中运动预测得到的运动矢量进行加密。 4）研究了logistic映射的混沌特性，并由logistic映射生成混沌序列，针对H.264视频编码特点，研究了根据logistic映射应用于视频加密的解决方案。 2 研究目标 本课题期望达到的研究目标包括： 1）对近年来出现的视频加密算法进行分类，对这些加密算法进行性能分析，对比这些算法的优缺点，找出适合H.264视频编码的加密算法。 2）根据H.264视频压缩编码的特点，试图利用混沌映射产生的伪随机序列生成两种编码序列，将视频流分组进行加密。 ? 3）把加密算法结合在视频压缩过程中，处理视频序列，设计视频加密系统。 4）为保证解密和解码同步，力求找到一种密钥分配方案来增强加密算法的容错性。基于JM12.4平台实现，并对结果进行性能分析。 3 拟解决的关键问题 H.264编码标准的整体框架（如图1所示），定义了两层：视频编码层（VCL：Video Cod