[发明专利]一种截断干扰辅助的有限包长隐蔽无线通信方法

说明书

一种截断干扰辅助的有限长数据包隐蔽无线通信方法，涉及无线网络信息安全传输技术领域。本发明的系统包含源节点、目的节点、干扰节点和监测节点，所有节点均配置单天线，并且工作在半双工模式下。其中，源节点在有隐私信息需要发送时将其编码有限长数据包发送给目的节点，而监测节点通过对无线传输环境进行观测以判断源节点是否向目的节点发送了隐私数据包。干扰节点根据其与目的节点的信道增益大小决定其工作状态，当该信道增益小于所设置的阈值时发送干扰，否则保持静默。本发明在利用干扰增强通信隐蔽性的同时减轻了其对目的节点译码的影响，提高了有限长数据包的隐蔽传输性能。

技术领域

本发明涉及的是无线网络信息安全传输技术领域，特别涉及一种截断干扰辅助的有限包长隐蔽无线通信方法。

背景技术

物联网通过将特定空间环境中的包括人、机、物等所有物体按需连接起来，进行信息传输和协作交互，衍生了大量的军、民新兴应用，包括智慧交通、电子健康以及战场态势监控等。与传统以人为中心的网络不同，物联网节点传输信息量通常较少，比如环境信息(如温度、湿度)、位置信息、体征信息等，适合采用有限长数据包进行通信。与此同时，超可靠低时延通信作为5G三大应用场景之一，主要面向自动驾驶、远程医疗、工业自动化等实时应用场景，对用户层面的时延要求控制在1毫秒以内。在此激励下，有限长数据包传输通过控制数据包编码长度可以有效降低数据包传输时延，将在未来无线通信中占据十分重要的地位。

由于无线信道的开放和广播特性，无线通信信号相比于传统的有线通信往往更容易被通信双方之外的其他设备有意或无意地检测、监听或干扰。传统的信息安全技术主要是依赖于上层的密钥加密技术，通过破解密钥所需要的计算复杂度来保证信息的安全传输。然而，随着计算机技术的不断发展，各种拥有强大计算能力的计算机层出不穷，即使是最鲁棒的加密算法也存在着被破解的风险。与此同时，物理层安全技术另辟蹊径，通过挖掘无线信道的内生安全属性，利用其固有的随机特性来保证信息的安全传输。值得注意的是，上述两种安全技术都仅仅保证的是通信内容的安全，即敌方无法从接收到的信号破译出信息内容。然而，在某些场景，仅仅对通信内容的保护不足以满足人们的需求，人们需要保证通信信号不被检测到。试想军队飞行员驾驶新型的隐形战机执行任务，敌军通过检测环境中的通信信号确定了战机的存在；或者某些身患疾病的人群，体内可植入医疗设备的信号可能会泄露病人的健康信息。此时，保证信息传输行为的不可检测，即实现无线通信信号的隐蔽，对于实现信息安全传输和保护用户隐私具有重要意义。