[发明专利]一种语音编码选择性加密方法

权利要求书

1.一种语音编码选择性加密方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤A，首先进行初始化，选择加密所需安全等级，确定混沌流加密方法的调节参数；

步骤B，按照帧速率和安全等级确定选用的加密字节序号表和比特位置表中的参数的比特位，利用混沌流加密方法执行加密操作；

所述步骤B包括下列步骤：

步骤B1，根据收到的一帧语音帧的头两位，判断其是高速率帧，低速率帧，还是静音帧；

步骤B2，根据不同的帧，转到相应的步骤进行处理：

如果是高速率帧，则选用高速率相应的需要加密的字节序号表和所需安全等级所对应的比特位置表，转到步骤B3；

如果是低速率帧，则选用低速率相应的需要加密的字节序号表和所需安全等级所对应的比特位置表，转到步骤B3；

如果是静音帧，则不需要加密，转回到步骤B1，转而处理下一帧；

步骤B3，在按照帧速率和安全等级确定选用的加密字节序号表和比特位置表后，执行当前帧的加密操作；

步骤B4，完成当前帧的加密操作后，如果密钥流使用完，利用所述混沌流加密方法中的调节参数对当前混沌序列值进行迭代，得到新的密钥流，更新密钥流表；如果还有语音帧，则转回步骤B1，转而处理下一帧。

2.根据权利要求1所述的语音编码选择性加密方法，其特征在于，还包括下列步骤：

步骤C，解密方接到加密数据后，首先进行初始化，然后执行解密操作。

3.根据权利要求1或2所述的语音编码选择性加密方法，其特征在于，所述步骤A包括下列步骤：

步骤A1，用户选择加密所需的安全等级；

步骤A2，确定混沌流加密方法的调节参数；

步骤A3，取调节参数中的初始值的有效二进制位，转换字节型数据，将转换的数据存入一数组作为密钥流表，用以和语音数据流明文要加密的位进行异或运算，以获得密文。

4.根据权利要求2所述的语音编码选择性加密方法，其特征在于，所述步骤C包括下列步骤：

步骤C1，接收控制参数并解密得到加密安全等级，并解密得到混沌流加密方法的调节参数；

步骤C2，取调节参数的有效二进制位，转换为字节型数据，将转换的数据存入字节型数组作为密钥流表，用以和语音数据流明文要加密的位进行异或运算，以获得明文；

步骤C3，执行当前帧的解密操作流程；

步骤C4，完成当前帧的解密操作后，如果密钥流使用完，利用调节参数对当前混沌序列值进行迭代，得到新的密钥流，更新密钥流表；如果还有语音帧，转而处理下一帧。

5.根据权利要求1或2所述的语音编码选择性加密方法，其特征在于，所述混沌流加密方法为Logistics映射的一维非线性迭代方法表征的混沌流加密方法。

6.根据权利要求5所述的语音编码选择性加密方法，其特征在于，所述Logistics映射的一维非线性迭代方法为改进的Logistics地图一维非线性迭代方法，所述迭代方法如下式所示：

G(x)＝(β+1)(1+1/β)^βx(1-x)^β

其中，β∈(1，4)，x₀∈(0，1)，x的初始值为x₀，通过此式迭代可以得到x₁，x₂，x₃，...x_n...。

7.根据权利要求1或2所述的语音编码选择性加密方法，其特征在于，所述步骤B中，按帧速率和加密所需的安全等级确定选用的加密字节序号表和比特位置表，为：

确定语音帧中参数的比特位的敏感性排列顺序，以此将比特位分为不同类别，加密不同类别的比特位获得不同安全等级。

8.根据权利要求7所述的语音编码选择性加密方法，其特征在于，所述语音编码为G.723.1标准语音帧的语音编码。

9.根据权利要求8所述的语音编码选择性加密方法，其特征在于，所述语音帧中参数的比特位的敏感性排列顺序为五个类，分别为CLASS1，CLASS2，CLASS3，CLASS4，CLASS5，其重要性依次降低。

10.根据权利要求9所述的语音编码选择性加密方法，其特征在于，

当安全等级为Level 1时，加密CLASS1中的比特位，在G.723.1标准语音帧的高速率模式下对语音帧中的48bit位加密；在G.723.1标准语音帧的低速率模式下对语音帧中的38bit位加密；

当安全等级为Level 2时，加密CLASS1和CLASS2中的比特位，在G.723.1标准语音帧的高速率模式对语音帧中的62bit位加密；在G.723.1标准语音帧的低速率模式下对语音帧中的52bit位加密；

当安全等级为Leve1 3时，加密CLASS1、CLASS2和CLASS3中的比特位，在G.723.1标准语音帧的高速率模式下对语音帧中的74bit位加密；在G.723.1标准语音帧的低速率模式下对语音帧中的64bit位加密；

当安全等级为Level 4时，加密CLASS1、CLASS2、CLASS3和CLASS4中的比特位，在G.723.1标准语音帧的高速率模式下对语音帧中的86bit位加密；在G.723.1标准语音帧的低速率模式下对语音帧中的76bit位加密。