[发明专利]一种隐蔽通信方法、系统、计算机设备、处理终端

说明书

本发明属于通信安全技术领域，公开了一种隐蔽通信方法、系统、计算机设备、处理终端，所述隐蔽通信方法包括：计算宿主用户接收端最大可达传输速率R₀，设置宿主用户接收端最小允许传输速率R_min；比较R_min与R₀大小关系，判断本发明可行性；若可行，计算满足窃听端最小错误检测概率约束的寄生用户最大传输功率P_ε；构造分块求解所需参数P_Δ；按照P_s(κ_x)表达式求解P_s(0)和按照分块求解的思路，对P_ε和κ_x进行联合优化；计算使用IGS时寄生用户接收端的隐蔽传输速率R_s。本发明能够在满足宿主用户服务质量和寄生用户通信隐蔽性要求的前提下提升寄生用户隐蔽传输速率，提高IoT系统传输性能，同时能简化联合优化问题的求解。仿真结果表明该方法能够有效协调干扰、通信隐蔽性及传输性能间的关系。

技术领域

本发明属于通信安全技术领域，尤其涉及一种隐蔽通信方法、系统、计算机设备、处理终端。

背景技术

目前，物联网(Internet of Things，IoT)指的是将无处不在的终端设备通过传感器用通讯网络实现互联互通，并采用适当的安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时检测、定位追溯、决策支持等管理和服务功能，实现对“万物”高效、节能、安全的“管、控、营”一体化。在第五代移动通信技术(Fifth Generation，5G)大规模商业应用的背景下，IoT为各种无线设备和智能服务提供了前景丰富的平台，在可预见的未来具有划时代意义的变革。此外，IoT技术在未来的后五代(Beyond Fifth-generation，B5G)和第六代(SixthGeneration，6G)移动通信中也将扮演重要角色。

目前，全球物联网设备数以百万计，到2030年，物联网设备总数预计将达到800亿。这意味着有越来越多的信息将通过无线网络进行传输，其中包含如财务、医疗健康等隐私信息，以及军事国防等敏感信息，这些信息的传输安全必须得到保障。但目前针对物联网数据的干扰、破坏甚至窃取层出不穷。一方面，非法窃听者对监听到的信息进行破解，获取传输的内容；另一方面，物联网节点在通信时发出的电磁信号也可能被窃听者捕捉。对于财务、医疗等隐私信息，泄露可能会导致经济损失或个人风险；而对于军事、国防等敏感信息，信息泄露则可能会给国家安全带来风险。对此，传统基于加密技术的信息安全体系对要传输的敏感信息进行加密后发送，由合法接收者通过已知密钥进行解密。但这一方法只能保证信息的内容不被窃取。而对于军事、国防等敏感物联网节点，不仅要防止对手截获信息内容，还要防止因进行通信行为而导致的设备自身的暴露，否则这些设备可能面临被打击甚至摧毁的巨大风险。例如军用无人机，其发射的电磁信号被监听可能导致被劫持，军事机密遭窃。因此，针对这类核心节点的安全威胁已经从信息泄露上升到通信行为的暴露，亟需保障这些设备发出的电磁信号无法被监听到。

隐蔽通信通过将传输信号隐藏在通信环境中，使窃听者无法检测到传输信号的存在。根据香农信息论，传输者可以利用各种不利于窃听者检测的不确定性因素来设计隐蔽通信策略。以下简要介绍基于不确定性的几种隐蔽通信技术。

利用传输信号的空时不确定性来实现隐蔽通信的技术之一是短时猝发通信。短时猝发通信是一种在随机时间段内高速发送压缩数据的通信方式，具有很好的随机性和信号突发性，可以使信号被截获的概率降低。但由于它猝发时隙随机，不适合大规模IoT节点的长时、实时数据接收与处理任务，尤其是在高铁、机场和智慧城市等需要长时间实时通信的应用场景。