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20世纪90年代开始,多媒体技术开始产生并广泛推广,如何构造安全、高效的流媒体加密解决方案已渐渐成为当前亟待解决的问题。由于流媒体信息通讯传输数据量很大,因此采用诸如DES、RSA等一些传统加密算法,要达到较强的实时性显得比较困难;而采用流加密虽然可以提供很强的时实性,但传统的以m序列为基础的加密方法安全性能显得较为脆弱。因此如何解决实时性与安全性之间的矛盾成为流媒体加密算法研究的主要难题。
针对现有流媒体算法存在的问题,本文首先对流媒体加密的相关领域(包括流媒体加密的发展现状、密码学、浑沌理论等)做了较为详细的研究,并根据对研究结果的分析提出了基于混沌理论的流媒体加密解决方案。该方案使用直接加密并采用多层加密和实时改变密钥的方法对流媒体加密的安全性、通用性做了很好的改进。该方案主要有以下特点:1)在视频编码后进行直接加密,使其对不同的编码标准都适用,具有很强的通用性;2)以流式加密为基础,易于用硬件高速实现,具有很强的实时性;3)采用以混沌理论为基础的混沌参数可变序列作为密钥流,达到多层次加密的目的,更是为该算法提供了很强的安全性;4)采用定时同步的方法使密钥流实时变化,增强了安全性;5)在控制字的加密中引入了AES算法,使该系统在不影响系统实时性的前提下极大程度的保护了控制字的安全性。最后通过理论分析和实验结果,进一步证实了该方案具有很好的保密性和实时性。