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《新疆财经大学》 2018年
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量子加密技术在音频信息安全中的应用

王博茹  
【摘要】:所谓信息安全,指保障国家、机构、个人的信息空间、信息载体和信息资源不受来自内外各种形式的危险、威胁、侵害和误导的外在状态和方式及内在主体感受。对于信息安全来说,音频是信息安全中重要的一部分,在音频加密中,学术界虽然已经做出了很多研究,但是大多数方案都是有误区的,比如说加密的计算复杂度过高,抗攻击能力较弱,密钥敏感性过低。音频数据加密作为信息安全中主要的构成部分,对音频数据信息加密的高要求成为了主要解决的问题。量子力学作为一个新兴的概念,受到了人们的重视和探究。多媒体信息的加密过程也扩展到了量子范畴,一种新的计算方法就此出现,那就是量子计算。它处理、传输数据的过程中使用的是量子力学的叠加和纠缠的性质。本文联合使用量子加密术和MP3编码的双随机相位加密方法,因为量子具有物理学中独特的本质,所以可以补救经典加密方案欠缺的部分。本文主要把量子密码算法用在了数字音频领域。主要研究成果如下:我们对量子数字音频加密方案做出了研究。本文在MP3编码和DRPE技术的基础上,对量子音频加密算法做出了研究,并在这种算法中引入了适合维护音频信息安全的参数,达到保障信息安全的目的。本文的量子加密过程:起初利用MP3编码和DRPE对音频信息安全下达的模拟文件信息进行数据处理,利用物理中的量子对数据量子态化,接着使用两把密钥实行加密,其目的是对时域和傅立叶频域中的音频数据加密,最后得到加密之后的音频数据,本文使用量子的可逆性对音频信息进行解密。最后应用音频信息安全的量子加密进行了性能分析,首先对本文加密方案进行仿真实验,然后分析了其密钥敏感性,基于MP3编码的量子音频加密的密钥敏感性极高,其次分别对量子音频加密和DRPE进行鲁棒性分析和统计性分析,相比较之下,DRPE技术存在不足,验证出本文的加密方案相较DRPE加密方案来说拥有更好的加密效率和安全性。
【学位授予单位】:新疆财经大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:O413;TP309

【参考文献】
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