[发明专利]一种信息安全环境的虚拟现实系统

说明书

本发明提供了一种信息安全环境的虚拟现实系统，同时也提供了其解密算法，并且在加密解密的过程中，也实现了对语音信号噪音的降噪处理，一定程度上克服了上述传统加密算法无法保证信息安全的缺陷以及混沌系统进行加密存在的缺陷。

技术领域

本发明属于语音信号处理领域，具体涉及一种信息安全环境的虚拟现实系统。

背景技术

随着网络技术在全球范围内兴起和数字信号处理技术的发展，语音通信技术获得了突破性的发展和更广泛的应用。然而，当语音通信内容涉及到个人隐私、商业机密以及国家秘密时，人们又会考虑到语音信息传输的保密性。同时，在实际环境中进行语音通信时，通话双方容易受到周围环境的背景噪声的干扰，从而影响通信的效果。因此，研究语音加密与降噪，对保障语音通信的安全与质量十分重要。

语音加密是在对语音的一部分数据信息进行一种完全可逆的操作，使得加密后的语音对未经授权的监听者来说，完全是听不懂的信息。加密过程可以使模拟的也可以是数字的。

然而语音数据有其自身的特点，主要是其固有数据量比较大、能量分布不均匀、冗余性很高等，因而，我们用一些传统的加密算法对语音数据进行加密得不到保证信息安全的要求，比如AES、DES、IDEA等等。许多研究者也开始常用采用混沌的方法来构造快速的加密算法，如有学者提出了基于混沌及Henon映射的快速加密算法，也有学者提出了chua’s混沌系统和离散的标准映射复合产生的序列，完成对语音文件的快速加密和完整还原，也有人提出了基于Lorenz系统、Chen’s系统等混合混沌动力系统构造的符合混沌系统加密的方法。这些利用混沌系统进行加密的方法有其优势，然而这些加密算法也有其周期相应短，混沌序列生成器精度有限，对于选择明文攻击抵抗力较差等缺陷。

发明内容

鉴于以上分析，本发明的主要目的在于提供一种信息安全环境的虚拟现实系统，同时也提供了其解密算法，并且在加密解密的过程中，也实现了对语音信号噪音的降噪处理，一定程度上克服了上述传统加密算法无法保证信息安全的缺陷以及混沌系统进行加密存在的缺陷。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种信息安全环境的虚拟现实系统，包括：

环境信息采集单元，用于采集输入的语音信号和动作信号；

语音信息安全单元，用于对所述语音信号进行加密；

动作信息安全单元，用于对所述动作信号进行加密；

虚拟现实语音信号传输单元，用于将经过上述加密的语音信号和动作信号传输到虚拟现实环境。

进一步地，所述语音信息安全单元通过如下方式对上述语音信号进行加密：

设N个初始信号s₁(t),…,s_n(t)和M个密钥信号k₁(t),…，k_M(t)，加密公式为：

X(t)＝[x₁(t),…,x_N(t)]^T＝As_k(t)

其中，X(t)表示N个加密信号，s_k(t)＝[s₁(t),…,s_n(t),k_M(t)]^T，A为N×(M+N)的加密矩阵，且每个值都在[-1,1]之间。设A＝[A_S,A_k]，其中A_S为N×N的矩阵，A_k为N×M的矩阵，加密公式由下面公式表示：

X(t)＝A_ss(t)+A_kk(t)，