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龍圖騰網恭喜中國礦業大學申請的專利基于SM4和動態S盒的視頻加密方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114629619B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-06-10發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210201706.9，技術領域涉及：H04L9/00；該發明授權基于SM4和動態S盒的視頻加密方法是由張曉強;李依航設計研發完成，并于2022-03-03向國家知識產權局提交的專利申請。

本基于SM4和動態S盒的視頻加密方法在說明書摘要公布了：一種基于SM4和動態S盒的視頻加密方法。目前，在網絡上利用視頻交流的活動日益頻繁，為保證視頻網絡傳輸的安全性，提出了一種基于SM4和動態S盒的視頻加密方法。首先，將視頻解碼為原始YUV流格式，分解出Y、U、V分量；其次，利用混沌生成動態S盒；再次，利用改進的SM4算法對Y分量進行加密；最后，將加密的Y分量與原始U、V分量組合成加密視頻，再編碼為原始格式。方法分析和實驗結果表明：新方法的安全性較高，能夠抵抗統計攻擊、差分攻擊和窮舉攻擊等常見攻擊。

本發明授權基于SM4和動態S盒的視頻加密方法在權利要求書中公布了：1.基于SM4和動態S盒的視頻加密方法，其特征在于，加密過程包括如下步驟：步驟1：原始視頻解碼：原始視頻P1由k幀大小為m×n的圖像構成，將P1由原始視頻格式轉化為YUV視頻格式，原始視頻格式包括rmvb、avi或mp4，轉換后視頻為P2；步驟2：視頻YUV分解：從P2中分解出Y、U和V分量，其大小分別為m×n×k、m2×n2×k和m2×n2×k；步驟3：生成混沌序列：陳混沌系統為： 其中，當控制參數a＝35，b＝3和c＝28時，系統處于混沌狀態；隨機選取陳混沌系統的初始值x0,y0,z0，根據公式1迭代356次，可生成3個長度均為356的混沌序列X1,Y1,Z1，去除X1,Y1,Z1的前100個值，可得3個長度均為256的新序列X2,Y2,Z2；步驟4：混沌序列整數化：計算：X3＝uint8X2-minX2maxX2-minX2×255，2Y3＝uint8Y2-minY2maxY2-minY2×255，3Z3＝uint8Z2-minZ2maxZ2-minZ2×255，4其中，unit8·為將雙精度變量轉換為8位無符號整數函數，max·為訪問數組最大元素的函數，min·為訪問數組最小元素的函數，X3,Y3,Z3為整數混沌序列；步驟5：生成動態S盒：計算：SX＝reshapeX3,16,16，5SY＝reshapeY3,16,16，6SZ＝reshapeZ3,16,16，7其中，SX,SY,SZ為產生的3個大小均為16×16的動態S盒，reshape·為重構數組函數，下表為SM4算法的原靜態S盒So，計算：Sd1＝So⊕SX，8Sd2＝So⊕SY，9Sd3＝So⊕SZ，10其中，⊕為異或運算，可得3個大小均為16×16的動態S盒Sd1,Sd2,Sd3； d6 90 c9 fe cc e1 3d b7 16 b6 14 c2 28 fb 2c 05 2b 67 9a 76 2a be 04 c3 aa 44 13 26 49 86 06 99 9c 42 50 f4 91 ef 98 7a 33 54 0b 43 ed cf ac 62 e4 b3 1c a9 c9 08 e8 95 80 df 94 fa 75 8f 3f a6 47 07 a7 fc f3 73 17 ba 83 59 3c 19 e6 85 4f a8 68 6b 81 b2 71 64 da 8b f8 eb 0f 4b 70 56 9d 35 1e 24 0e 5e 63 58 d1 a2 25 22 7c 3b 01 21 78 87 d4 00 46 57 9f d3 27 52 4c 36 02 e7 a0 c4 c8 9e ea bf 8a d2 40 c7 38 b5 a3 f7 f2 ce f9 61 15 a1 e0 ae 5d a4 9b 34 1a 55 ad 93 32 30 f5 8c b1 e3 1d f6 e2 2e 82 66 ca 60 c0 29 23 ab 0d 53 4e 6f d5 db 37 45 de fd 8e 2f 03 ff 6a 72 6d 6c 5b 51 8d 1b af 92 bb dd bc 7f 11 d9 5c 41 1f 10 5a d8 0a c1 31 88 a5 cd 7b bd 2d 74 d0 12 b8 e5 b4 b0 89 69 97 4a 0c 96 77 7e 65 b9 f1 09 c5 6c c6 84 18 f0 7d ec 3a dc 4d 20 79 ee 5f 3c d7 cb 39 48 步驟6：SM4算法改進：令明文數據U1為128位，將U1分割成32位的4等份X0，X1，X2，X3，即U1＝X0，X1，X2，X3；計算： 其中，Ri為輪密鑰，A為32位的二進制數，將A拆分為8位的四等份a0，a1，a2，a3，即A＝a0，a1，a2，a3；計算：B＝tA＝Sboxa0，Sboxa1，Sboxa2，Sboxa3，12其中，Sbox·為S盒變換，t·為非線性變換，本質是并行S盒變換；S盒變換是把輸入的8位字節的前2位與后2位組合形成的值轉換成十六進制數為S盒的行，中間的4位形成的值轉換成的十六進制數為S盒的列，根據行、列確定的S盒中的數為S盒變換的輸出；此處S盒為隨機選取Sd1，Sd2或Sd3中的一個，對a0，a1,a2，a3分別進行S盒變換，可生成8位二進制數b0，b1，b2，b3，即B＝b0，b1，b2，b3； 其中，L·為線性變換，＜＜為位左移運算；將L·的輸出與Xi異或，完成一輪迭代，Xi+4＝Xi⊕TA，i＝0,1,…,31，14其中，T·＝Lt·為由t·和L·構成的復合函數；經過共計32輪迭代，可得輸出結果依次為：X4,X5,…,X35；U2＝X35,X34,X33,X32為密文數據；步驟7：加密視頻流：按照一定的方式，將Y分量數據分成128長度的分組，采用步驟6中的SM4改進算法，對分組數據進行加密，并將加密后的Y分量與原始U、V分量組合成視頻P3；步驟8：視頻編碼：將P3編碼為原始視頻的格式，可得加密視頻P4。

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