基于Android系统的语音混沌加密与实时传输

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）基于Android系统的语音混沌加密与实时传输阳琦二〇一八年六月分类号：学校代号：11845UDC：密级：学号：2111504117广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）基于Android系统的语音混沌加密与实时传输阳琦指导教师姓名、职称：禹思敏教授学科(专业)或领域名称：控制科学与工程学生所属学院：自动化学院论文答辩日期：2018年5月广东工业大学硕士学位论文ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfort

2、heDegreeofMaster(MasterofEngineering)Speechchaosencryptionandreal-timetransmissionbasedonAndroidsystemCandidate:YangQiSupervisor:Prof.YuSiminMay2018SchoolofAutomationGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou,Guangdong,P.R.China,510006摘要摘要自从1963年E.N.Lorenz发现混沌

3、现象到现在五十多年的时间内，混沌理论已经广泛应用于各种领域，与此同时混沌理论也在这些应用中不断发展。特别是在混沌动力系统的同步方法提出以后，越来越多的专家学者致力于把混沌动力系统的同步方法应用到通信中领域中，把混沌理论与通信系统相结合已经成为混沌控制研究又一个热门方向，更是未来的一个趋势，众多研究者提出了许多实际应用中的改进方案。随着网络的普及以及人们对隐私性的重视，随之而来的网络安全以及个人隐私的众多实质性的问题也不断出现，因此未来混沌保密通信具有非常广阔的应用前景。本文提出了一种采用高维超混沌系统对语音进行

4、实时加密的方案，并在手机Android平台上实现。该方案首先对混沌系统求解，对得到的解序列提取之后重新组合，生成一个新的混沌解矩阵，使用该矩阵对实时语音数据的每一帧进行扩散置乱，依次类推完语音数据的加密。本文在对当前混沌理论的现状以及发展趋势深入学习和思考之后，结合当前较广泛的通信技术，在手机平台中实现语音实时加密，证明了混沌理论在实际生活场景中应用的可行性。本文主要包括以下内容：1.混沌加密方案的具体步骤。简要分析了高维混沌的动力学特性，采用四维超混沌保密算法，详细给出了将高维混沌保密算法应用于实时语音加密中

5、的具体步骤；2.软件以及硬件架构的分析。简单介绍部分硬件结构以及软件架构，分析了Android平台的工作流程及相关原理；详细分析了软件架构的组成以及各组件是如何协调工作；详细介绍整个项目的搭建环境以及所需要的步骤；3.实时语音混沌保密系统在安卓平台上的实现。详细描述了语音从麦克风采集进来到最终通过网络发送出去的整个过程，对具体方案如何实现做了详尽的说明。为了使语音文件在混沌算法加密后传输效率更高，在参考了相关文献以及众多传输方案后，采用了speex编码压缩，大大提高了语音文件还原后的质量；4.网络传输部分的设计

6、。经过多次测试以及参考了目前各大公司的实际应用的场景后，本系统选用UDP传输协议；在文中第三章简要介绍了UDP协议，并结合实际给出了本课题最终选用UDP协议的理由；I广东工业大学硕士学位论文5.实验结果的分析。在以上的基础上，完成在实际平台上的实验，对实验的结果做了简要的分析。关键词：Android；语音加密；speex编码；超混沌保密算法；UDP协议IIABSTRACTABSTRACTSinceE.N.Lorenzdiscoveredchaosin1963andnowmorethan50yearsago,ch

7、aostheoryhasbeenwidelyusedinvariousfields.Atthesametime,chaostheoryisalsodevelopingintheseapplications.Inparticular,afterthechaoticdynamicsystemsynchronizationmethodisproposed,moreandmoreexpertsandscholarsarecommittedtoapplyingthesynchronizationmethodofchaot

8、icdynamicalsystemstothefieldofcommunications.Combiningchaostheorywiththecommunicationsystemhasbecomeanotherresearchonchaoscontrol.Thetrendismoreatrendinthefuture.Manyresearchershaveproposedmanyi