基于bss语音加密算法

《基于bss语音加密算法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、附录1：文献翻译（译文）基于盲源分离的语音加密方法林秋华,殷福亮,梅铁民,梁华楼,IEEE评审员摘要：当源信号的数量大于混合信号时，盲源信号分离仍然是一个富具挑战的欠定问题，受到许多加密系统安全性依赖于很明显的计算棘手问题，如整数分解这个事实的激励，我们试图探究欠定BSS问题的难解性，进而通过适当地构造欠定混合加密矩阵以及通过生成满足该推荐方法的必要条件，即无条件安全的密钥信号，呈现出新颖的基于盲源分离的语音加密方法。广泛的计算机模拟和性能分析结果表明，该方法具有较高的安全级别，同时保持着出色的音频质量。关键字：盲源分离(BSS)，独立成分分析(ICA)，

2、语音加密I．简介由于语音通信变得越来越广泛，但同时也变得更加脆弱，从而，提供一个高水平安全性的重要性也显著增加。因此，多种语音加密技术也应运而生。其中，模拟加密一直是应用于语音通信中最流行的加密技术之一。通常，有主要的四大类：频域加扰(例如，频率逆变器和频段分配器)，时域加扰(例如，时间因素加扰)，振幅加扰(也被称为涵盖了通过伪随机振幅线性增加的语音信号的屏蔽技术)，频域加扰与时域加扰相结合的二维扰[1]。另外，在变换域中还有许多其他的语音加密方法。例如，快速傅立叶变换，离散余弦变换，小波变换等等[2]–[4]。近年来，一些新的语音加密方法，包括混沌密码体

3、制和使用循环转换加密也发展起来了。盲源分离(BSS)的目的是在不知道它们的混合系数情况下，恢复一组相互独立的未知信号。因此，它也是著名的独立成分分析(ICA)。它已经在最近几年相当受到重视，并已成功地应用于诸如通讯和生物医学工程的许多领域。迄今为止，信号加密的应用更多地专注于图像加密系统，但很少用于语音加密。受到许多图像加密技术的安全性依赖于很明显的计算棘手问题，如整数分解这个事实的激励。我们在此篇论文中介绍一个基于BSS的语音加密方案，其中的安全依赖于当源信号的数量大于混合信号时，解决欠定BSS问题的困难度。构造欠定混合加密矩阵的充分条件是BSS源的不可

4、分割性。当假设BSS源可分割时，两个产生用于语音加密的密钥信号的必要条件是一次性键盘的最佳关键特征。广泛的计算机模拟和性能分析结果表明，该方法具有较高的安全级别，同时保持着出色的音频质量。本文的其余部分的结构如下：在第二节，我们简要介绍BSS源混合模型和欠定BSS问题。第三节描述了基于BSS的语音加密。第四节向大家展示用于加密而构造的欠定混合加密矩阵的充分条件。第五节将介绍用于欠定系统密钥信号所产生的两个必要条件。第六节讲述评估试验和显示结果。最后，我们将在第七节中讨论相关的问题和总结本论文。II.BSS混合模型及欠定问题假设存在个独立的源信号：以及个可观

5、察的源信号的混合信号：(通常)。线性BSS混合模型混合方程如下所示：(1)其中，它是一个的列矩阵，包含了源信号。向量同样地拾取了个观察的混合信号。是一个的混合矩阵，包含了混合系数。BSS的目标是找出一个的分层矩阵，以便得出的输出向量图1：基于BSS语音加密的框图(2)其中是个置换矩阵，而是个对角缩放矩阵当信号源数目大于混合信号的数目时，比如说，,BSS变成为一个困难的欠定问题，在这种情况下，源信号完全隔离通常是不可能的。因此，欠定的BSS问题一直被人们视为源分离的障碍。此篇论文中，在建立一个新颖的语音加密系统中，欠定问题更加地被较视为占有一定的优势。该方法

6、主要是出于普遍存在的计算棘手问题(如整数分解问题)，目的是为了确保许多密码系统的安全。III.推荐的方法基于BSS语音加密的框图如图1所示。该方法的中心思想是去构造在语音加密中遇到的棘手的欠定BSS问题，而它只能通过在解密中加入密钥信号后才能得以解决。接下来，我们首先描述加密，随后，解释解密。A.加密在加密过程中，主要有两个阶段：段分离器和欠定混合。1)段分离器：类似于时间要素干扰，段分离器首先将源语音信号分离成多个帧。然后把每一帧分成段：,其中是段的长度，是帧指针。在生成密钥信号的算法中，由于参数和是必要(这将在第五节中描述)。它们将被插入到在一个以确定

7、的格式进行传输的加密语音数据的头部。该方法一帧一帧地加密原始语音信号。2)欠定混合：在这个阶段，一个的用于加密的欠定混合矩阵以及个独立的密钥信号首先被产生(我们会在第四和第五部分分别介绍的生成和密钥信号的生成)。然后个被加密的段是个源信号段和个密钥信号段在欠定混合作用下的输出。通过BSS混合模型，具体来说，通过和可以得出相应的加密方程，如下：(3)其中，，很明显，由于有个源信号但只有个混合信号，所以这个加密过程把BSS转换成了欠定的BSS问题。这样一来，通过适当地构造欠定混合矩阵，原来的段不仅可以通过语音加密的密钥信号很好地被掩盖，而且可以免受来自通过不含

8、个密钥信号的BSS所产生的个加密段的隔离，而这正是欠定BSS问题的