[發明專利]一種基于聯合正態隨機過程的隱蔽通信方法

有效

• 申請號: 201611126731.6
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106714148B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 王亢;周國民;李國軍;董齊芬
• 申請（專利權）人: 浙江警察學院
• 主分類號: H04W12/02
• 分類號: H04W12/02
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種基于聯合正態隨機過程的隱蔽通信方法，隱蔽信息在物理層的隱藏方法包括以下步驟：1?1生成一個高斯序列作為參考序列η₁，發送給合法接收方；1?2如果隱蔽信息已經發送完畢，則結束；否則，生成一個與η₁獨立的高斯序列ξ；根據隱蔽信息比特選擇相關系數ρ；生成新的高斯序列η₂，并發送給合法接收方；1?3η₂序列拷貝至η₁，再轉到步驟1?2；隱蔽信息在物理層的估計方法包括以下步驟：2?1接收方接收到發送方發送的隱蔽信號λ₁；2?2接收方接收到一個新的、相鄰的隱蔽信號λ₂，計算λ₁、λ₂之間的相關系數；2?3將相關系數的估計值通過一個判決器，得到發送方發送的隱蔽信息比特的估計值；2?4λ₃序列拷貝至λ₁，再轉到2?2。本發明具有很強的隱蔽性。

技術領域

本發明涉及無線通信和信息安全技術領域，具體涉及一種基于聯合正態分布的隱蔽通信方法。

背景技術

無線通信系統的廣播特性使得數據在傳輸過程中容易遭到潛在的非法用戶的截取。傳統的基于密鑰協議的保密方法都是假設竊聽方的計算能力是收到限制的，這意味著隨著超計算機的出現，破譯密碼是可能的。因此，基于密鑰協議的保密方案已經面臨淘汰，找出一種可行的替代方案迫在眉睫。

目前，有學者提出了基于信息論的物理層安全通信方案，這類方案為合法用戶之間的通信提供了所謂的“絕對保密”。但是，這種方法只是阻止了非法用戶竊取有效通信內容，非法用戶還是能夠檢測到合法用戶之間通信的信號，合法用戶的通信的隱蔽性依舊無法得到保證。

為了彌補以上保密技術的缺陷，有學者提出一種利用服從對稱alpha分布(SαS)的噪聲來實現隱蔽通信的數字通信系統。隱蔽信息通過控制特征指數，使得發送的隱蔽信號具備與信道噪聲相似的隨機特性，非法用戶無法區分噪聲的來源，進而無法檢測到合法用戶之間的通信，因此，通信的安全性和隱蔽性同時得到了保證；合法的接收方收到隱蔽信號后，通過估計特征指數提取隱蔽信息。但是對于不同特征指數的SαS信號，其時域上的脈沖特性不同，這大大降低了合法用戶之間通信的隱蔽性。

發明內容

為了克服已有通信方法的隱蔽性較差的不足，本發明提供了一種具有很強的隱蔽性的基于聯合正態隨機過程的隱蔽通信方法；利用高斯分布的噪聲序列作為隱蔽信號來傳輸隱蔽信息，高斯噪聲存在于實際的無線通信系統中，對于竊聽方而言，很難區分收到的噪聲是來源于背景噪聲還是通信雙方發射的隱蔽信號，因此具有很強的隱蔽性。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于聯合正態隨機過程的隱蔽通信方法，包括隱蔽信息在物理層的隱藏方法和估計方法；所述隱蔽信息在物理層的隱藏方法包括以下步驟：

1-1:生成一個高斯序列作為參考序列，記為η₁，發送給合法接收方。

1-2:如果隱蔽信息已經發送完畢，則結束。否則，生成一個與η₁獨立的高斯序列，記為ξ；根據隱蔽信息比特選擇相關系數ρ；根據公式生成新的高斯序列η₂，并發送給合法接收方；

1-3:η₁←η₂，也即η₂序列拷貝至η₁，再轉到步驟1-2；

所述隱蔽信息在物理層的估計方法包括以下步驟：

2-1:接收方接收到發送方發送的隱蔽信號λ₁；

2-2:接收方接收到一個新的、相鄰的隱蔽信號λ₂，計算λ₁、λ₂之間的相關系數；