CN213426286U

CN213426286U - 一种基于量子随机数芯片的加密摄像头及视频处理系统

Info

Publication number: CN213426286U
Application number: CN202022911137.6U
Authority: CN
Inventors: 丁禹阳; 刘午
Original assignee: Hefei Si Zhen Chip Technology Co ltd
Current assignee: Hefei Si Zhen Chip Technology Co ltd
Priority date: 2020-12-04
Filing date: 2020-12-04
Publication date: 2021-06-11
Anticipated expiration: 2030-12-04

Abstract

本实用新型公开了一种基于量子随机数芯片的加密摄像头及视频处理系统，涉及信息安全技术领域，所述加密摄像头包括：视频采集模块，用于进行原始视频采集以得到原始视频明文数据；加密模块，与所述视频采集模块通讯，用于生成量子随机数序列作为密钥，以对原始视频明文数据进行加密，得到密文；以及主控模块，用于控制视频采集模块和加密模块，本实用新型的有益效果是：基于量子随机数序列作为密钥，对原始视频明文数据进行加密，得到密文，可以在芯片层级完成量子随机数发生器的制作在体积允许的情况下，保证了摄像头加密系统密钥的安全性，从而提高了原有加密摄像头系统的安全性。

Description

一种基于量子随机数芯片的加密摄像头及视频处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种加密摄像头，具体是一种基于量子随机数芯片的加密摄像头及视频处理系统。

背景技术

5G、物联网、人工智能等技术的快速发展，使得信息数据量不断增大，视频摄像头作为一种视频输入设备，现已经被广泛的应用于视频通信、实时监控等方面，甚至在人工智能的快速发展下，现有摄像头设备也具有了采集人脸数据，并将人脸数据发送给服务器进行人脸识别和存储，这些数据对个人安全和国家安全具有重大意义，一旦被攻击者窃取，攻击者可根据。但相对应的，现阶段从视频数据从摄像头传输到存储端的传输过程是最容易被窃听者攻击的，如果数据在摄像头端没有经过合理的加密方案加密，将会导致数据被攻击者获取，从而危害国家、个人安全。

随机数是加密系统安全的基石，为所有加密系统提供原始加密密钥，他的随机性以及不可预测性直接影响到了加密系统的安全性。但现有摄像头的加密系统由于体积的限制，加密密钥的产生方式一般有两种，一种是通过外部生成再通过安全管理的方式导入到摄像头中，这种方法增加了对密钥生成和下载的安全管理要求，增加了摄像头被攻击的概率；另一种是通过加密摄像头自带的软件算法生成，这一种随机数产生方式由于是通过软件产生，所以随机数原则上是重复的、可以被预测的，所以在安全性上较弱，为窃听者提供了攻击漏洞。

量子随机数是一种基于量子物理现象产生的随机数序列，由于量子物理现象具有内禀随机性，这使得量子随机数的随机性是唯一可证明的，它的随机性是不基于任何攻击者计算能力的假设的。但是现有量子随机数发生装置体积较大，成本较高，是无法直接集成在摄像头器件上的。但基于集成光子学技术，可以在芯片层级完成量子随机数发生器的制作，这使得量子随机数芯片可以直接应用在加密摄像头上，从而保证了摄像头采集到的数据安全。

综上所述，本申请提出了一种基于量子随机数芯片的加密摄像头及视频处理系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于量子随机数芯片的加密摄像头及视频处理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于量子随机数芯片的加密摄像头，包括：

视频采集模块，用于进行原始视频采集以得到原始视频明文数据；

加密模块，与所述视频采集模块通讯，用于生成量子随机数序列作为密钥，以对原始视频明文数据进行加密，得到密文；以及主控模块，用于控制视频采集模块和加密模块。

作为本实用新型进一步的方案：所述加密模块包括：

量子随机数芯片，用于生成量子随机数序列作为密钥；以及加密芯片，与量子随机数芯片通讯，用于运行加密算法并根据密钥对对原始视频明文数据进行加密，得到密文。

作为本实用新型再进一步的方案：所述视频采集模块包括：

视频图像采集单元，用于对视频进行采集；以及视频编码单元，用于对采集到的原始视频数据进行编码，得到原始视频明文数据。

本实用新型的另一目的在于提供一种视频处理系统，包括：

基于量子随机数芯片的加密摄像头；以及终端播放设备，所述终端播放设备内设有与所述加密模块对应的解密板卡。

作为本实用新型进一步的方案：还包括终端存储设备，所述终端存储设备用于存储密文或解密后得到的原始视频明文数据。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：基于量子随机数序列作为密钥，对原始视频明文数据进行加密，得到密文，可以在芯片层级完成量子随机数发生器的制作在体积允许的情况下，保证了摄像头加密系统密钥的安全性，从而提高了原有加密摄像头系统的安全性。

附图说明

图1为一种基于量子随机数芯片的加密摄像头的结构示意图。

图2为一种视频处理系统的工作流程图。

图中：100-加密模块、101-量子随机数芯片、102-加密芯片、200-主控模块、300-视频采集模块、301-视频图像采集单元、302-视频编码单元。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实施例公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种基于量子随机数芯片的加密摄像头，包括视频采集模块300、加密模块100和主控模块200，所述视频采集模块300用于进行原始视频采集以得到原始视频明文数据；所述加密模块100与所述视频采集模块300通讯，用于生成量子随机数序列作为密钥，以对原始视频明文数据进行加密，得到密文；所述主控模块200用于控制视频采集模块和加密模块，上述模块之间的连接可以通过SPI等接口来实现，本实施例在此不进行具体的限定。

本实施例中，加密模块100对视频采集模块300得到的原始视频明文数据，基于量子随机数序列作为密钥，对原始视频明文数据进行加密，得到密文，在体积允许的情况下，保证了摄像头加密系统密钥的安全性，从而提高了原有加密摄像头系统的安全性。

请参阅图1，作为本实用新型一个优选的实施例，所述加密模块100包括量子随机数芯片101和加密芯片102，所述量子随机数芯片101用于生成量子随机数序列作为密钥；所述加密芯片102与量子随机数芯片101通讯，用于运行加密算法并根据密钥对对原始视频明文数据进行加密，得到密文。

本实用新型实施例中，利用量子随机数芯片101生成量子随机数序列作为密钥，不需要使用量子随机数发生装置来产生随机数，可以在芯片层级完成量子随机数发生器的制作，体积得到优化，可有效保证数据安全。

请参阅图1，作为本实用新型另一个优选的实施例，所述视频采集模块300包括视频图像采集单元301和视频编码单元302，所述视频图像采集单元301用于对视频进行采集；所述视频编码单元302用于对采集到的原始视频数据进行编码，得到原始视频明文数据。

本实施例在实际应用时，视频图像采集单元301对视频进行采集，然后视频编码单元302对采集到的原始视频数据进行编码，得到原始视频明文数据，并将原始视频明文数据传输至加密芯片102，加密芯片102根据接收到的量子随机数芯片101生成的量子随机数序列作为密钥，运行加密算法并根据密钥对对原始视频明文数据进行加密，得到密文。

作为优选的，量子随机数芯片101可以为瑞士IDQ公司的Quantis系列芯片，而其余的视频图像采集单元301、视频编码单元302和加密芯片102等均为现有技术，其型号和电路结构等均可以从多种公开文献中获取，本实施例在此不对其进行多余限定。

请参阅图2，本实用新型实施例还提供了一种视频处理系统，包括终端播放设备和如上所述的基于量子随机数芯片的加密摄像头；所述终端播放设备内设有与所述加密模块对应的解密板卡。

本实施例中，密文传输至终端播放设备内时，终端播放设备内的解密板卡首先会对密文进行解密，得到原始视频数据，然后再对原始视频数据进行播放即可，此外，密文的传输方式可以为有线或者无线形式的均可，本实施例在此不进行具体的限定。

请参阅图2，作为本实用新型一个优选的实施例，还包括终端存储设备，所述终端存储设备用于存储密文或解密后得到的原始视频明文数据。

本实施例在实际应用时，终端存储设备可以对密文或解密后得到的原始视频明文数据进行存储，终端存储设备可以为永久性存储器等，本实施例在此不做具体的限定。

本实施例在实际应用时，视频图像采集单元301对视频进行采集，然后视频编码单元302对采集到的原始视频数据进行编码，得到原始视频明文数据，并将原始视频明文数据传输至加密芯片102，加密芯片102根据接收到的量子随机数芯片101生成的量子随机数序列作为密钥，运行加密算法并根据密钥对对原始视频明文数据进行加密，得到密文，然后可以将密封输入至终端存储设备和/或终端播放设备，密文传输至终端播放设备内时，终端播放设备内的解密板卡首先会对密文进行解密，得到原始视频数据，然后再对原始视频数据进行播放即可。

本实用新型上述实施例公开了一种基于量子随机数芯片的加密摄像头，基于量子随机数序列作为密钥，对原始视频明文数据进行加密，得到密文，可以在芯片层级完成量子随机数发生器的制作在体积允许的情况下，保证了摄像头加密系统密钥的安全性，从而提高了原有加密摄像头系统的安全性。

本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims

1.一种基于量子随机数芯片的加密摄像头，其特征在于，包括：

视频采集模块（300），用于进行原始视频采集以得到原始视频明文数据；

加密模块（100），与所述视频采集模块（300）通讯，用于生成量子随机数序列作为密钥，以对原始视频明文数据进行加密，得到密文；以及主控模块（200），用于控制视频采集模块（300）和加密模块（100）。

2.根据权利要求1所述的一种基于量子随机数芯片的加密摄像头，其特征在于，所述加密模块（100）包括：

量子随机数芯片（101），用于生成量子随机数序列作为密钥；以及加密芯片（102），与量子随机数芯片（101）通讯，用于运行加密算法并根据密钥对对原始视频明文数据进行加密，得到密文。

3.根据权利要求1所述的一种基于量子随机数芯片的加密摄像头，其特征在于，所述视频采集模块（300）包括：

视频图像采集单元（301），用于对视频进行采集；以及视频编码单元（302），用于对采集到的原始视频数据进行编码，得到原始视频明文数据。

4.一种视频处理系统，其特征在于，包括：

如权利要求1～3任一所述的基于量子随机数芯片的加密摄像头；以及终端播放设备，所述终端播放设备内设有与所述加密模块对应的解密板卡。

5.根据权利要求4所述的一种视频处理系统，其特征在于，还包括终端存储设备，所述终端存储设备用于存储密文或解密后得到的原始视频明文数据。