[发明专利]基于级联混沌调制的线性正则域语音加密系统

说明书

本发明提供一种基于级联混沌调制的线性正则域语音加密系统，属于语音通信加密技术领域。包括语音信号采集模块(1)、线性正则变换模块(2)、级联混沌系统模块(3)、变换域加密模块(4)、线性正则反变换模块(5)和加密语音存储模块(6)。通过设置级联混沌系统模块能够提高混沌的Lyapunov指数，扩大密钥空间，提高安全性能；所使用的线性正则变换通过级联混沌系统模块的混沌调制，动态变化作用于分段信号，能够增加加密算法的复杂性，提高算法的破解难度，提高了语音信号的安全性。

技术领域

本发明涉及语音通信加密技术领域，尤其涉及一种基于级联混沌调制的线性正则域语音加密系统。

背景技术

近年来，通信技术飞速发展，通信系统中的语音通信，成为目前人们进行信息交流和传递的最常用方式之一。尽管目前针对语音加密方法已经有诸多研究，但是破解技术也在不断发展，研究更方便快捷且具有更高安全性能的语音加密方法依然是通信安全中的重要内容之一。基于混沌理论的保密通信技术是通信安全领域的一个重要研究方向，尽管混沌加密方法易于实现，但是无法抵御选择明(密)文攻击。

对语音信号的加密可在时域、频域或时频混合域来实现。时域加密方法通常以置乱和单纯混沌加密为主，易受选择明文攻击，语音安全性低。频域加密方法通常是对信号进行傅里叶变换、小波变换、余弦变换等之后在频域进行置乱加密。这种变换域加密通常是进行固定的变换，变换方法在加密效果中的作用具有局限性。

发明内容

本发明提供一种基于级联混沌调制的线性正则域语音加密系统，利用级联混沌系统调制线性正则变换参数，提高加密安全性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种基于级联混沌调制的线性正则域语音加密系统，其包括语音信号采集模块、线性正则变换模块、级联混沌系统模块、变换域加密模块、线性正则反变换模块和加密语音存储模块，其中：所述线性正则变换模块的第一信号输入端与语音信号采集模块的信号输出端连接，变换域加密模块的第一信号输入端与线性正则变换模块的信号输出端连接，线性正则反变换模块的第一信号输入端与变换域加密模块的信号输出端连接，加密语音存储模块的信号输入端与线性正则反变换模块的信号输出端连接，级联混沌系统模块的信号输出端与线性正则变换模块、变换域加密模块和线性正则反变换模块的第二信号输入端连接；

所述语音信号采集模块采集语音信号并将语音信号传输至线性正则变换模块；线性正则变换模块从级联混沌系统模块获取信号的随机分段长度和调制各分段信号对应的线性正则变换参数的随机序列后，根据信号的随机分段长度对语音信号进行分段，并通过各随机序列调制各分段信号对应的线性正则变换参数后，通过调制后的各分段信号对应的线性正则变换参数对各分段信号进行线性正则变换，得到线性正则变换域谱后传输至变换域加密模块；变换域加密模块通过从级联混沌系统模块获取的随机序列对线性正则变换域谱进行加密后，将加密后的变换域信号传输至线性正则反变换模块；线性正则反变换模块通过从级联混沌系统模块获取的随机序列调制线性正则反变换参数，并对加密后的变换域信号进行对应参数的线性正则反变换，得到加密后的时域语音信号后，加密语音存储模块存储加密后的时域语音信号。

可选地，所述级联混沌系统模块由五个混沌系统依次相连组成，前置混沌系统的输出作为后置混沌系统的输入，最后一个混沌系统的输出作为第一个混沌系统的输入；第一个混沌系统用于语音信号的分段处理，以便后续进行分段加密；第二个混沌系统到第四个混沌系统用于生成随机序列分别调制线性正则变换的三个可变参数，以对分段信号进行不同参数下的线性正则变换；第五个混沌系统用于对线性正则变换域谱进行加密。

可选地，所述变换域加密模块通过从级联混沌系统模块获取的随机序列对线性正则变换域谱进行异或操作来实现加密。

可选地，所述线性正则变换模块的线性正则变换及所述线性正则反变换模块的反变换使用的离散方法为基于基分解的快速算法。

本发明的有益效果是：