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

1、隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，安全問題得到人們越來越多的重視。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，密碼學的興起正是為了研究通過對信息進行加密處理從而保障信息的安全。在一些敏感場所如銀行、家庭、軍事等進行監(jiān)控，由于監(jiān)控信息只對指定的授權(quán)用戶開放，

2、因此需要對監(jiān)控信息進行加密處理。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時性。混沌密碼算法作為一門新興的密碼學分支，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)計了一個基于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方面：
　　(1)論述了密碼學和混沌密碼學基本理論，主要研究了混沌與密碼學之間的聯(lián)系。并通過對Logistic混沌系統(tǒng)的分析說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現(xiàn)過程，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)上提出了一個改進的混沌系統(tǒng)模型，并對該模型進行了包括耗散性、平衡點、分岔圖和Lyapunov指數(shù)等方面的動力學分析。基于該混沌系統(tǒng)設(shè)

4、計了一個混沌偽隨機序列發(fā)生器，并對該發(fā)生器產(chǎn)生序列的性能使用美國國家標準與技術(shù)委員會(NIST)提供的測試標準進行了測試。通過在DSP系統(tǒng)上使用該混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的混沌序列對語音數(shù)據(jù)進行加密，驗證了該序列的加密性能。
　　(3)在ARM硬件平臺上基于Linux操作系統(tǒng)完成了網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的設(shè)計實現(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)動的實現(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。通過V4L編程獲取

5、視頻數(shù)據(jù)，對圖像進行壓縮編碼以減少數(shù)據(jù)冗余度，利用TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)圖像的傳輸。在信息安全方面通過對圖像數(shù)據(jù)的分析實現(xiàn)了圖像數(shù)據(jù)的混沌加解密算法，并驗證了該算法的加密效果。視頻監(jiān)控端基于瀏覽器設(shè)計了監(jiān)控的登錄頁面和視頻監(jiān)控頁面，使用CGI技術(shù)實現(xiàn)了監(jiān)控端和采集端的邏輯交互。
　　(4)對該網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行了功能邏輯驗證，并對系統(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