蓝牙无线传输实时语音混沌加密解密技术

摘要

伴随着信息化时代的来到，保护信息的安全逐渐变成了当下最为重要的研究课题。信息中的语音是人与人之间相互交流的基础，对语音通信进行加密是防止语音信息被窃取的重要手段。这些年来，混沌系统在信息安全领域获得了十分广泛的应用。混沌和密码学因为具有天然的联系，使得混沌序列在数据加密的领域拥有广阔的应用前景。混沌系统拥有的非周期性，类噪声等特性，使得其获得了天然的隐蔽性。混沌系统对初始值的极度敏感性、不收敛的特征使得其能够产生长期的不可预测性。所以，混沌信号用于保密通信非常合适。如今，在数字器件平台之上所实现的混沌数字语音保密通信，多数是对数据进行有线传输。虽然有线传输的可靠性和稳定性都较高，但是有线传输有着不可忽视的缺陷，如非常容易受到线路老化、距离限制等因素的影响。因此，选择恰当的无线通信技术来实现数字语音的保密通信具有十分重要的研究价值。
　　本文研究了一种基于蓝牙无线通信技术的混沌数字语音加密方法，并将其在S3C2440A平台上完成实现，开篇介绍了混沌理论和数字语音加密技术的一些重要理论基础知识，并且设计了一种基于混沌猫映射的数字语音加密算法。此方法主要是使用混沌猫映射对矩阵数据实现位置置乱，以此来达到语音加密的效果。其次介绍了蓝牙协议体系与蓝牙串口模块的工作原理，叙述了语音数据在蓝牙主、从模块之间传送的实现方法。这个方法的主要特点是能实现点对点的数据采集和无线传输，这将成功地解决如电缆传输受到限制的弊端。本文的最后，通过构建嵌入式平台，在其上实现了数字语音的混沌猫映射加解密，并使用蓝牙技术进行传输，之后给出了实验结果及分析。研究结果表明，此方案能够实现良好的加密效果，并且证明了混沌保密通信能在数字器件的发展道路上得到更为广泛的应用。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状及分析

1．3 本课题的主要研究内容和章节安排

第二章 混沌与密码学概述

2．1 混沌的定义与性质

2．2 混沌的研究方法

2．3 密码学

2．4 混沌与密码学

2．5 语音加密技术综述

2．6 基于混沌猫映射的语音加密技术

2．7 本章小结

第三章 蓝牙协议体系

3．1 蓝牙技术概述

3．2 蓝牙与其它无线技术的比较

3．2．1 Wi-Fi技术

3．2．2 宽带(Ultra)

3．2．3 短距离通信(NFC)

3．3 蓝牙协议体系结构

3．3．1 蓝牙核心协议

3．3．2 电缆替代协议

3．3．3 电话控制协议

3．3．4 选用协议

3．4 主机接口控制器

3．5 蓝牙串口模块工作原理

3．6 本章小结

第四章 系统硬件平台的构建

4．1 ARM的基本概念

4．1．1 ARM芯片概述

4．1．2 ARM微处理器的应用选型

4．2 S3C2440A的介绍

4．2．1 S3C2440A硬件平台架构

4．2．2 LCD和触摸屏接口

4．2．3 总线扩展设备

4．3 本章小结

第五章 ARM平台的蓝牙混沌语音加密系统软件设计

5．1 嵌入式Linux软件开发环境的构建

5．1．1 建立交叉编译环境

5．1．2 移植Bootloader

5．1．3 Linux内核移植

5．1．4 嵌入式Linux根文件系统的构建

5．2 蓝牙Bluez的移植

5．3 系统工作流程

5．4 混沌语音加密传输实验结果及分析

总结与展望

参考文献

攻读学位期间的科研成果

声明

致谢