(Luận văn) nghiên cứu ứng dụng các hệ mật mã hạng nhẹ trong bảo mật dữ liệu video thời gian thực

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - lu an NGUYỄN HOÀNG TIẾN n va gh tn to p ie NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÁC HỆ MẬT MÃ HẠNG NHẸ d oa nl w TRONG BẢO MẬT DỮ LIỆU VIDEO THỜI GIAN THỰC nf va an lu lm ul z at nh oi LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) z m co l gm @ HÀ NỘI - 2019 an Lu n va ac th si HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG - NGUYỄN HOÀNG TIẾN lu an va n NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÁC HỆ MẬT MÃ HẠNG NHẸ p ie gh tn to TRONG BẢO MẬT DỮ LIỆU VIDEO THỜI GIAN THỰC nl w d oa Chuyên ngành: Hệ thống thông tin nf va an lu Mã số: 8.48.01.04 lm ul LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT z at nh oi (Theo định hướng ứng dụng) z gm @ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS NGUYỄN BÌNH m co l an Lu HÀ NỘI - 2019 n va ac th si i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác năm 2019 Hà Nội, tháng Tác giả luận văn lu an n va p ie gh tn to d oa nl w Nguyễn Hoàng Tiến nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân trọng cảm ơn thầy cô Khoa công nghệ thông tin tạo điều kiện cho môi trường học tập tốt, đồng thời truyền đạt cho vốn kiến thức quý báu, tư khoa học để phục vụ cho trình học tập công tác Tôi xin gửi lời cảm ơn đến bạn lớp Cao học Hệ thống thơng tin M17CQIS01-B khóa 2017- 2019 giúp đỡ tơi suốt thời gian học tập vừa qua Đặc biệt, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến người hướng dẫn khoa lu an học GS.TS NGUYỄN BÌNH TS CAO MINH THẮNG tận tình n va bảo cho tơi suốt q trình học tập nghiên cứu, giúp tơi có nhận thức tn to đắn kiến thức khoa học, tác phong học tập làm việc, tạo điều kiện thuận lợi để Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, đồng nghiệp, người thân p ie gh tơi hồn thành luận văn oa nl w động viên, giúp đỡ trình hồn thành luận văn năm 2019 Hà Nội, tháng d nf va an lu Tác giả luận văn z at nh oi lm ul z m co l gm @ Nguyễn Hoàng Tiến an Lu n va ac th si iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC HÌNH VẼ vii MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG - TỔNG QUAN VỀ BẢO MẬT DỮ LIỆU VIDEO THỜI GIAN lu an THỰC .4 n va 1.1 Quá trình truyền dòng liệu video thời gian thực gh tn to 1.1.1 Tổng quan video thời gian thực 1.1.2 Q trình truyền dịng .5 Các giao thức streaming chuyên biệt 10 p ie 1.2 Giao thức RTSP 10 w 1.2.1 oa 1.2.3 Giao thức RTP 11 nl 1.2.2 Giao thức SIP 13 d Chuẩn nén video H264 13 an lu 1.3 Tổng quan .13 1.3.2 Cơ chế hoạt động 15 lm ul 1.4 nf va 1.3.1 Giải pháp bảo mật liệu video thời gian thực phương pháp mật mã z at nh oi học 21 Mật mã khóa cơng khai 21 1.4.2 Mật mã khóa bí mật 22 1.4.3 Phân tích lựa chọn phương pháp mã hóa phù hợp 25 z 1.4.1 gm @ l CHƯƠNG - Nghiên cứu đề xuất ứng dụng hệ mật hạng nhẹ vào liệu video 2.1 m co thời gian thực 26 Một số hệ mật mã khối hạng nhẹ phổ biến 26 an Lu 2.1.1 Phân loại hệ mật mã khối hạng nhẹ 26 n va ac th si iv 2.1.2 Hệ mật AES 27 2.1.3 Hệ mật E-RISKE 30 Phương pháp mã hóa chọn lọc H264 32 2.2 2.2.1 Mã hóa trước nén 32 2.2.2 Mã hóa nén 33 2.2.3 Mã hóa sau nén .34 Đề xuất phương pháp ứng dụng hệ mật hạng nhẹ để bảo mật liệu video 2.3 thời gian thực .35 lu an n va Đặt vấn đề .35 2.3.2 Thủ tục mã hóa .36 2.3.3 Thủ tục giải mã .37 2.3.4 Phân tích hiệu phương pháp đề xuất .38 CHƯƠNG - CÀI ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM 40 gh tn to 2.3.1 Xây dựng kịch thử nghiệm 40 p ie 3.1 Xây dựng chương trình 42 3.2 Xây dựng máy chủ RTSP .42 d Thử nghiệm, đánh giá kết .45 an lu 3.3 Xây dựng phần mềm nhận liệu 44 oa 3.2.2 nl w 3.2.1 Thử nghiệm 45 3.3.2 Đánh giá 51 nf va 3.3.1 lm ul KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54 z at nh oi DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 z m co l gm @ an Lu n va ac th si v DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt AES Advanced Encryption Standard Chuẩn mã hóa nâng cao AVC Advanced Video Coding Chuẩn nén video nâng cao Extended Random Invertible E-RISKE Tên thuật tốn mã hóa Secret-Key Encryption) IP Internet Protocol Giao thức internet Ứng dụng xem tivi qua giao lu an IPTV NAL Network Abtraction Layer Lớp mạng trừu tượng SE Selective Encryption Mã hõa chọn lọc VCL Video Coding Layer Lớp mã hóa video thức mạng n va IPTV p ie gh tn to d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Loại Slice……………………………………………………………… 18 Bảng 1.2 Tiêu đề Macroblock…………………………………………………… 19 Bảng 2.1 Cấu trúc đại số tảng hệ mật E-RISKE 30 lu an n va p ie gh tn to d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si vii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Q trình truyền địng video Hình 1.2 Cấu trúc NAL lu an n va 11 Hình 1.4 Bộ mã hóa H264 15 Hình 1.5 Bộ giải mã H264 16 Hình 1.6 Cấu trúc H264 16 Hình 1.7 Minh họa Slice khung hình 17 Hình 1.8 Minh họa ví trị Macroblock Slice 19 Hình 1.9 Ảnh tham chiếu bù chuyển động 20 Hình 1.10 Các Profile H264 20 Hình 2.1: Sơ đồ tổng quan mã hóa giải mã 29 tn to Hình 1.3 Các bước trao đổi phiên streaming media 36 Hình 2.3 Sơ đồ xử lý liệu máy chủ 37 p ie gh Hình 2.2 Phân tích tiêu đề NAL H264 38 Hình 3.1 Mơ hình thử nghiệm Client – Server 40 oa nl w Hình 2.4 Sơ đồ xử lý liệu máy khách Hình 3.2 Sơ đồ cấu trúc máy chủ RTSP 43 d 45 Hình 3.4 Khởi động máy chủ phát liệu 46 Hình 3.5 Khởi động chương trình máy khách thí nghiệm 46 Hình 3.6 Hình ảnh thử nghiệm 46 nf va an lu Hình 3.3 Sơ đồ hoạt động chương trình máy khách z at nh oi lm ul Hình 3.7 Biểu đồ kết thử nghiệm 47 Hình 3.8 Hình ảnh thử nghiệm 47 m 50 an Lu Hình 3.14 Hình ảnh thử nghiệm 49 co Hình 3.13 Biểu đồ kết thử nghiệm 49 l Hình 3.12 Hình ảnh thử nghiệm 48 gm Hình 3.11 Biểu đồ kết thử nghiệm @ Hình 3.10 Hình ảnh thử nghiệm 48 z Hình 3.9 Biểu đồ kết thử nghiệm 50 n va ac th si viii Hình 3.15 Kết thí nghiệm 51 Hình 3.16 Biểu đồ tổng kết kết thí nghiệm 52 lu an n va p ie gh tn to d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si 42 3.2 Xây dựng chương trình 3.2.1 Xây dựng máy chủ RTSP 3.2.1.1 Các phần mềm sử dụng a) Máy ảo đóng vai hệ thống phát liệu video thời gian thực - Hệ thống giả lập phần mềm VMware Workstation Pro - Hệ điều hành Ubuntu 18.01 - Ram: 1GB - CPU: Intel Core 2.6GHz - IP: 192.168.1.164 lu an b) File 264: File video nén theo chuẩn H264 đóng vai trị liệu thời gian n va thực truyền tải Tên file: admiral.264 Mã nguồn: https://github.com/fws97/RTSP/tree/master/test c) Mã nguồn mở H264Analize để phân tích cấu trúc file H264 Thông tin Mã nguồn: w - NAL sử dụng cho phần mã hóa sau Ngơn ngữ lập trình: C p ie gh tn to - oa nl https://github.com/txgcwm/Linux-C-Examples/tree/master/h264/h264dec d) Mã nguồn mở mã hóa RC4: sử dụng q trình mã hóa liệu thời gian d Mã nguồn: https://www.oryx-embedded.com/doc/aes_8c.html nf va - an lu thực Ngơn ngữ lập trình: C lm ul e) Mã nguồn mở mã hóa AES: sử dụng q trình mã hóa liệu thời gian thực Ngơn ngữ lập trình: C z at nh oi - Mã nguồn: https://www.oryx-embedded.com/doc/aes_8c.html f) Mã nguồn mở mã hóa E_RISKE: sử dụng q trình mã hóa liệu thời gm Mã nguồn: Từ tác giả E-RISKE [7] @ - z gian thực Ngơn ngữ lập trình: C Mã nguồn: https://github.com/fws97/RTSP m - co thời gian thực Ngôn ngữ lập trình: C l g) Mã nguồn mở RTSP server: sử dụng để xây dựng server phát liệu video an Lu n va ac th si 43 3.2.1.2 Xây dựng chương trình Đọc liệu Phân tích File VideoH264 File Video H264 Mã hóa Các giao thức phát liệu thời gian thực lu Hình 3.2 Sơ đồ cấu trúc máy chủ RTSP an Mơ tả chương trình máy chủ RTSP: va Bước 1: Khởi tạo nhớ kiểm tra trạng thái để khởi tạo server (sử n - to tn dụng hàm rtspd_init) gh Bước 2: Mở server với IP cổng nhập vào (sử dụng rtsp_init) - p ie - Bước 3: Tạo luồng nhận, xử lý truyền liệu có yêu cầu (sử nl w dụng hàm pthread_create) Quá trình xử lý truyền liệu thực oa qua bước: d o Xử lý yêu cầu điều khiển RTSP nhận từ client Setup, Play, lu nf va an Pause (sử dụng hàm rtsp_callback) o Gửi thông điệp rtsp trả lời từ server tới client (sử dụng hàm rtsp lm ul _send_file) vd_rtp_func) z at nh oi o Giao thức Rtp nhận yêu cầu từ rtsp xử lý (sử dụng hàm o Gửi liệu video yêu cầu qua rtp (sử dụng hàm z @ rtp_send_packet): l gm  Đọc fileH264 u cầu vào buffer inbufs  Phân tích,tìm kiếm mã hóa byte header NAL (sử dụng m co hàm abstr_nalu_indic) an Lu  Đóng thành gói RTP packet (sử dụng hàm build_rtp_nalu) n va ac th si 44  Gửi liệu UDP (sử dụng udp_write) Bước 4: Đóng phiên RTSP ,RTP hết liệu gửi (sử dụng hàm - rtsp_freeall, rtsp_free, rtspd_free) 3.2.2 Xây dựng phần mềm nhận liệu 3.2.2.1 Phần mềm sử dụng OpenCV thư viện mã nguồn mở hàng đầu cho thị giác máy tính hầu hết thiết bị nhúng ứng dụng IPcamera, máy ảnh, phần mềm xem video… OpenCV có nhiều modules module build lu an dạng thư viện liên kết tĩnh thư viện liên kết động giúp dễ dàng sử dụng n va project Tính đến phiên 3.1.0 OpenCv có 57 module, module có Core: sử dụng việc lưu trữ xử lý hình ảnh Mat, Scale, Point, - gh tn to chức riêng biệt Một số module OpenCv như: nl Highgui: cho phép tương tác với người dùng UI (User Interface) d oa - Imgcodecs Đọc ghi tập tin ảnh w - Imgproc: Xử lý ảnh - p ie Vec… phương thức sử dụng cho module khác an lu hiển thị hình ảnh, video capturing Features2d: trích rút đặc trưng (feature) hình ảnh - Calib3d: Hiệu chuẩn máy ảnh xây dựng lại 3D - Objdetect: phát đối tượng khuôn mặt, đôi mắt, cốc, người, nf va - - Ml: thuật toán Machine Learning phục vụ cho toàn phân z lớp, gom cụm Videoio: Hỗ trợ đọc ghi đa phương tiện, mã hóa giải mã video theo l chuẩn nén (codec)… gm @ - z at nh oi lm ul xe hơi… hình ảnh co Trong phần mềm này, module videoio OpenCv sử dụng để xây m dựng chương trình nhận liệu từ máy chủ RTSP giải mã liệu nhận an Lu Mã nguồn chương trình: https://opencv.org/ n va ac th si 45 Ngơn ngữ lập trình xây dựng hệ thống: C++ 3.2.2.2 Xây dựng chương trình Kết nối tới máy chủ nhận gói tin RTP Phân tích gói tin RTP thành Khung liệu Phân tích NAL Hiển thị hình ảnh Giải mã Hình 3.3 Sơ đồ hoạt động chương trình máy khách lu Mơ tả chương trình: an Bước 1: Khởi tạo kết nối tới máy chủ RTSP Hàm VideoCapture va - n module videoio để tạo kết nối đến máy chủ RTSP câu lệnh: to gh tn VideoCapture vid("rtsp://"+IP+":port/"+fileName, cv::CAP_FFMPEG) IP địa IP máy chủ p ie Trong đó: rtsp mã giao thức yêu cầu kết nối nl w Port cổng kết nối tới máy chủ Bước 2: Nhận liệu: Đọc liệu từ gói tin rtp phân tách thành an lu - d oa Filename tên file cần nhận - nf va khung liệu Bước 3: Xử lý liệu: Thực phân tích khung liệu nhận để lm ul lấy ảnh Q trình phân tích thực hàm: z at nh oi vid.read(frame) Trong hàm thực bước: o Đọc liệu vào đệm: FFMPEG:: av_read_frame o Tìm kiếm NAL đệm, giải mã giải nén liệu FFMPEG: z o Hiển thị hình ảnh CV::imshow an Lu Bước 1: Khởi động máy chủ RTSP m - co 3.3.1 Thử nghiệm l 3.3 Thử nghiệm, đánh giá kết gm @ find_nal_unit Quá trình giải mã đặt hàm n va ac th si 46 Hình 3.4 Khởi động máy chủ phát liệu Bước 2: Khởi động chương trình máy khách - Hình 3.5 Khởi động chương trình máy khách thí nghiệm 3.3.1.1 Thử nghiệm 1: Truyền liệu khơng mã hóa a) Hình ảnh nhận được: hình ảnh sắc nét khơng bị vỡ hình lu an n va p ie gh tn to d oa nl w nf va an lu lm ul Hình 3.6 Hình ảnh thử nghiệm z at nh oi b) Biểu đồ tốc độ FPS thu sau 10 lần chạy thử nghiệm z m co l gm @ an Lu n va ac th si 47 80.5 80.12 80 79.94 Khung hình/s 79.5 78.68 78.5 78 79.44 79.34 79 79.25 78.89 78.87 78.13 77.5 77.19 77 76.5 76 75.5 10 Số lần thử nghiệm lu an Hình 3.7 Biểu đồ kết thử nghiệm va n Tốc độ trung bình 126.85 khung hính/s a) Hình ảnh nhận được: xuất số khung hình bị mờ p ie gh tn to 3.3.1.2 Thử nghiệm 2: Truyền liệu sử dụng RC4 mã hóa tồn gói tin d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ Hình 3.8 Hình ảnh thử nghiệm an Lu n va ac th si 48 b) Biểu đồ tốc độ FPS thu sau 10 lần chạy thử nghiệm 80.5 80.12 80 79.94 Khung hình/s 79.5 78.68 78.5 78 79.44 79.34 79 79.25 78.89 78.87 78.13 77.5 77.19 77 76.5 76 75.5 10 lu Số lần thử nghiệm an n va Hình 3.9 Biểu đồ kết thử nghiệm tn to Tốc độ trung bình: 76.81 khung hình/s gh 3.3.1.3 Thử nghiệm 3: Truyền liệu sử dụng AES mã hóa tồn gói tin p ie a) Hình ảnh nhận được: Xuất nhiều hình mờ vỡ hình d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z @ m co l gm Hình 3.10 Hình ảnh thử nghiệm an Lu n va ac th si 49 b) Biểu đồ tốc độ FPS thu sau 10 lần chạy thử nghiệm 80.5 80.12 80 79.94 Khung hình/s 79.5 79 78.68 78.5 78 79.44 79.34 79.25 78.89 78.87 78.13 77.5 77.19 77 76.5 76 75.5 10 lu an Số lần thử nghiệm va n Hình 3.11 Biểu đồ kết thử nghiệm tn to Tốc độ trung bình: 54.16 khung hình/s p ie gh 3.3.1.4 Thử nghiệm 4: Truyền liệu sử dụng AES mã hóa chọn lọc theo phương án đề xuất a) Hình ảnh nhận được: Hình ảnh sắc nét bị vỡ hình d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z l gm @ Hình 3.12 Hình ảnh thử nghiệm m co an Lu n va ac th si 50 b) Biểu đồ tốc độ FPS thu sau 10 lần chạy thử nghiệm 80.5 80.12 80 79.94 Khung hình/s 79.5 78.68 78.5 78 79.44 79.34 79 79.25 78.89 78.87 78.13 77.5 77.19 77 76.5 76 75.5 10 lu Số lần thử nghiệm an n va Hình 3.13 Biểu đồ kết thử nghiệm tn to Tốc độ trung bình 75.28 khung hình/s gh 3.3.1.5 Thử nghiệm 5: Truyền liệu sử dụng E_RISKE mã hóa chọn lọc p ie theo phương án đề xuất d oa nl w a) Hình ảnh nhận được: sắc nét xảy trường hợp vỡ hình nf va an lu z at nh oi lm ul z gm @ m co l Hình 3.14 Hình ảnh thử nghiệm an Lu n va ac th si 51 b) Biểu đồ tốc độ FPS thu sau 10 lần chạy thử nghiệm 80.5 80.12 80 79.94 Số khung hình/s 79.5 79.44 79.34 79 78.68 78.5 79.25 78.89 78.87 78.13 78 77.5 77.19 77 76.5 76 75.5 10 lu Số lần thử nghiệm an va Hình 3.15 Kết thí nghiệm n Tốc độ trung bình 78.98 khung hình/s Chỉ số sử dụng để đánh giá kết FPS (Frame Per Second) p ie gh tn to 3.3.2 Đánh giá hay tỷ lệ khung hình giây, số quy định số ảnh mà nl w giây máy tính vẽ Điều có nghĩa là, máy tính vẽ nhiều d oa ảnh giây chất lượng hình ảnh hiển thị đẹp hơn, chuyển động an lu mượt mà Tỷ lệ khung hình cao hay thấp bị ảnh hưởng bên: tốc độ nf va truyền máy chủ, tốc độ mạng, khả xử lý liệu máy khách Trong điều kiện thí nghiệm, tốc độ mạng tài nguyên máy khách coi lý tưởng không lm ul làm ảnh hưởng đến kết thí nghiệm Vấn đề gây thay đổi tốc độ so với z at nh oi truyền bình thường việc tính tốn xử lý mã hóa Theo tiêu chuẩn khung hình để xuất để xem Video, 30 FPS chuẩn z khung hình vừa đủ để video hoạt động bình thường, 60 FPS cho tốc độ hình gm @ ảnh mượt mà nhiều 120FPS đem lại tốc độ sắc nét Từ kết nhận l trường hợp thử ngiệm Hình 3.16 thấy tỷ lệ khung hình/s m co dao động khoảng 54 đến 126 tốc độ xem video cách mượt mà an Lu n va ac th si 52 140 126.85 Khung hình/s 120 100 76.81 75.28 78.98 80 54.16 60 40 20 Trường hợp thử nghiệm lu Hình 3.16 Biểu đồ tổng kết kết thí nghiệm an Lý tốc độ FPS cao 50 môi trường thí nghiệm loại bỏ yếu va n tố gây ảnh hưởng đến kết thí nghiệm môi trường mạng, khả đáp ứng tn to yêu cầu nhiều người dùng, video thực tế thường đáp ứng mức độ truyền gh liệu 30 FPS – 60 FPS Tuy nhiên việc không ảnh hưởng đến mục đích so p ie sánh tốc độ truyền liệu trường hợp thử nghiệm, Trong thí nghiệm 1: Việc truyền liệu cách thơng thường không oa nl - w Đánh giá kết thử nghiệm: d mã hóa cho tốc độ khung hình/s 126,85 Hình ảnh nhận sắc lu Trong thí nghiệm 2: Sử dụng mã hóa dịng RC4 cho tồn gói tin cho lm ul - nf va lại an nét.Tốc độ sử dụng làm mốc để so sánh với thí nghiệm tốc độ khung hình/s 76,81, nhiên đơi lúc có xuất số hình mờ z at nh oi Tốc độ cao với sử dụng thuật toán mã hóa khối AES, điều với lý thuyết chứng minh (Mục 1.4) đạt gần 0.6 so với z tốc độ truyền bình thường thử nghiệm @ Trong thí nghiệm 3: Sử dụng mã hóa khối AES cho tồn gói tin trước gm - l gửi làm chậm nhiều tốc độ hiển thị liệu (từ 126,85 xuống m co 54,16), nhiều hình ảnh bị vỡ, nhịe Lý do, máy chủ máy khách an Lu phải thực thêm khối lượng tính tốn lớn để mã hóa giải n va ac th si 53 mã toàn NAL Tốc độ xử lý máy chủ không đáp ứng tốc độ chuẩn hiển thị hình ảnh Trong thí nghiệm 4: Sử dụng phương pháp mã hóa đề xuất mã hóa - phần tiêu đề NAL trước gửi liệu qua mạng, thuật toán sử dụng mã hóa khối AES Tốc độ nhận 75,28 khung hình/s gần so với phương pháp mã hóa dịng, xuất số khung hình bị mờ Lý có tốc độ chương trình phải xử lý thêm bước phân tích tiêu đề NAL trước mã hóa, khối lượng tính tốn mã hóa AES cho byte liệu thấp so với mã hóa tồn gói tin lu an RC4 Trong thí nghiệm 5: Tương tự phương pháp thí nghiệm 4, thay thuật va - n tốn sử AES thuật tốn E-RISKE thấy tốc độ truyền khung to gh tn hình có tăng lên 78,98 Tuy nhiên có số khung hình bị mờ với p ie tần số xuất thấp Chất lượng hình ảnh tốc độ xử lý khung hình/s đạt tiêu chuẩn truyền liệu thời gian thực Lý tốc độ tăng nl w lên việc mã hóa server giảm nhẹ, khối lượng tính tốn d oa phía máy khách có tăng lên thiết bị máy khách thường thiết bị an lu có tài nguyên mạnh việc tăng lên không đáng kể nf va Kết luận: Việc áp dụng phương pháp mã hóa đề xuất có tính khả thi tốc độ khung hình/s so với mã hóa dịng chứng minh [10] lm ul Về an toàn mã hóa chọn lọc che dấu tồn liệu thị giác tương tự z at nh oi mã hóa tồn gói tin việc mã hóa che dấu cấu trúc nén liệu H264 Một số ưu điểm phương pháp mã hóa đề xuất: - Khối lượng tính tốn mã hóa chọn lọc byte liệu NAL thấp gm Việc sử dụng mã hóa khối giúp giải vấn đề quản lý chu kỳ sống co l khóa sử dụng mã hóa dịng Thuật tốn mã hóa khối E-RISKE giảm khối lượng tính tốn cho máy chủ m - @ - z so với mã hóa tồn gói tin an Lu so với thuật tốn mã hóa khối AES n va ac th si 54 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Những kết luận văn Sau thời gian nghiên cứu, đề tài “Nghiên cứu nghiên cứu ứng dụng hệ mật mã hạng nhẹ bảo mật liệu Video thời gian thực” đạt kết sau đây: Đã tìm hiểu vấn đề truyền dòng liệu Video thời gian thực - sử dụng chuẩn nén H264; Đã tìm hiểu giải pháp bảo mật liệu video thời gian thực - phương pháp mật mã học; lu Đã khảo sát loại mật mã khối hạng nhẹ phương pháp mã an - n va hóa lựa chọn định dạng video H264 từ đề xuất phương pháp áp Đã thử nghiệm phương pháp đề xuất từ phân tích đánh giá cách - gh tn to dụng mật mã hạng nhẹ vào bảo mật liệu Video thời gian thực; p ie sử dụng phương pháp định lượng Khuyến nghị hướng nghiên cứu - oa nl w Một số vấn đề mở từ kết nghiên cứu đề tài bao gồm: Thử nghiệm số thuật toán mã hóa khối tiên tiến Dtru,HpNE d dụng thực tế Nghiên cứu áp dựng phương pháp mã hóa đề xuất số chuẩn nén lm ul - nf va an lu PRESENT để tăng tốc độ xử lý mức độ tương thích với ứng H263,H265 z at nh oi - Nghiên cứu ứng dụng phương pháp mã hóa đề xuất mơ hình thực tế thiết bị thật z m co l gm @ an Lu n va ac th si 55 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] D Hood, „A comprehensive Survey of Video,“ 2012 [2] „researchgate.net,“ 2017 [Online] Available: https://www.researchgate.net [3] M Soni, „A Survey of video Encryption Methodologies,“ 2015 [4] D Mitchell, „MPEG Video Compression Standard, Chapman & Hall,“ 1996 [5] Richardson, „H264/MPEG Part10,“ 2012 [6] H 11496-10, „Advanced Video Coding,“ 2002 lu [7] C M Thắng, Các hệ mật dựa vánh đa thức chẵn, 2017 an n va [8] N T Thành, Bài giảng truyền liệu đa phương tiện mạng máy tính, tn to 2016 Based on Groups of Unknown Order,“ 2006 p ie gh [9] G P v J S Marc Girault, „On the Fly Authentication and Signature Schemes w [10] C M G H K F Y Papaefstathiou, „A survey of lightweight stream ciphers oa nl for embedded systems,“ 2015 d [11] K I P C M George Hatzivasilis, „A Review of Lightweight Block nf va an lu Ciphers,“ 2017 [12] „Advanced_Encryption_Standard,“ [Online] Available: lm ul https://en.wikipedia.org/wiki/Advanced_Encryption_Standard z at nh oi [13] L Tang, „“Methods for Encrypting and Decrypting MPEG Video Data Efficiently,“ New York, NY,USA, 1996, pp 219-229 [14] M V D a R Benedett, „Techniques for a Selective Encryption of z gm @ Uncompressed and Compressed Images,“ pp 90-97, 2002 m co systems,“ 2008 l [15] F D a T Ebrahimi, „Scrambling for privacy protection in video surveillance [16] Z L Z R a Z W S Lian, „Selective Video Encryption Based on Advanced an Lu Video Coding,“ 2005 n va ac th si 56 [17] W Z a S Lei, „Efficient Frequency Domain Selective Scrambling of Digital Video,“ 2003 [18] C.-P W a C.-C Kuo, „Design of Integrated Multimedia Compression and Encryption Systems,,“ 2005 [19] Z L Z R a H W S Lian, „Commutative Encryption and Watermarking in Video Compression,“ 2007 [20] H K a S M P Carrillo, „Compression Independent Reversible Encryption for Privacy in Video Surveillance,“ 2009 lu [21] O Z O K A Z a B Z M Abomhara, „“Enhancing Selective Encryption for an H.264/AVC Using Advanced,“ 2010 va n [22] K H a J V W Jiangtao, „Binary arithmetic coding with key-based interval to gh tn splitting,“ 2006 [23] E M a G O M Grangetto, „Multimedia Selective Encryption by Means of ie p Randomized Arithmetic Coding,“ 2006 nl w [24] X Z a Y Z C Li, „“NAL Level Encryption for Scalable Video d oa Coding,“ 2008 nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si