[发明专利]一种基于喷泉码关键编码符号干扰的安全传输方法

说明书

本发明属于通信技术领域，涉及一种利用喷泉码的安全传输方法,特别是涉及一种基于喷泉码关键编码符号干扰的安全传输方法，本发明利用喷泉码编码符号对译码过程重要性不同这一特点，对关键性的编码符号进行重点干扰，使得合法用户正确接收这些符号而窃听者无法正常接收。相对于传统利用噪声干扰实现安全传输的方法，本方案的能量利用效率更高，即在实现同等安全性能指标时所需的能量更低。

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及一种利用喷泉码的安全传输方法，特别是涉及一种基于喷泉码关键编码符号干扰的安全传输方法。

背景技术

当前新一代移动通信背景下，各种设备数量持续增加，各种环境下数据传输量无限增长，基于喷泉码的安全传输方案能够适应复杂多变的外部环境，在大规模数据的安全可靠传输上具有重要意义。喷泉码由于其性能与特点与物理层安全传输具有很强的契合性而被引入安全传输应用，在该编译码机制下，接收端按需接收编码符号，合法接收端只要存在信道优势即可率先完成译码。因此，喷泉码可以充分保证合法接收端传输可靠性，并在此基础上实现一定的安全增益。

喷泉码具有以下特点：

1）无固定码率：发送端编码器持续产生编码符号，接收端只需要获取足够数量的编码符号即可解出全部输入信息符号；

2）高效：接收端一般接收满略大于输入符号数量的已编码符号即可恢复出原始数据；

3）线性复杂度：该编码方法编译码花费的时间与原始数据码元数量呈线性关系；

4）与信道质量强耦合：该种译码方法的译码过程以及结果与信道质量直接相关，当信道质量占优时将会率先完成译码过程。

现有的物理层安全技术中，编码方法与物理层其它传输技术比较隔离，几乎没有考虑两者深入结合的相关研究，这使得同时保证安全性和可靠性的效率较低。喷泉码产生的编码符号之间相互独立的特点决定了它与噪声干扰技术很容易结合进行非等重干扰操作，而将已有的安全技术与安全编码方法相结合将最大化地发挥安全编码的性能，为信息的安全与可靠传输带来新的增益。

发明内容

针对现有物理层安全传输方法同时保证安全性和可靠性效率低的问题，本发明考虑将现有的物理层安全中噪声干扰技术与编码技术结合，并借助于喷泉码技术提出一种基于喷泉码关键编码符号干扰的安全传输方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

本发明提供的一种基于喷泉码关键编码符号干扰的安全传输方法，包含以下步骤：

步骤1，发送端对编译码参数进行初始化；

步骤2，发送端对关键编码符号的判决机制进行设计；

步骤3，发送端编码器根据原始输入的编译码参数持续产生编码符号，并根据步骤2的判决机制对生成的编码符号进行关键性判决；

步骤4，传输系统对编码符号进行调制、发送、解调的操作，并对步骤3中判决的关键编码符号进行噪声干扰；

步骤5，接收端根据接收到的编码符号进行译码，当合法用户完成译码时发送反馈命令终止传输过程。

进一步地，所述步骤2的具体过程如下：

步骤2.1，传输系统对经典喷泉码译码实时过程进行分析，即分析接收端在收到某一编码符号后译出符号情况变化；

步骤2.2，传输系统根据步骤2.1的分析结果建立编码符号度值与译码结果的关联性，即编码符号关键性与度值的关系。

进一步地，所述步骤3的具体过程如下：

步骤3.1，根据步骤1中的初始化参数生成原始输入符号集合；

步骤3.2，根据原始输入符号集合生成编码符号；