CN115866189B - 一种云会议的视频数据安全传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种云会议的视频数据安全传输方法,涉及视频数据传输技术领域,参与视频云会议的客户端设备与视频云会议主持人之间进行端到端加密,加入的客户端设备接收加密的视频数据,使用会议密钥对加密后的视频数据进行解密;构建云会议视频数据传输信道模型,计算视频数据信号的分散概率函数;对于符合分散概率函数的多路径信号,采用纠错算法构建云会议视频数据的传输网络;采用映射算法处理到达移动端的视频数据,传送至区块链内。保证了多路径传播信号质量及视频数据传输的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及视频数据传输技术领域,尤其涉及一种云会议的视频数据安全传输方法。
背景技术
视频云会议系统是未处于相同地理位置的群体以及个人利用多媒体设备以及传输线路将文件资料、影像以及声音传送的系统,视频云会议系统可实现人与人之间的实时沟通与互动,是将多媒体技术、计算机技术以及通信技术融合为一体的异地通信方式。
云会议视频数据的传输要保证质量和安全性。视频数据传输质量保证可分为空间域质量保证和时间域质量保证。空间域质量保证指接收端接收到一定的数据流量,特别要保证接收到一些重要的解码信息,其主要受到网络传输带宽的影响。时间域的质量保证要求接收端解码器能够及时接收到重要的解码信息,从而保证一定的视频恢复质量,时间域的质量保证要考虑不同延时对视频质量的影响,不同的视频应用对于不同的延时有不同的要求。从应用系统的角度,可以分为基于发送和接收端的质量保证和基于传输信道的质量保证。传输信道的质量保证主要是通过对视频流特征充分考虑,改进网络的传输技术保证视频流数据有良好的网络传输。
视频云会议数据中包含众多隐私数据,他人利用不正当途径获取视频云会议数据时,恶意窃取数据中所包含的商业机密,影响用户对于视频云会议系统的满意度,阻碍视频云会议系统良好运营。视频云会议系统不断发展,视频云会议数据传输的安全性是目前通信领域亟待解决的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提出了一种云会议的视频数据安全传输方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、参与视频云会议的客户端设备与视频云会议主持人之间进行端到端加密,加入的客户端设备接收加密的视频数据,使用会议密钥对加密后的视频数据进行解密;
S2、构建云会议视频数据传输信道模型,计算视频数据信号的分散概率函数;
S3、对于符合分散概率函数的多路径信号,采用纠错算法构建云会议视频数据的传输网络;
S4、采用映射算法处理到达移动端的视频数据,传送至区块链内。
进一步地,步骤S3中,符合分散概率函数的多路径信号传输的云会议视频数据的发出客户端设备为网络节点,网络节点分为主节点和副节点,副节点负责将多路径信号传输的云会议视频数据分块打包为多个视频数据包,主节点负责判断多个视频数据包是否正确并反馈信息,每轮判断的过程中只有一个主节点和多个副节点,每轮判断过后,更新主节点和副节点的设定数据。
进一步地,构建网络节点矩阵J:
进一步地,步骤S4中,用表示到达移动端的视频数据集合,m表示集合内的视频数据块个数,设和代表任意两个待传输的视频数据块,计算视频数据块和的压缩值,计算视频数据块的压缩值的散列值、,H为hash函数,散列值、按照下述关系获得如下:
进一步地,将元数组中的每个生成元作为区块链的检查点Cm,每一个检查点中存储映射前的散列值,验证值,索引值三类数据,其中映射前的散列值用于链接前一个检查点和主链;验证值用于验证主链完整性;索引值为每个生成元的索引。
进一步地,步骤S1中,客户端设备加入到视频云会议后,客户端设备接收视频云会议主持人发出的非对称密钥对中的公钥,端到端加密由客户端设备使用所述公钥实现,客户端设备根据公钥生成安全码,由客户端设备在显示设备上输出安全码,用于与视频云会议预设的安全码进行比较。
进一步地,客户端设备将第一哈希算法应用于公钥以生成转换后的哈希密钥,将第二哈希算法应用到预定义的文本字符串以生成转换后的哈希字符串,客户端设备根据转换后的哈希密钥和转换后的哈希字符串生成安全码。
相比于现有技术,本发明具有如下有益技术效果:
参与视频云会议的客户端设备与视频云会议主持人之间进行端到端加密,保证视频云会议的安全性,加入的客户端设备接收加密的视频数据,并使用会议密钥对加密后的视频数据进行解密。
通过构建云会议的视频数据传输信道模型,可以刻画出多路径传播的空间特征,保证空间域和时间域质量,有效利用多路径传播,提升视频数据传输质量。
经过纠错算法,云会议视频数据传输过程就会过滤掉缺陷节点,保障视频数据能够安全正确地传输,提升了云会议视频数据传输安全性。将通过哈希映射算法生成的生成元数组传送至区块链内,从而实现各个客户端设备资源共享。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的云会议的视频数据安全传输方法的流程图;
图2为本发明的云会议视频数据传输信道的椭圆散射模型的结构示意图;
图3为本发明的云会议视频纠错算法具体步骤流程图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本发明的具体实施例附图中,为了更好、更清楚的描述系统中的各元件的工作原理,表现所述装置中各部分的连接关系,只是明显区分了各元件之间的相对位置关系,并不能构成对元件或结构内的信号传输方向、连接顺序及各部分结构大小、尺寸、形状的限定。
图1为本发明的云会议的视频数据安全传输方法的流程图,包括如下步骤:
S1、参与视频云会议的客户端设备与视频云会议主持人之间进行端到端加密,保证视频云会议的安全性,加入的客户端设备接收加密的视频数据,并使用会议密钥对加密后的视频数据进行解密。
客户端设备加入视频云会议,参与视频云会议的客户端设备与视频云会议主持人之间进行端到端加密,其中端到端加密由客户端设备使用公钥实现。
客户端设备加入到视频云会议后,客户端设备接收视频云会议主持人发出的非对称密钥对中的公钥。客户端设备根据公钥生成安全码,由客户端设备在显示设备上输出安全码,用于与视频云会议预设的安全码进行比较,以保证视频云会议的安全性。
客户端设备从参与视频云会议的一个或多个客户端设备接收加密的视频云会议数据;客户端设备使用会议密钥对加密后的视频数据进行解密,并在显示设备上输出解密后的视频数据。
具体地,客户端设备通过将多个哈希算法应用于公钥和预定义的文本字符串来生成安全码。
优选地,客户端设备将第一哈希算法应用于公钥以生成转换后的哈希密钥。同时,客户端设备还将第二哈希算法应用到预定义的文本字符串以生成转换后的哈希字符串。第二哈希算法可以与第一哈希算法相同或不同。确定了转换后的哈希密钥和转换后的哈希字符串后,客户端设备根据转换后的哈希密钥和转换后的哈希字符串生成安全码。
具体地,客户端设备通过将转换后的哈希密钥和转换后的哈希字符串相加、相减或连接来确定安全码,安全码可以是一组十六进制哈希值。
S2、构建云会议视频数据传输信道模型。
通过构建云会议的视频数据传输信道模型,可以刻画出多路径传播的空间特征,保证空间域和时间域质量,有效利用多路径传播,提升视频数据传输质量。
本实施例优选地采用椭圆散射模型构建云会议视频数据传输信道模型,如图2为云会议视频数据传输信道的椭圆散射模型的结构示意图。
假定视频数据信号传输过程中,以发送视频数据的客户端设备作为散射体,以接收数据的客户端设备作为移动端,散射体均匀分布在以移动端与基站端为焦点的椭圆内,多路径视频数据发送信号以散射形式存在于整个收发区域。
在优选实施例中,本发明中的视频数据传输信道模型可事先通过采用模拟生成的随机视频数据信号进行训练,并将训练后的模型用于实际视频数据信号的分析。
S3、对于符合分散概率函数的多路径信号,采用纠错算法构建云会议视频数据的传输网络。
定义由符合分散概率函数的多路径信号传输的云会议视频数据的发出客户端设备为网络节点,网络节点分为主节点和副节点,副节点负责将多路径信号传输的云会议视频数据分块打包为多个视频数据包,主节点负责判断多个视频数据包是否正确并反馈信息,每轮判断的过程中只有一个主节点和多个副节点,每轮判断过后,更新主节点和副节点的设定数据。
具体地,在通过判断达成共识的过程中,会有不反馈信息的网络节点,其中,将出现错误的网络节点称为故障节点,恶意攻击的网络节点称为恶意节点。恶意节点和故障节点统称为缺陷节点。
构建网络节点矩阵J,J可以表示为:
采用纠错算法构建云会议视频数据的传输网络,如图3为纠错算法具体步骤流程图,具体包括如下步骤:
S3.1、主节点将接收到的副节点发送的判断请求内容生成预准备消息,并将预准备消息广播给所有副节点。
预准备消息格式为<PRE-PREPARE,v,n,d,m>,其中v为网络分布视图编号,一个主节点和多个副节点形成一个网络分布视图,在这个网络分布视图中对副节点发送的判断请求内容进行判断,多轮判断中所有网络节点轮流做主节点,每个网络分布视图选出一个新的主节点,m为副节点发送的原始判断内容,d为m进行Hash运算后的结果;n为副节点序号。
S3.2、副节点收到主节点发送的预准备消息后,生成准备消息,设副节点中有f个缺陷节点,如果副节点中有超过f个非缺陷节点,则进入阶段S3.3。
副节点收到主节点发送的预准备消息后,生成准备消息,同时将预准备消息和准备消息写进日志文件中。其准备消息格式为<PREPARE,v,n,d,i>,i为副节点编号。在此阶段,每个副节点收到主节点广播的预准备消息,生成准备消息,传输网络会验证消息的真实性,将生成的准备消息和自己日志中的准备消息进行比较,主要比较n、v、m,假设传输网络中副节点总数为N,纠错算法支持容错缺陷节点,设有f个缺陷节点,所以当N≥3f+1时,则证明有2f+1个副节点的准备消息是正确的,则进入步骤S3.3。
可见,在缺陷节点少于副节点总数的三分之一的情况下,保证云会议视频数据传输系统能够正确传输视频信号,不会中断或被篡改。经过纠错算法,云会议视频数据传输过程就会过滤掉缺陷节点,保障视频数据能够安全正确地传输,提升了云会议视频数据传输安全性。
S3.3、所有非缺陷节点生成确认消息并反馈回主节点,消息格式为<COMMIT,v,n,d,i>,在此阶段会完成同准备阶段相同的验证工作,当验证通过后,此次判断请求的过程才能完成,接着各达成共识的网络节点会形成最终的传输网络,开始传输数据。
S3.4、当新的一轮判断过程开始后,确定要更新的主节点和副节点的序号,并将多路径信号传输的云会议视频数据按顺序传播到副节点,分块打包为多个视频数据包。当主节点从副节点接收到视频数据包时,主节点将从该副节点接收的视频数据包与从其他副节点接收到的视频数据包进行比较,若视频数据包匹配,则确定该主节点的序号,如果视频数据包不匹配,则将主节点替换为另一个网络节点。
S4、采用映射算法处理到达移动端的视频数据,传送至区块链内。
将元数组中的每个生成元作为区块链的检查点Cm,每一个检查点中存储映射前的散列值,验证值,索引值三类数据,其中映射前的散列值用于链接前一个检查点和主链;验证值用于验证主链完整性;索引值为每个生成元的索引。
根据区块链的存储能力从而衡量映射到达移动端的视频数据的体量大小。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者通过所述计算机可读存储介质进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如,固态硬盘(solid state disk,SSD))等。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种云会议的视频数据安全传输方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、参与视频云会议的客户端设备与视频云会议主持人之间进行端到端加密,加入的客户端设备接收加密的视频数据,使用会议密钥对加密后的视频数据进行解密;
S2、构建云会议视频数据传输信道模型,计算视频数据信号的分散概率函数;
S3、对于符合分散概率函数的多路径信号,采用纠错算法构建云会议视频数据的传输网络,经过纠错算法,云会议视频数据传输过程能够过滤掉缺陷节点;
符合分散概率函数的多路径信号传输的云会议视频数据的发出客户端设备为网络节点,网络节点分为主节点和副节点,副节点负责将多路径信号传输的云会议视频数据分块打包为多个视频数据包,主节点负责判断多个视频数据包是否正确并反馈信息,每轮判断的过程中只有一个主节点和多个副节点,每轮判断过后,更新主节点和副节点的设定数据;
构建网络节点矩阵J:
S4、采用映射算法处理到达移动端的视频数据,传送至区块链内。
5.根据权利要求1所述的视频数据安全传输方法,其特征在于,步骤S1中,客户端设备加入到视频云会议后,客户端设备接收视频云会议主持人发出的非对称密钥对中的公钥,端到端加密由客户端设备使用所述公钥实现,客户端设备根据公钥生成安全码,由客户端设备在显示设备上输出安全码,用于与视频云会议预设的安全码进行比较。
6.根据权利要求5所述的视频数据安全传输方法,其特征在于,客户端设备将第一哈希算法应用于公钥以生成转换后的哈希密钥,将第二哈希算法应用到预定义的文本字符串以生成转换后的哈希字符串,客户端设备根据转换后的哈希密钥和转换后的哈希字符串生成安全码。
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