[发明专利]一种基于DSP的电子通信系统

权利要求书

1.一种基于DSP的电子通信系统，其特征在于，所述基于DSP的电子通信系统包括：

信息输入模块、DSP控制模块、无线通信模块、数据加密模块、数据存储模块、报警模块、显示模块、无线基站、服务器、移动智能端；

信息输入模块，与DSP控制模块连接，用于输入视频、图文、语音等数据信息；

DSP控制模块，与信息输入模块、无线通信模块、数据存储模块、报警模块、显示模块连接，用于对输入的信息进行数据处理及分析；

无线通信模块，与DSP控制模块、数据加密模块连接，用于将信息转化为无线信号通过无线基站发送给服务器和移动智能端，实现远程获取信息及控制操作；

数据加密模块，与无线通信模块连接，用于对无线信号进行加密；

数据存储模块，与数据加密模块连接，用于对DSP控制模块处理的数据信息进行存储；

报警模块，与DSP控制模块连接，用于如果DSP控制模块电路出现异常，则通过报警器进行报警；

显示模块，与DSP控制模块连接，用于显示DSP控制模块处理的数据信息；

所述DSP控制模块包括：

操作系统确定单元，用于根据不同通信网络制式操作系统的对应关系，确定当前时间片所对应的通信网络制式操作系统；

内存部分确定单元，用于根据预设的不同通信网络制式操作系统与终端的内存被划分出的内存部分的对应关系，确定与操作系统确定单元确定的通信网络制式操作系统对应的内存部分；

硬件驱动单元，用于基于内存部分确定单元确定的内存部分，运行确定的通信网络制式操作系统，并根据确定的通信网络制式操作系统的系统程序中包含的硬件驱动程序，驱动相应的数字信号处理器DSP、通信网络制式信号处理模块、射频信号接发器，其中，通信网络制式信号处理模块支持确定的通信网络制式操作系统所支持的通信网络制式；

通信网络信号生成控制单元，用于在硬件驱动单元驱动DSP、通信网络制式信号处理模块、射频信号接发器后，控制通信网络制式信号处理模块读取包含处理器的终端鉴权信息，并控制DSP根据与通信网络制式对应的通信协议对终端鉴权信息进行协议封装得到通信网络信号，并将通信网络信号传送到无线通信模块；

所述通信网络信号生成控制单元中的通信协议为一种网间互联安全控制协议，包含协议溯源信息、认证状态信息、签名信息，能被安全网关识别并加以安全控制；

设网间互联安全控制协议特征表示为：

P＝{f_i,f_j,v,p}

其中，f_i为源网关地址，f_j为目的网关地址，p为分组特征描述，v为用于验签的签名；v是一个验证f_i的函数，用于验证包是否是来自安全网关f_i，而不是伪造的，表示为：

v＝vf(f_i)

p简化表示成：

p＝{s,d,o}

其中，s为分组源地址，d为分组目的地址，o为可选项；

阻断分组p的操作能在安全网关f_i或f_j上部署，设在安全网关f_i上部署阻断分组p的操作用d(f_i,p)表示，给出一种阻断转移操作表示为：

d(f_j,p)→d(f_i,p)＝0/1

该式表示将阻断分组p的操作从安全网关f_j转移到f_i；其中，0表示阻断转移失败，1表示阻断转移成功；

利用网间互联安全控制协议，安全网关f_j对分组p进行溯源，表示为：

其中，0表示溯源失败，f_i为溯源成功，并找到源安全网关为f_i；q表示阻断表中的一个分组特征；

设f₀为受害者地址，f₁,f₂,…,f_n为受害者附近直接关联安全网关，p为攻击包，所述机制的执行过程为：

①初始设置i＝0,j＝1；

②进行阻断操作；

如果d(f_i,p)→d(f_j,p)＝0，则设置j自增1；若j≤n，则转d(f_i,p)→d(f_j,p)＝0执行，否则终止阻断操作；

③在阻断的同时，进行溯源操作；

对分组p进行溯源，如果S(f_j,P,q)＝0，则终止溯源；

如果S(f_j,P,q)＝f_k，则转移阻断指令d(f_j,p)→d(f_k,p)；

所述信息输入模块包括：视频输入模块、图文输入模块、语音输入模块；

视频输入模块，用于输入视频影像信息；

图文输入模块，用于输入图片文本信息；

语音输入模块，用于输入语音信息；

所述数据加密模块的加密方法包括：

1)初始化建立算法：首先输入包含所有属性的属性集合U，属性在不同的分层中；然后选择一个阶为N＝p₁p₂p₃双线性复合群G，p₁、p₂、p₃为不相同的素数，令表示阶为p_i的子群，i＝1,2,3；然后选择随机指数a和α、随机群元素其中，a,α∈Z_N，Z_N表示1至N-1的整数；对于U中的|U|个属性元素，选择对应的群元素h₁,...,h_U∈G_p1，则公共参数PK和主密钥MSK分别为:

PK＝{N,g,g^α,e(g,g)^a,h₁,......,h_|U|}；

MSK＝{α,X₃}；

其中，e(g,g)^a表示双线性对；

2)令属性集合S为属性集合U的分层子集，根据属性集合S、公共参数PK、消息M和一个提前生成的分层门限访问结构(M_V,ρ)将属性集合U所有层次的属性均用一个表达式进行加密得到密文CT，其中，函数ρ表示分层访问结构M_V中的行到属性的映射；令属性集合S的每一层的属性数量超过该层门限，使S满足分层的访问结构；

3)通过主密钥MSK和属性集合S，结合步骤1)中的子群G_p3生成密钥SK；

4)通过访问结构M_V对应的密文CT和属性集合S对应的密钥SK恢复出消息；

步骤2)中，所述分层门限访问结构(M_V，ρ)的生成方法具体如下：

1)系统初始化

定义函数f的运算规则如下：每进行一次f运算，就将多项式的常数项变为0，自变量的系数不变，次数减1，设a、b、c、d为确定的常实数，则有：

f(a+bx+cx^d)=0+b+cx^d-1；

f(1+2x+3x⁴)＝0+2+3x³；

设(k，n)是一个分层的秘密共享系统，主要由一个秘密分发者D和n个参与者组成，属性集合U是n个参与者的集合，且包含m个层次，即其中对于i≠j，U_i∩U_j＝φ；令是一个单调递增的整数序列0＜k₀＜k₁＜...＜k_m，并且k_m-1＜k_m-1，k_i是每一层的门限值，则(k，n)分层的门限访问结构就是要为属性集合U中每个参与者u分配秘密信息s的一个秘密份额σ(u)，使其满足以下访问结构：

满足上式所描述的访问结构的分层的参与者子集S称为授权子集，可以恢复主秘密，而不满足上述访问结构的任何用户子集将无法获得关于主秘密的任何信息；

2)子秘密分发

秘密分发者D任意选取t-1个随机数a₁，...，a_t-1和一个大素数q，然后构造多项式P(x)＝s+a₁x+...+a_t-1x^t-1，其中s是需要被共享的主秘密；系统中的每个参与者u对应域里面的一个元素表示其身份，用u_j表示，D根据参与者所处的层次i计算参与者的秘密份额其中：

P₀(x)＝P(x)；

P₁(x)＝f₁(P(x))＝f(P(x))；

P_i(u)＝f(P_i-1(u))；

表示多项式P(x)经过k_i-1次f运算后在域元素u_j处的值；k_i-1是第i-1层的门限值且令k_-1＝0，D公开l_m表示第m层中拥有属性集合S的元素数量；

3)秘密恢复

令|S|表示S所具有的元素数量，设定满足：

其中，U₀,…,U_m表示集合U的第0至m层，0≤l₀≤l₁≤...≤l_m＝|S|，当且仅当对于所有的0≤i≤m，l_i≥k_i，S为一个授权子集，即符合访问结构，则S中所有的参与者合作时，可以组成系数矩阵M_V，其中系数矩阵按行编写为：

S中的所有参与者可以合作解出如下的方程组：

即：

可以看出，若S满足访问结构，就可以重构出多项式P(x)，从而恢复出秘密s；进一步，这个访问结构可以等价于分层矩阵的LSSS的访问结构，即令被定义为I＝{j：ρ(j)∈S}，如果令是秘密s的一个子秘密，则存在常数{ω_j∈Z_N}使得∑_j∈Iω_jλ_j＝s，其中，Z_N表示1到N的整数集合；ω_j在秘密共享生成矩阵M_v大小的多项式时间内总可以被找到，就可以恢复出来主秘密；

所述无线通信模块包括：壳体、信息接收器、信息数据编辑器、信息数据转换器、信号发射器和定位器；所述壳体的外表面安装有信息接收器；所述壳体的内部安装有信息数据编辑器，电连接至信息接收器；所述信息数据编辑器电连接有信息数据转换器；所述壳体的侧面安装有信号发射器，电连接至信息数据转换器；所述壳体的顶部安装有定位器；数据信息传输时，信息接收器接收DSP控制模块传输的数据分析，经信息数据编辑器、信息数据转换器编辑转换为信号形式，并通过信息发射器发出；定位器可对电子通信系统进行定位；

所述显示模块包括：外壳、显示屏、密码器、按键、信号灯；所述外壳的内部安装有显示屏；所述显示屏的底部嵌装有密码器；所述显示屏的底部键装有按键；所述显示屏的顶端嵌装有数个信号灯；使用显示屏时，通过密码器输入相应的密码打开显示屏，显示屏显示对应的数据信息时对应的信号灯亮起，可直观的观察显示结果；通过底部的按键可输入或保存相应的数据信息。