唐金艺　江玮　杨磊

摘 要：命名数据网络（NDN）因其路由缓冲和组播特性，在解决高清消费类视频大数据量、突发式集中请求时有着得天独厚的优势。然而，也正是路由缓冲和组播特性为数据的安全性带来了很多新的挑战。基于NDN网络环境，充分研究分析了当前主流的H.264/AVC视频压缩编码标准，制定了以I帧为加密对象，结合祖冲之序列密码算法（ZUC）进行实时乱数流和视频帧流同步的加密，并在Consumer-Producer API基础上研究实现了NDN网络下视频点播的加密流程。在ndnSIM仿真得出，同样的网络模型下通过提出的设计方案，可以保证安全可控的同时，有效地降低网络流量开销，并且可以支持更多的视频请求者同时访问。

关键词：NDN；H.264/AVC；视频加密；访问控制

中图分类号：F274；TP311.13 文献标识码：A

Abstract： Named Data Networking （NDN） routing includes butter and multicast characters. It has huge advantages on big volume video traffic transferring and high burst traffic. However， due to buffer and multicast characters， it brings huge challenge on the security problem. In this paper， we analyze the standard H.264/AVC and make contribution on treating I frame as the object and sequence combined with ZUC algorithm and the key agreement for real-time random stream and stream video frame synchronization of encryption. Then based on Consumer-Producer API， we also develop Live and Prerecorded Video Streaming of the encryption process. The ndnSIM simulation model under the same network through the scheme proposed in this dissertation can ensure safety control while effectively reduce network traffic overhead， and can support more video simultaneously access request.

Key words： NDN；H.264/AVC；video encryption；access control

1 引言

伴随着新兴网络参与形式的变革和社交方式的成長，人们对互联网应用需求正潜移默化的发生变化，随之而来对传统的IP网络架构带来了新的考验。根据一份来自思科公司的统计预测：到2019年互联网在线视频网络流量月均开销会达到105EB，其在线视频的数据流量开销将会是2014年的4.16倍，其中消费类在线视频流量与消费类网络流量的占比将由目前的64%增长至2019年的80%[1]。这样的在线视频网络请求在当今的社交方式催化下往往会存在很大的突发性，而传统基于IP架构的网络是以端到端的传输方式进行设计的，以传输为最终目的。IP网络架构下，面对每一次客户端请求都需要服务端给予一次响应。这样的网络架构既增加时延又带来大量重复传输。……