基于Android平台的视频混沌保密通信的设计与实现

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）基于Android平台的视频混沌保密通信的设计与实现贺遒翔二〇一八年五月分类号：学校代号：11845UDC：密级：学号：2111504032广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）基于Android平台的视频混沌保密通信的设计与实现贺遒翔指导教师姓名、职称：禹思敏教授学科(专业)或领域名称：电路与系统学生所属学院：自动化学院论文答辩日期：2018年5月26日ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDe

2、greeofMaster（MasterofEngineeringScience）DesignandImplementationofVideoChaoticSecureCommunicationBasedonAndroidPlatformCandidate:HeQiuxiangSupervisor:Prof.YUSiminMay2018SchoolofAutomationGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou,Guangdong,P.R.China,510006摘要摘要自从

3、发现混沌现象到现在半个多世纪的时间里，混沌理论的应用领域日趋广泛，与此同时混沌理论也在这些应用中不断发展。将混沌理论与通信系统相结合已经成为混沌控制研究又一个热门方向，更是未来的一个趋势，众多研究者提出了许多实际应用中的改进方案。随着网络的普及以及人们对隐私性的重视，随之而来的网络安全以及个人隐私的众多实质性的问题也不断出现，因此未来混沌保密通信具有非常广阔的应用前景。本课题将混沌加密研究应用于Android的移动设备的视频传输，实现移动设备的混沌保密通信。本课题设计了一个二级加密体系，并在手机Android平台

4、上实现。第一级是二维可逆的猫映射，该方法是将一帧图形的每个像素进行位置置乱，已达到混淆图片的目的。第二级是三维的流密码加密，该方法是将通过混沌非线性方程生成的序列与像素的色度值进行异或，从而实现加密的目的。本文介绍了Android操作系统的体系架构和软件应用部分，以及进行H.264软编码使用的X.264开源代码。以及安卓实时视频通信软件的实现，包括摄像头数据采集部分，JNI调用X.264开源代码对视频软编码，发送部分和显示部分。本文具有以下几个创新点：1.将实时视频混沌保密通信应用到Android手机中，是混沌保

5、密迈向大众化的重要一步。2.本课题设计的混沌加密系统采用了二级加密，因为猫映射是一一对应的二维可逆混沌映射，密钥空间大，结构稳定。但猫映射不能改变数据的统计特性的，也因此有着一定的风险；而流密码加密后的密文统计特性平均，而且经过轮迭后具备一顶的抗差分攻击能力。这是相互补充的，而不是简单的叠加，结合两级各有的优点实现安全，高效的保密通信。3.本文为了使视频数据在混沌算法加密后传输效率更高，在参考了文件众多传输方案后，采用了H.264编码压缩。关键词：H.264；视频加密；混沌；Android；Matlab；I广东工

6、业大学硕士学位论文ABSTRACTSincethediscoveryofchaostomorethanhalfacentury,theapplicationofchaostheoryisbecomingmoreandmoreextensive,andatthesametime,chaostheoryhasalsobeendevelopedintheseapplications.Combiningchaostheorywithcommunicationsystemhasbecomeahotdirectioninth

7、estudyofchaoscontrol,anditisatrendinthefuture.Manyresearchershaveputforwardalotofimprovementsinpracticalapplications.Withthepopularityofthenetworkandtheattentiontoprivacy,thesecurityofthenetworkandthenumeroussubstantiveproblemsofpersonalprivacyarealsoappearin

8、g,sothefuturechaoticsecurecommunicationhasaverybroadapplicationprospect.ThistopicapplieschaoticencryptiontothevideotransmissionofmobiledevicesinAndroid,andrealizesthechaoticsecurecommunic