基于定性动态概率网络的网络拥塞控制

网络拥塞已经成为了人们普遍关注的问题。目前,针对网络拥塞控制的研究,提出了一些具体的方法和建议,但其都不能很好地解决网络拥塞。定性动态概率网络(QDPNs)是目前进行动态地推理不确定知识领域最有效的模型之一。提出了一种基于定性动态概率网络的网络拥塞控制,该方法能够有效地对网络拥塞进行预测,在预测的基础上给出了相应的拥塞控制策略。     

多径并行数据传送的拥塞控制机制研究

批量数据传送是Intemet的基本功能之一。多径并行数据传送可以提高批量数据传送的性能、可靠性和安全性等,近年来重新引起了人们的关注。多径拥塞控制机制在保证多径数据传送高效的同时保持网络的性能稳定和端系统之间资源分配的公平性,是多径数据传送的必要组成部分,对多径数据传送功能实现具有重要作用。分析了多径拥塞控制机制的关键问题,概括了当前多径数据传送拥塞控制的研究现状及主要的多径拥塞控制方法,在此基础上指出了进一步的研究方向。     

低空多无人机自组网数据可靠传输的跨层方法

低空多无人机自组织网络由于数据传输容易被地形或建筑物等遮挡,通信中断时有发生,同时传统拥塞处理体系已不能满足无人机间通信的质量要求。针对以上问题,提出一种数据可靠传输的跨层方法。运用该方法在物理层根据信道条件得出3种通信方式的中断概率,在MAC层根据数据包进入缓存队列时间,进行拥塞等级划分,在传输层根据拥塞情况控制滑动窗口大小,自适应控制源无人机的数据发送速率,在网络层以中断概率与拥塞值的联合权重为依据,提供数据可靠传输的路由选择。仿真结果表明,与移动自组网拥塞感知路由协议、动态拥塞感知路由协议相比,该方法有效降低了中断概率,并随着数据发送速率以及无人机速度的增加,可获得更低的平均时延和较高的投递成功率。     

基于文件系统过滤驱动的加密系统设计与实现

针对传统应用层加密系统每次使用都需要输入口令,使用复杂且安全性不高,而设备驱动层加密系统紧耦合于操作系统及其组件,实现繁杂等问题,在Windows NT内核框架下利用文件系统过滤驱动实现数据加解密的安全保护系统。结果证明可以对存取中的数据进行动态透明的加解密,使用方便安全,支持多种文件系统。从安全性和性能上对比了该加密系统与Windows EFS加密文件系统。     

基于动态二进制插桩的密钥安全性检测

针对加密软件中的密钥安全性问题,提出一种基于动态二进制插桩的密钥安全性检测方法。该方法面向CryptoAPI加密应用程序,首先通过对CryptoAPI密钥应用模式的分析,指出潜在的密钥安全性漏洞;然后以动态二进制分析平台Pin为支撑,动态记录程序运行期间的加解密过程信息;在此基础上设计关联性漏洞检测算法,实现对密钥安全性的检测。测试结果表明,该方法能够有效检测出两大类密钥安全性漏洞。     

基于混沌序列的医院财务报表隐私数据自动加密方法

为提高隐私数据加密存储的安全性,提出基于混沌序列的医院财务报表隐私数据自动加密方法.构建隐私数据加密的算式编码模型,结合混沌序列的随机性进行特征编码,提取线性空间组合特征量,通过密钥控制方法实施模糊密钥设计,结合特征聚类和编码融合方法,实行数据的自动构建,采用Logistics混沌序列实现数据加密过程中的寻优控制和收敛训练,完成报表隐私数据的自动加密和安全存储.实验结果表明,本方法加密隐私数据的安全性较高,抗干扰能力较强.     

一个基于混沌系统的动态换位加密方案

在对换位加密技术研究的基础上,提出了一个基于混沌系统的动态换位加密方案。该方案通过二进制数据转换、数据替换及动态换位等加密步骤,很好地实现了明文的混淆与扩散。与传统的换位加密相比,新方案不仅有较大的密钥空间,而且产生的换位序列具有很强的随机性。理论分析及实验结果表明,给出的新方案可以抵抗多种已知的密码攻击,克服了传统换位加密技术的弱点,具有较高的安全性。     

一种面向云存储的动态授权访问控制机制

云存储是一种新型的数据存储体系结构,云存储中数据的安全性、易管理性等也面临着新的挑战.首先,云存储系统需要为用户提供安全可靠的数据访问服务,并确保云端数据的安全性.为此,研究者们针对云存储中数据结构复杂、数据存储量大等特点提出了属性加密(attribute-based encryption,ABE)方案,为云储存系统提供细粒度的密文访问控制机制.在该机制中,数据所有者使用访问策略表示数据的访问权限并对数据进行加密.但数据的访问权限常会因各种原因发生改变,从而导致云中存储密文的频繁更新,进而影响数据的易管理性.为避免访问权限管理造成大量的计算和通信开销,提出了一种高效、安全、易管理的云存储体系结构:利用ABE加密机制实现对密文的访问控制,通过高效的动态授权方法实现访问权限的管理,并提出了不同形式的访问策略之间的转换方法,使得动态授权方法更为通用,不依赖于特定的访问策略形式;针对授权执行者的不同,制定了更新授权、代理授权和临时授权3种动态授权形式,使得动态授权更为灵活、快捷;特别地,在该动态授权方法中,授权执行者根据访问策略的更改计算出最小增量集合,并根据该增量集合更新密文以降低密文更新代价.理论分析和实验结果表明,该动态授权方法能减小资源的耗费、优化系统执行效率、提高访问控制机制灵活性.     

基于流量预测的TCP拥塞算法的研究

提出一种基于自相似长相关性网络流量的TCP拥塞控制机制。利用自相似长相关性网络流量极值出现时间长的特性,预测下一时段的网络流量,动态调整相应的拥塞窗口a值,使TCP拥塞窗口从简单的线性增长变成随着网络资源的具体情况呈阶梯函数改变。仿真模拟表明,该方案降低了多媒体业务流的突发性,平滑了数据速率的变化,使缓存队列长度下降,增加了总体数据的传输率,提高了带宽的利用率。控制网络拥塞,减小延迟,达到网络负载平衡。     

基于小波变换的运维数据加密存储方法

常规运维数据加密存储方法中，无法进行有针对性的细节数据加密，导致运维数据加密存储安全性能低，影响运维数据的隐私安全。因此，提出了基于小波变换的运维数据加密存储方法。拦截了运维数据，验证数据的身份特征；利用小波变换，设计了运维数据加密算法，对运维数据的细节数据进行了分析，提高了运维数据的加密安全性；构建了运维数据存储模型，提高了运维数据存储安全性，进而实现运维数据的安全加密存储。采用对比实验的方式，验证了该方法安全性能更高，能够应用于实际生活中。     

A resource-efficient encryption algorithm for multimedia big data

Nowadays, multimedia is considered to be the biggest big data as it dominates the traffic in the Internet and mobile phones. Currently symmetric encryption algorithms are used in IoT but when considering multimedia big data in IoT, symmetric encryption algorithms incur more computational cost. In this paper, we have designed and developed a resource-efficient encryption system for encrypting multimedia big data in IoT. The proposed system takes the advantages of the Feistel Encryption Scheme, an Advanced Encryption Standard (AES), and genetic algorithms. To satisfy high throughput, the GPU has also been used in the proposed system. This system is evaluated on real IoT medical multimedia data to benchmark the encryption algorithms such as MARS, RC6, 3-DES, DES, and Blowfish in terms of computational running time and throughput for both encryption and decryption processes as well as the avalanche effect. The results show that the proposed system has the lowest running time and highest throughput for both encryption and decryption processes and highest avalanche effect with compared to the existing encryption algorithms. To satisfy the security objective, the developed algorithm has better Avalanche Effect with compared to any of the other existing algorithms and hence can be incorporated in the process of encryption/decryption of any plain multimedia big data. Also, it has shown that the classical and modern ciphers have very less Avalanche Effect and hence cannot be used for encryption of confidential multimedia messages or confidential big data. The developed encryption algorithm has higher Avalanche Effect and for instance, AES in the proposed system has an Avalanche Effect of %52.50. Therefore, such system is able to secure the multimedia big data against real-time attacks.

     

An efficient mechanism of cryptographic synchronization within selectively encrypted H.265/HEVC video stream

The challenge to which the encryption of multimedia data needs to respond is ensuring the security of data intensive video stream in an efficient way. Unlike full data encryption, selective encryption manages to achieve this by encrypting only a part of the data stream, while providing a satisfactory level of video security. This optimizes the processing time and the size of encrypted data. Regardless of the encryption technique, there is a lack of cryptographic synchronization when providing random access to the selected part of the encrypted multimedia stream. In this paper we propose a novel and efficient method of cryptographic synchronization as an extension to the H.265/HEVC crypto encoder in order to support random access in selectively encrypted video stream.     

MPEG Video Encryption Algorithms

Multimedia data security is important for multimedia commerce. Previous cryptography studies have focused on text data. The encryption algorithms developed to secure text data may not be suitable to multimedia applications because of the large data size and real time constraint. For multimedia applications, light weight encryption algorithms are attractive.We present four fast MPEG video encryption algorithms. These algorithms use a secret key to randomly change the sign bits of Discrete Cosine Transform (DCT) coefficients and/or the sign bits of motion vectors. The encryption is accomplished by the inverse DCT (IDCT) during the MPEG video decompression processing. These algorithms add a small overhead to MPEG codec. Software implementations are fast enough to meet the real time requirement of MPEG video applications. The experimental results show that these algorithms achieve satisfactory results. They can be used to secure video-on-demand, video conferencing, and video email applications.     

An enhanced encryption algorithm for video based on multiple Huffman tables

Encryption is one of the fundamental technologies that is used in the security of multimedia data. Unlike ordinary computer applications, multimedia applications generate large amount of data that has to be processed in real time. This work investigates the problem of efficient multimedia data encryption. A scheme known as the Randomized Huffman Table scheme was recently proposed to achieve encryption along with compression. Though this scheme has several advantages it cannot overcome the chosen plaintext attack. An enhancement of this Huffman scheme is proposed in this work which essentially overcomes the attack and improves the security. The proposed encryption approach consists of two modules. The first module is the Randomized Huffman Table module, the output of which is fed to the second XOR module to enhance the performance. Security analysis shows that the proposed scheme can withstand the chosen plaintext attack. The efficiency and security of the proposed scheme makes it an ideal choice for real time secure multimedia applications.     

一种基于MPEG-2的多媒体版权保护方案

为了保护多媒体版权，集成版权保护技术到MPEG-2标准之中，构造一种新型的具有版权保护功能的MPEG-2格式的比特流，同时将认证和媒体加密融合在一起。本设计建立了一种新型的安全MPEG-2系统，并已成功地应用在实际系统的多媒体版权保护模块中。     

适用于移动通信视频点播的感知加密算法

在视频点播(VOD)应用中,为刺激用户购买高质量的视频版本,往往希望播放的加密视频仍可部分感知,这就是所谓的“感知加密”,因此,需要研究特别的加密算法对视频进行加密。针对目前适用于移动通信视频点播的H.264视频感知加密算法较为缺乏的问题,提出了一种基于祖冲之(ZUC)算法和压缩感知(CS)的视频加密算法。首先利用ZUC构建随机测量矩阵,之后利用测量矩阵对量化后的离散余弦变换(DCT)系数进行测量,并将测量值作为新的量化后的DCT系数进行编码,使新的系数与原始系数不同,从而实现加密。最后定义了良好的感知加密算法应具备的特征。实验结果表明,该算法对视频的压缩码率影响较小,具有较低的时间复杂度,并且算法对密钥变化敏感,有较好的感知安全性。     

基于编码认证加密相结合的多媒体安全传输方案

为了检测多媒体中的敏感数据是否被恶意篡改或传输错误,将多媒体编码过程与认证过程相结合,信道编码过程与加密过程相结合,构建了一种可靠的多媒体安全传输方案,敏感数据采用数字签名并将签名嵌入敏感区域,纠错编码与混沌流密码相结合,实现信道的纠错和加密。理论实践表明,该方案计算复杂度低,既保证了安全性,又具有实时性,适用于图像、数据等多媒体的安全传输。     

CORBA音/视频流服务的改进

对流服务的研究提出了两点改进：（1）引入服务管理及调度选择策略，全面监控、调度系统资源的使用，增强了服务质量确保能力；（2）研究CORBA安全服务和结合小波压缩的多媒体数据加密技术，提高流服务安全性并降低了加密计算复杂度。在ORBUS系统上改进了A／V流服务原型，并在网络化制造系统中加以应用。     

基于Arnold映射的分块双层自适应扩散图像加密算法

目的 针对图像安全保障问题,提出一种基于Arnold映射的分块双层自适应扩散数字图像加密(BDAM)算法,提高图像加密效率及安全性.方法 首先利用Logistic映射、Tent映射和Sine映射,进行两两组合构建3种新1维混沌映射,提取初始混沌序列;然后定义一个与明文图像矩阵大小相同的初始加密图像矩阵,对其进行分块,预处理Arnold映射参数,正反向联合映射将明文图像矩阵中随机位置像素值,存入初始加密矩阵随机块中的随机位置,并同时进行块内像素、块间自适应扩散,直至填满初始加密矩阵,完成加密.结果 针对多种类型灰度图像,通过仿真实验与性能对比分析表明: BDAM算法在信息熵、密钥空间、相关性、敏感性等方面均优于其他加密算法,置乱效果好,对密钥及明文的敏感性高,可取得较好加密效果.结论 结合随机置乱的分块双层非线性自适应扩散BDAM算法可有效抵御多种攻击,安全性较高,适用于各种类型灰度图像加密,具有潜在应用价值.     

基于四叉树的多媒体安全编码方案

由于图像、音频、视频等媒体数据具有数据量大，实时性要求高等特点，这对于加密算法也提出了相应的要求，而且由于采用传统的基于数论的加密算法对数据完全加密不能满足实时性要求，因此产生了对部分加密算法的研究，但这些算法也不能完全保证数据格式不变和压缩比不变等更高的要求；如果将压缩编码和加密过程相结合，则既能满足实时性要求，又能保持数据格式不变。鉴于四叉树结构常被应用于图像编码中，为此提出了两种四叉树置乱算法，并将其用于四叉树编码、小波零树编码、基于四叉树的分形编码等图像和视频编码中。理论分析和实验结果表明，由于这些算法将加密与编码过程相结合，因此具有以下优点：具有较高的安全性，且加密效果好；不仅能保持编码格式不变，而且便于对数据的直接操作；既能保持压缩比不变，又不增加额外数据；具有较快速度，能满足实时性要求等。