视频监控系统安全传输复合加密算法设计

陶 槊，王晓芳，陈 滨

（合肥科技职业学院电子信息系，安徽合肥 231201）

全球视频监控系统在用摄像头数量已达7.7亿台[1]，为保证监控系统的安保效能，必须对系统存在的漏洞与安全隐患进行防范与修补。目前常用的方法是依靠传统加密方式，如3DES/AES/hash及改进算法等，对图像元素（pixel/bit/相移）加密[2]，或者对视频编码流实现全加密[3-4]。现有方法的缺点是难以控制码流的压缩率，从而影响网速与视频存储，或者是解决方案因加密手段过于繁琐、对设备要求过高而难以普及[5]。因此，本文采用非对称与对称加密分步结合的模式，在保证传输效率的前提下，尽量增加密钥空间，提高系统的安全性。

1 技术方案与工作思路

在当前视频监控产品都在向智能化、高清化的发展趋势下，受硬件处理能力、带宽时延等条件的限制，只能继续依靠H.265/HEVC（High Efficiency Video Coding）编码标准[6]。视频传输所依托的IEEE802.3架构，面对Ethernet和无线移动传输技术自身的诸多不足与漏洞[7]，最有效的解决策略是让视频在生成、通信连接和调用过程中实现可靠的身份验证。在信息传送过程中，对码流采取符合监控特点和要求的加密方式来保护传输安全。

根据监控系统现有技术与条件，选取高效算法，进行针对性改进及合理组合。连接通过连续的双向身份验证：利用建立连接时所包含的随机信息不易被掌握的特点，用于生成增强ElGamal算法密钥。在视频中断/重连后，不定时的交换握手验证信息与非对称加密公钥，使非法入侵者难以实现“中间人劫持”[8]。……