[發明專利]一種基于LT碼安全傳輸方法

有效

• 申請號: 202010929024.0
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112152756B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 牛芳琳;金晶晶;張婭
• 申請（專利權）人: 遼寧工業大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04W12/122
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標代理有限公司 21209
• 代理人: 史進斗

一種基于LT碼安全傳輸方法，屬于無線通信技術領域，包括如下步驟：步驟一：獲得LT?2碼編碼矩陣；步驟二：LT?1與LT?2相聯合編碼，結合BP譯碼，得到基于LT碼度1的二次LT編碼。本發明先將LT碼的部分編碼矩陣依據度大小重新排列，對排列后得到連續度1符號進行第二次LT編碼，利用BP譯碼恢復LT碼需要度1符號，從達到延遲竊聽者開始譯碼時間、降低竊聽者截獲效率的目的。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，具體涉及一種基于LT碼安全傳輸方法。

背景技術

隨著移動通信技術的迅猛發展，無線通信已經成為現代通信的主要通信方式，由于無線網絡的開放信道環境，開放網絡特性非常容易使信息被惡意竊聽，保障信息安全變得意義重大。傳統的防竊聽技術，多數是采用密碼體系。然而，這種加密機制的安全性隨著計算機等計算設備的運行速度的增加，這些密碼都存在被解密的可能性，因此傳統的密碼體制在無線網絡傳輸中面臨巨大的挑戰。

完全保密系統的概念是由Shannon定義的，根據這個定義，Wyner提出了無線竊聽信道模型，在這個模型中，信源可以發送身份信息給合法的接收者，而不需要共享密鑰，因而物理層安全技術成為無線通信中信息安全傳輸問題的保證。

噴泉碼是一種適用于物理層編碼的非系統碼，竊聽者難以從中獲取信源信息。

現有技術1：牛芳琳,王南,王冬霞,等，一種改進的防竊聽LT碼[J].武漢大學學報(理學版),2019(2)，提出推遲LT碼在接收者開始譯碼時間，使竊聽者編碼難以恢復，故提出滯后LT碼度1符號、延遲LT碼恢復數據時間的方案以達到降低竊聽者截獲效率的目的。

為了進一步推遲LT碼度1編碼符號在接收者出現的時間，本發明提出一種新的LT編碼防竊聽信道編碼結構，即現有技術1的LT碼中出現的連續度1編碼符號進行第二次LT編碼，通過對第二次LT碼譯碼恢復連續度1符號，達到延遲出現度1的目的。

發明內容

基于上述技術背景，本發明提出一種基于LT碼安全傳輸方法，本發明通過對LT碼編碼矩陣進行二次部分重新排列矩陣得到的基于度1的二次LT編碼方法，在較少量增加譯碼符號數量情況下，有效降低竊聽者的截獲效率，提高了無線通信的安全性能。

本發明采用如下技術方案：

一種基于LT碼安全傳輸方法，包括如下步驟：

步驟一：獲得LT-2碼編碼矩陣

1)依據式下式式(5)獲取對LT編碼矩陣重新排列得到k×k/(1-P_er)部分LT-1編碼矩陣G₁；

其中P_er表示主信道刪除概率；G'表示LT-1編碼矩陣；G₁行列G₂為信源原始符號數量k時候，由式(3)得到部分LT-1編碼矩陣，行列

2)尋找G₁₂每列中1元素對應的碼元并記錄在矩陣列中的位置，將這些碼元依據列矩陣中的位置由小到大重新排序，組成一個碼元個數為kμ₁(1)/(1-P_er)的原始信源，由下式式(6)

其中G₁₁為非度1矩陣，行列G₁₂為度1矩陣，行列

μ₁(1)表示信源原始符號數量為k時候，d＝1即度為1的RSD概率分布數值；可得基于度1的LT-2編碼矩陣G'_degree-1