[發明專利]一種混沌保密通信方法及保密通信系統

有效

• 申請號: 201610073928.1
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105553641B
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 辛建芳
• 申請（專利權）人: 安徽工程大學
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00
• 代理公司: 合肥鼎途知識產權代理事務所(普通合伙) 34122
• 代理人: 葉丹

本發明涉及保密通信領域，特別涉及一種基于混沌的保密通信方法以及保密通信系統。本發明提供一種混沌鍵控保密通信方法及其保密通信系統。保密通信控制器A和保密通信控制器B分別包含完全相同的器件及其連接關系，即包括高頻環形振蕩器、采樣量化器、種子寄存器、元胞自動機、同步通訊器和控制器，所述高頻環形振蕩器、采樣量化器、種子寄存器和元胞自動機依次順序電連接，所述控制器分別電連接高頻振蕩器、采樣量化器、元胞自動機和同步通訊器，所述控制器分別電連接數字信號波形發生器和n個混沌信號波形發生器，所述元胞自動機反饋連接高頻環形振蕩器，所述保密通信控制器A的同步通訊器和保密通信控制器B的同步通訊器保持有線或無線連接。

技術領域

本發明涉及保密通信領域，特別涉及一種基于混沌的保密通信方法以及保密通信系統。

背景技術

1990年以來，混沌通信成為國際、國內通信的一個研究熱點。混沌同步控制理論的發展，為混沌在通信領域的應用奠定了理論基礎。利用同步的混沌進行保密通信是當前國際上研究的一大熱點。迄今提出和發展的同步混沌通信主要分為:混沌掩蓋、混沌參數調制、混沌鍵控和混沌擴頻。

利用混沌進行保密通信主要有四種方式：①混沌掩蓋；②混沌鍵控；③混沌調制；④混沌擴頻。它們都是以混沌同步為基礎的。混沌掩蓋的基本原理是把要傳輸的信息與混沌偽噪聲加性調制，達到對信息進行隱藏的目的，屬于模擬通信。后三種屬于數字通信，混沌鍵控利用不同混沌信號代表二進制信息。混沌調制也稱寬譜發射，基本思想是將一個信息信號注入到發射機，由此改變了原混沌系統的動態特性，因而信息信號被調制。它比混沌鍵控和混沌掩蓋具有更好的抗破譯能力。

自混沌系統可以實現同步之后，利用混沌和混沌同步實現保密通信已經成為近幾年保密通信技術的研究熱點。從根本上來看，混沌掩蓋的基本原理是把要傳輸的信息與混沌偽噪聲加性調制，達到對信息進行隱藏的目的，屬于模擬通信。混沌鍵控是利用不同混沌信號代表二進制信息，雖然屬于數字通信，但由于排列組合極易窮舉，保密性非常低。混沌掩蓋和混沌鍵控屬于第一代混沌保密通信技術，安全性能非常低，實用性大大折扣，雖然說它們實現起來相對簡單，但實際基本不用。

發明內容

為了克服現有技術中混沌通信保密性不好，保密通信系統結構復雜、保密效果差的問題，本發明提供一種混沌鍵控保密通信方法及其保密通信系統，具體技術方案如下：

一種混沌保密通信方法，其特征在于，該方法步驟包括：

步驟一、混沌保密通信系統的發射端和接收端第一次握手，確定通信協議，約定信號功率為P0；

步驟二、混沌保密通信系統的發射端和接收端第二次握手，確定發送端和接收端保密通信的工作模式；

步驟三、混沌保密通信系統的發射端和接收端第三次握手，確定發送端和接收端保密通信的工作模式的選擇策略；

步驟四、發送端根據三次握手確定的通信協議、工作模式和選擇策略對源信號進行保密編碼，獲得保密編碼信號；

步驟五、發送端采用混沌掩蓋技術，選用一個大功率的混沌掩蓋信號C00，其功率記為PC00，保證混沌掩蓋信號的功率大于混沌鍵控的功率10個dB以上，即，10*lg(PC00/P0)>10dB，然后通過發送端的射頻設備發送至接收端；

步驟六、接收端通過雙方通信前的握手協議事先獲知用于混沌掩蓋的混沌信號C00，首先去掉這個混沌掩蓋信號C00，然后根據三次握手確定的通信協議、工作模式和選擇策略進行反向同步操作，解碼保密編碼信號的波形，獲得源信號的估計信號。

特別的，本發明進一步的改進，其特征在于：

所述步驟二的工作模式包括：

1)混沌鍵控工作模式1是用混沌信號CA和CB分別表示數字信號1和0，