基于ARM和混沌加密的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，安全問(wèn)題得到人們?cè)絹?lái)越多的重視。作為安全產(chǎn)業(yè)重要的組成部分，視頻監(jiān)控在國(guó)防建設(shè)、智能交通、家庭安防等諸多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。視頻監(jiān)控技術(shù)歷經(jīng)模擬監(jiān)控、數(shù)字監(jiān)控到目前最新的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)，正在朝著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。
　　信息安全的保障是科技發(fā)展中不可避免的重要課題，密碼學(xué)的興起正是為了研究通過(guò)對(duì)信息進(jìn)行加密處理從而保障信息的安全。在一些敏感場(chǎng)所如銀行、家庭、軍事等進(jìn)行監(jiān)控，由于監(jiān)控信息只對(duì)指定的授權(quán)用戶開(kāi)放，

2、因此需要對(duì)監(jiān)控信息進(jìn)行加密處理。在視頻等數(shù)據(jù)量大的信息加密技術(shù)研究中，序列密碼算法正逐步取代傳統(tǒng)高強(qiáng)度的密碼算法，在安全性得以保證的前提下可獲得更高的實(shí)時(shí)性?；煦缑艽a算法作為一門(mén)新興的密碼學(xué)分支，憑借其極端的參數(shù)敏感性、快速的序列生成方式正在逐漸引起人們的重視。
　　在這樣的應(yīng)用背景下，本文將網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控和混沌密碼算法相結(jié)合，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于ARM的混沌加密網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。將混沌密碼算法應(yīng)用在視頻監(jiān)控中，提高被監(jiān)控信息的安全性。主

3、要工作包括以下幾個(gè)方面：
　　(1)論述了密碼學(xué)和混沌密碼學(xué)基本理論，主要研究了混沌與密碼學(xué)之間的聯(lián)系。并通過(guò)對(duì)Logistic混沌系統(tǒng)的分析說(shuō)明了混沌的基本特性。在此基礎(chǔ)上，研究了混沌序列密碼算法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，為將混沌密碼算法應(yīng)用于視頻信息加密奠定理論基礎(chǔ)。
　　(2)在Lorenz混沌系統(tǒng)基礎(chǔ)上提出了一個(gè)改進(jìn)的混沌系統(tǒng)模型，并對(duì)該模型進(jìn)行了包括耗散性、平衡點(diǎn)、分岔圖和Lyapunov指數(shù)等方面的動(dòng)力學(xué)分析。基于該混沌系統(tǒng)設(shè)

4、計(jì)了一個(gè)混沌偽隨機(jī)序列發(fā)生器，并對(duì)該發(fā)生器產(chǎn)生序列的性能使用美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)委員會(huì)(NIST)提供的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了測(cè)試。通過(guò)在DSP系統(tǒng)上使用該混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的混沌序列對(duì)語(yǔ)音數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，驗(yàn)證了該序列的加密性能。
　　(3)在ARM硬件平臺(tái)上基于Linux操作系統(tǒng)完成了網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。包括嵌入式Linux系統(tǒng)的移植、文件系統(tǒng)構(gòu)建、設(shè)備驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的加載。系統(tǒng)采用USB攝像頭，具有即插即用的特點(diǎn)。通過(guò)V4L編程獲取

5、視頻數(shù)據(jù)，對(duì)圖像進(jìn)行壓縮編碼以減少數(shù)據(jù)冗余度，利用TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)圖像的傳輸。在信息安全方面通過(guò)對(duì)圖像數(shù)據(jù)的分析實(shí)現(xiàn)了圖像數(shù)據(jù)的混沌加解密算法，并驗(yàn)證了該算法的加密效果。視頻監(jiān)控端基于瀏覽器設(shè)計(jì)了監(jiān)控的登錄頁(yè)面和視頻監(jiān)控頁(yè)面，使用CGI技術(shù)實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控端和采集端的邏輯交互。
　　(4)對(duì)該網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了功能邏輯驗(yàn)證，并對(duì)系統(tǒng)的安全性從系統(tǒng)密鑰空間和密鑰敏感性角度做了性能分析。結(jié)果顯示，該系統(tǒng)具有使用方便、安全性高、界面友