矢量地理数据的置乱加密方法及置乱性能评测

摘要

本文针对矢量地理数据的特征和安全保护需求，对置乱加密的定义、原理以及分类体系进行剖析;并在此基础上设计与实现了针对矢量图形特征的矢量地理数据置乱加密算法;最后，分析研究置乱性能参数及其评测方法，并综合比较与评价各种算法的置乱性能。本文提出的置乱方法可进行单一方面置乱的选择加密，也可有效兼顾关系、属性和位置的置乱，具有较高的处理效率、较好的安全性，以及随机性、可逆性等特点。本文主要的研究内容与结论包括: (1)矢量地理数据置乱加密原理。基于矢量地理数据特征及置乱加密的特点，围绕矢量地理数据置乱加密的定义、原理进行了研究，并构建了矢量地理数据置乱加密方法的分类体系。 (2)矢量地理数据置乱加密方法研究。从置乱原理方面着重探讨可适用于矢量地理数据的置乱加密方案以及这些方案的组织策略，针对矢量地理数据特征，设计并实现了基于二维混沌序列的置乱加密算法以及基于点序拟仿射变换的置乱加密算法，算法简单、高效、安全可逆，实现了不同要素组之间的全局置乱，置乱效果较好，置乱后的数据具有与原始数据相同或相近的数据格式以及组织结构。 (3)矢量地理数据置乱性能评测方法研究。着重研究了基于模糊散度理论来科学刻画邻域要素间的差异程度，以及不依赖原始数据参与的置乱度盲评价方法。最后对评测方法进行了实验验证与分析。结果表明，这些参数能够较好地刻画矢量地理数据的置乱加密效果。

目录

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摘要

图目录

表目录

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 矢量地理数据加密方法研究现状

1．2．2 矢量地理数据置乱加密方法研究现状

1．2．3 矢量地理数据加密方法的性能评价研究现状

1．2．4 研究现状总结及分析

1．3 研究内容、技术路线和论文组织

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

1．3．3 论文组织

第2章 矢量地理数据的置乱加密原理

2．1 矢量地理数据的特征分析

2．2 置乱加密的特点

2．2．1 置乱加密特征

2．2．2 置乱加密的应用需求

2．3 矢量地理数据置乱加密的定义

2．4 置乱加密原理

2．4．1 关系量乱原理

2．4．2 属性置乱原理

2．4．3 几何置乱原理

2．5 置乱加密方法的分类

2．6 本章小结

第3章 矢量地理数据的置乱加密算法研究

3．1 置乱加密方案

3．1．1 关系置乱加密方案

3．1．2 属性置乱加密方案

3．1．3 几何置乱加密方案

3．2 置乱加密策略

3．2．1 分组置乱加密

3．2．2 多重置乱加密

3．2．3 渐进置乱加密

3．2．4 分层置乱加密

3．3 基于二维混沌序列的置乱加密算法

3．3．1 算法原理

3．3．2 算法流程

3．3．3 算法实例

3．4 基于点序拟仿射变换的置乱加密算法

3．4．1 算法原理

3．4．2 算法流程

3．4．3 算法实例

3．5 本章小结

第4章 矢量地理数据置乱性能评测

4．1 置乱性能评测原则

4．2 置乱性能评测参数

4．3 置乱度评测方法

4．3．1 位置变化

4．3．2 几何形态变化

4．3．3 关系变化

4．3．4 综合评价

4．4 置乱周期评价方法

4．4．1 关系置乱方法

4．4．2 几何置乱方法

4．5 实验验证与分析

4．5．1 同一方法不同置乱次数的量乱效果

4．5．2 同一方法不同实验数据的置乱效果

4．5．3 不同方法相同置乱次数的置乱效果

4．5．4 置乱性能分析

4．6 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 主要研究结论

5．2 创新点

5．3 存在问题与展望

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致谢