军用信息系统安全传输技术研究

论文摘要

本文深入研究了军用信息系统安全传输技术,设计和实现了一个多功能数字图像水印算法和一个认证和密钥交换协议,并将其应用到传输平台中。本文主要的研究内容包括以下三个方面:(1)传输平台安全技术对策研究。根据军事安全通信系统的需要,针对特定的军事通信系统,设计和实现了一个传输平台。该传输平台使用了多项技术,包括密钥算法、单项散列函数、数字证书、安全协议和数字水印等技术。针对该传输平台,提出了一个新的认证和密钥交换协议,并在传输平台得到了很好的应用。(2)数字图像水印技术研究。根据军事安全通信系统对数字图像的传输要求,提出了一个多功能数字图像水印算法,该算法具有版权保护和篡改提示的双重功能。在频域中,我们采用了方差调制法,对版权水印进行嵌入;在空域中,我们采用了单向散列函数、无损压缩和最低有效位等方法,对认证水印进行嵌入。该多功能图像水印算法已成功应用在传输平台的图像数据传输中。(3)攻击测评方案研究。为了对现有传输平台的安全性进行测试和评估,设计和实现了一个攻击平台。攻击平台分别针对传输平台的数据、语音和图像传输进行了攻击,攻击结果表明传输平台有很好的抗攻击能力。对于传输平台所使用的认证和密钥交换协议,本文选择Rubin逻辑对其进行形式化分析,分析结果表明该认证和密钥交换协议具有一定的严密性。对于传输平台所使用的多功能数字图像水印,本文分别对版权水印和认证水印进行了攻击,攻击结果表明版权水印对于小角度旋转、JPEG、滤波和图像增强具有很强的鲁棒性,认证水印具有很强的脆弱性,能够对微小像素的改变进行篡改定位和提示。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 安全协议
• 1.2.2 数字水印
• 1.2.3 安全协议的形式化分析
• 1.3 本文研究内容
• 第2章 传输平台安全对策技术研究
• 2.1 引言
• 2.2 传输平台介绍
• 2.3 传输平台安全技术介绍
• 2.3.1 对称密钥算法
• 2.3.2 非对称密钥算法
• 2.3.3 单向散列函数
• 2.3.4 数字证书
• 2.4 传输平台安全协议的设计
• 2.4.1 安全协议
• 2.4.2 认证和密钥交换协议
• 2.4.3 传输平台的认证和密钥交换协议
• 2.5 本章小结
• 第3章 数字图像安全传输研究
• 3.1 引言
• 3.2 离散余弦变换数字水印相关知识
• 3.2.1 离散余弦变换
• 3.2.2 DCT 域数字水印算法的特点
• 3.2.3 DCT 域数字图像水印算法简介
• 3.3 空域数字水印相关知识
• 3.3.1 空域数字水印算法特点
• 3.3.2 空域数字图像水印算法简介
• 3.4 多功能数字图像水印算法介绍
• 3.4.1 版权水印的嵌入和提取算法
• 3.4.2 认证水印的嵌入和提取算法
• 3.5 本章小结
• 第4章 攻击评测方案研究
• 4.1 引言
• 4.2 攻击平台介绍
• 4.2.1 数据传输攻击
• 4.2.2 图像传输攻击
• 4.2.3 语音传输攻击
• 4.3 传输平台安全协议的形式化分析
• 4.3.1 安全协议的缺陷
• 4.3.2 基于推理结构性方法
• 4.3.3 Rubin 逻辑
• 4.3.4 传输平台认证和密钥交换协议的形式化分析
• 4.4 传输平台数字图像水印算法的攻击和分析
• 4.4.1 对版权水印的攻击和分析
• 4.4.2 对认证水印的攻击和分析
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明
• 哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书
• 哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理
• 致谢