[發(fā)明專利]基于噴泉碼編碼的防竊聽編碼方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710269513.6
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN107196732B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 牛芳琳;劉政;孟云霄;韓斌
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H04K1/02
• 分類號: H04K1/02;H04L1/00
• 代理公司: 西安銘澤知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 俞曉明

本發(fā)明公開了一種基于噴泉碼編碼的防竊聽編碼方法，包括：發(fā)送端接收接收端廣播發(fā)送的隨機(jī)二進(jìn)制碼；該發(fā)送端確定度為1矩陣p₁；根據(jù)轉(zhuǎn)移噴泉編碼分布函數(shù)確定矩陣P₂；根據(jù)矩陣p₁及矩陣p₂，確定噴泉編碼矩陣p；噴泉編碼矩陣p與信源的k個符號相乘得到噴泉碼；隨機(jī)二進(jìn)制碼與噴泉碼進(jìn)行異或運(yùn)算得到編碼信息，向接收端發(fā)送該編碼信息。因此，本發(fā)明實施例提供的基于噴泉碼編碼的防竊聽編碼方法，設(shè)計部分信息噴泉碼編碼方法，將其與噪聲信號相結(jié)合，當(dāng)接收者恢復(fù)信源信息時候，由于噪聲信道的隨機(jī)性，竊聽者難以恢復(fù)所有信息的譯碼，導(dǎo)致接收語音信道中的誤符號率較高，竊聽失敗，達(dá)到安全通信的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線傳輸安全領(lǐng)域，尤其涉及一種基于噴泉碼編碼的防竊聽編碼方法。

背景技術(shù)

語音通信在無線通信中占有重要地位，由于無線通信的廣播特性，使得語音通信可以被傳輸范圍內(nèi)的任意節(jié)點竊聽，而更易受到竊聽的威脅，數(shù)據(jù)的攔截和惡意使用對無線通信將是一個巨大的威脅。

傳統(tǒng)的防竊聽技術(shù)主要在通信的網(wǎng)絡(luò)層加入保密協(xié)議，其密碼的設(shè)計為無線安全研究的重點。

然而，傳統(tǒng)的計算安全模型主要依賴于攻擊者的計算能力，隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，通過窮舉密鑰等方法完全可以攻破通信的密碼系統(tǒng)，從而降低了加密的安全性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供了一種基于噴泉碼編碼的防竊聽編碼方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中防竊聽加密安全性低的問題。

一方面，本發(fā)明提供的基于噴泉碼編碼的防竊聽編碼方法，包括：發(fā)送端接收接收端廣播發(fā)送的隨機(jī)二進(jìn)制碼，并根據(jù)所述隨機(jī)二進(jìn)制碼確定所述接收端與發(fā)送端之間的信道刪除概率P_AB；該發(fā)送端確定度為1的矩陣根據(jù)轉(zhuǎn)移噴泉編碼分布函數(shù)確定矩陣根據(jù)所述矩陣p₁及所述矩陣p₂，確定噴泉編碼矩陣p＝[p₁ p₂]_k×(l+l')；根據(jù)信源的k個符號與所述噴泉編碼矩陣p＝[p₁ p₂]_k×(l+l')相乘得到噴泉編碼，所述隨機(jī)二級制碼及所述噴泉編碼進(jìn)行亦或運(yùn)算得到編碼信息，向所述接收端發(fā)送所述編碼信息；其中，所述l＝n/(1-P_AB)，所述n為接收端接收到的正確符號個數(shù)，所述n根據(jù)度累計偏移函數(shù)確定，所述所述Δ_∑表示SRSD對所有度i轉(zhuǎn)移取整累積偏移的大小；ε表示MP譯碼所需要冗余編碼符號數(shù)量，其數(shù)值大于等于0；(j-j')表示度偏移的大小，(k-n+ε)×R_SRSD(i)表示編碼度為j符號的個數(shù)，所述r(j)表示度值為j的概率。

另一方面，本發(fā)明提供的基于噴泉碼編碼的防竊聽編碼方法，包括：接收端向發(fā)送端廣播發(fā)送隨機(jī)二進(jìn)制碼；所述接收端接收所述發(fā)送端將根據(jù)噴泉編碼矩陣p＝[p₁ p₂]與信源的k個符號相乘后得到的噴泉碼與所述隨機(jī)二進(jìn)制碼進(jìn)行運(yùn)算后的編碼信息，其中，所述矩陣所述矩陣根據(jù)轉(zhuǎn)移噴泉編碼分布函數(shù)確定，所述l＝n/(1-P_AB)，所述n為接收端接收到的正確符號個數(shù)，所述n根據(jù)度累計偏移函數(shù)確定，所述所述Δ_∑表示SRSD對所有度i轉(zhuǎn)移取整累積偏移的大小；ε表示MP譯碼所需要冗余編碼符號數(shù)量，其數(shù)值大于等于0；(j-j')表示度偏移的大小，(k-n+ε)×R_SRSD(i)表示編碼度為j符號的個數(shù)，所述r(j)表示度值為j的概率。

綜上，本發(fā)明實施例提供的基于噴泉碼編碼的防竊聽編碼方法，設(shè)計部分信息噴泉碼編碼方法，并將其與噪聲信號相結(jié)合。由于噪聲信道的隨機(jī)性，竊聽者難以獲取同樣的噪聲所產(chǎn)生的錯誤圖案，當(dāng)接收者恢復(fù)信源信息時候，竊聽者則難以以恢復(fù)所有信息的譯碼，導(dǎo)致接收語音信道中的誤符號率較高，難以達(dá)到聽清楚語音信息，竊聽失敗，達(dá)到安全通信的目的。