低轨卫星网络中的防窃听网络编码研究

针对低轨卫星网络中传输容量低、数据易被窃听等特点,构造一种适合于低轨卫星网络的防窃听网络编码方案。该方案中,信源、信宿卫星利用LFSR分别生成加密矩阵和解密矩阵对数据进行加密,中节卫星对收到的数据进行编码并转发。结果表明该网络编码方案在低轨卫星网络中能够达到弱安全,同时提高网络容量的利用率。     

基于混沌加密对抗窃听的安全网络编码方案

针对抗窃听安全网络编码中引入额外带宽开销且计算复杂度高的问题，提出了一种基于双混沌序列的加密方案。首先，通过Cat-Logistic混沌序列对信源消息的第一维数据进行加密；然后，利用加密后的数据构造出稀疏预编码矩阵。最后，通过预编码矩阵对剩余的明文向量进行线性随机混合，从而达到对抗窃听的目的。与安全实用网络编码（SPOC）方案相比，该方案通过信源消息构造稀疏预编码矩阵没有引入额外信源编码冗余，降低了带宽开销。理论分析和实验结果表明，该方案降低了编码复杂度，提高了传输效率，有效增强网络安全性和传输效率。     

抗万能攻击的安全网络编码

提出了一种能够抵抗万能攻击者的安全网络编码算法。在敌人可以窃听所有节点和信道及污染zo个链路的情况下,该算法利用稀疏矩阵对信源信息进行矩阵变换,增强了信息的抗窃听能力,并利用列表译码法在信宿处进行译码,对污染攻击进行检测和排除。理论分析和仿真结果表明,该算法能够在多项式时间内设计完成,能够抵抗窃听和污染等安全性攻击,使得原本的随机网络编码以很高的概率达到弱安全的要求;同时提高了编码速率,减小了存储空间的占用。更重要的是,该算法仅在原随机编码体制的基础上对信源和信宿进行了修改,中间节点保持不变。     

基于路由选择的防搭线窃听安全网络编码

相对于传统的以路由为基础的网络理论,网络编码技术有着许多特点和优势。与此同时,它也遭受着各种各样的网络攻击,其中搭线窃听攻击就是最典型的攻击之一。提出一种基于路由选择的防搭线窃听安全网络编码方法,在已知被窃听链路位置(不可信链路位置)的情况下,对被窃听链路的传送消息进行分析。在保证网络最大流不变的前提下,尽量移除较少被窃听链路或者正常链路,以保证窃听者无法得到完整的网络源信息,而信宿节点能够正常地接收到所有的信息。根据得到的安全网络拓扑构造新的系统传输矩阵,从而获得安全网络编码,达到抵御搭线窃听攻击的目的。仿真实验证实提出的方法能够有效地抵御搭线窃听攻击。     

一种基于列表译码法的改进的安全网络编码

提出一种基于列表译码法的改进的安全网络编码算法,该算法仅在原随机编码体制的基础上对信源和信宿进行了改变,中间节点保持不变.在信源处,该算法向信源信息中加入少量冗余,并利用稀疏矩阵对其进行矩阵变换,从而增强信息在传输过程中的抗窃听能力;在信宿处,用列表译码法对收到的信息进行译码,从而对污染攻击进行检测和排除.信源和信宿之间不需要任何秘密信道.理论分析和仿真结果表明,该算法能够在多项式时间内设计完成,能够抵抗强窃听和污染等安全性攻击,使得原本的随机网络编码以很高的概率达到信息论安全的要求;该算法提高了编码速率,减小了存储空间的占用.     

秘密共享和网络编码在窃听网络中的应用

受传统密码学中保密通信方法和秘密共享思想的启发,构造了一个适用于使用网络编码进行数据传输的窃听网络中的安全通信方案。该方案利用原始随机比特串生成新随机比特串来加密信源消息数据,再由得到的密文生成一秘密数据串来混合原始随机比特串,最后利用随机线性网络编码实现对网络容量的高效利用。而且,该方案没有使用秘密信道传输密钥,也没有为实现安全通信而构造依赖网络拓扑结构、满足特殊条件的网络编码。     

新的对抗全局窃听的安全网络编码方案

现有的对抗全局窃听攻击的安全网络编码方案存在引入了带宽开销、导致了很高的计算复杂度的问题,为了降低带宽开销并且提升实际编码效率,提出了一种新的对抗全局窃听的安全网络编码方案。对于编码域大小为q的网络编码,该方案利用密钥生成两个长度为q的置换序列,并利用置换序列对信源消息进行混合和替换,从而实现对抗全局窃听攻击。该方案只需在信源节点对信源消息进行加密,在中间节点不需作任何改变。由于该方案加密算法简单、编码复杂度低并且不需要预编码操作,因此该方案没有引入带宽开销且具有较高的实际编码效率。分析结果表明该方案不但可以抵抗唯密文攻击,对于已知明文攻击也有很好的抵抗效果。     

基于部分信息的SLT-LT联合码防窃听方案设计

近年来, 信息的安全传输备受人们关注, 现有的物理层安全技术从信息论的角度出发, 将物理层安全编码与传输信道的动态物理特性进行结合, 实现信息的保密传输。作为一种纠删码, LT(Luby transform)码由于其编码随机性、码率不固定等特性,使得窃听者不能直接从泄露的编码符号中得到有用信息, 只要合法用户在窃听者之前接收到足够数量的编码符号, 便可实现信息的安全传输。而作为一种转移 LT(Shifted LT, SLT)码, SLT 码能高效恢复信息的同时具有更小的译码开销。因此, 我们将 SLT码应用于 Wyner 降阶窃听信道模型进行研究, 提出一种基于部分信息转移的 SLT-LT 联合码防窃听方案, 信源利用接收者已知的部分信息对度分布进行调整, 并对信源符号进行 SLT-LT 码级联编码。由于窃听信道是合法信道的降阶信道, 因此外在的窃听者截获到的消息符号是合法接收者的降阶版本, 在相同时间内, 合法接收者能够收到更多消息符号, 随着编解码过程的不断进行, 合法接收者的优势不断累积, 能够优先完成解码, 而度分布的调整以及级联编码方案使得编码符号的平均度进一步增大,窃听者难以完成解码, 进一步降低了窃听者译出率; 之后, 对所提方案的编解码性能以及安全性进行理论分析, 并通过实验仿真进行验证, 仿真结果表明, 与其他防窃听 LT 方案相比, 本文所提方案仅增加少量的译码开销但具有更好的安全性能。     

混沌序列在安全网络编码算法中的应用研究

为提高网络编码的安全性提出了一种在信源处使用混沌序列与信源信息相结合,在信宿处列表译码的安全网络编码算法。该算法使用改进型Logistic映射产生混沌序列对信源消息进行处理,传输过程保持原有网络编码体制不变,可以抵抗多种窃听和污染攻击。经过系统仿真及理论分析可知,该算法舍弃部分带宽来保证网络的安全性,以较小的开销达到了信息论安全的要求。最终实现了混沌序列在安全网络编码算法中的应用。     

基于混沌序列的双重加密安全网络编码方案设计

针对当前对抗全局窃听的网络编码方案计算量大、占用带宽大、安全性不高等问题,提出一种基于混沌序列的双重加密方案。首先,利用密钥对传输数据的最后一维进行加密,加密时用数据本身扰动混沌序列;然后,用另一密钥和随机数密钥生成编码系数矩阵,此时用m序列对混沌序列进行扰动;最后,用得到的编码系数矩阵对未加密消息和加密消息进行线性组合,实现对抗全局窃听。由于编码系数矩阵是由密钥生成的,不需要在信道中传输编码系数,相对于实体网络编码（SPOC）方案,所提方案节省了网络中对编码系数传输的带宽开销。分析和实验结果表明,该方案提高了网络的安全性能,对唯密文攻击和已知明文攻击都能起到作用,并且提高了传输效率,算法复杂度适中。     

防窃听和污染攻击的安全网络编码探析

近些年来,随着信息化进程以及网络技术的不断发展,网络的安全问题也得到了广泛的关注.网络窃听攻击以及污染攻击是主要的两种网络攻击手段,利用网络编码的数据融合性能够提高数据传输的安全性.本文针对网络窃听以及污染攻击,提出了能够进行全面防御窃听和污染攻击的安全网络编码.通过使用本文的网络编码,网络具有了很好的安全效果,能够适用于窃听危害大、常受污染攻击的网络使用.     

网络编码在窃听网络中的应用

在窃听者窃听能力受限的网络中使用网络编码传输数据时,将网络编码允许中间节点混合收到的数据组这一特点与传统密码学中一次一密的思想相结合,提出了一个基于线性网络编码的有效对抗窃听攻击的安全通信方案.该方案无需秘密信道传榆密钥,同时网络容量的使用率达到n-1/n.而且,当网络编码的系数域足够大时,该保密通信方案使用随机网络编码实现安全通信的概率趋于1.     

防窃听的弱安全网络编码

网络编码可以达到网络的最大理论多播容量,它的提出是通信领域的一项重要突破。在网络编码实际应用中,安全问题不可忽视。文中提出了一种防窃听的弱安全VSWNC算法。首先VSWNC要求信源信宿共享一个随机数生成器;其次信源端可用随机种子r在随机数生成器上生成一个范德蒙行列式P,随后用P对信源信息进行预编码处理;最后信宿端可通过r得到P从而正确解码。把VSWNC算法应用于随机网络编码中,在牺牲少量带宽的情况下能保证以概率1达到弱安全要求。     

无线自组织网络中基于网络编码的可靠中继多播方案

无线自组织网络由于节点能量受限、无线链路可靠性较差等特性使得在设计数据可靠传输方案时必须考虑上述问题.提出了一个无线自组织中基于网络编码的可靠中继多播方案,本方案让一部分接收节点担当信源节点的发送任务,以中继的形式完成链路失效率较高的节点的传输.理论分析和数值分析结果表明,所提出的方案是可行的,在一定程度上提高了无线自...     

网络编码感知的物联网可靠传输机制

随着物联网的发展,如何保证物联网传输的可靠性是业界研究的关键问题之一,而网络编码技术的提出在传输容量上达到了理论的极大值,传统的存储—转发模式在传输过程中极易造成信息的泄漏,利用网络编码的思想取代传统的物联网传输模式,可以避免信息的外泄。文章以物联网在传输过程中存在的一些安全问题作为出发点,从而引出了网络编码在物联网传输过程中产生的安全效应,最后提出了网络编码感知的物联网可靠传输的机制。     

速率自适应的软网络编码方案

针对双向无线中继信道链路的时变性,提出了速率自适应的软网络编码方案.构造了基于软信息的网络编码中继协作方案,并通过对网络容量的估计,实现了自适应速率网络编码.仿真结果表明:速率自适应的软网络编码方案大大降低了中继节点的计算复杂度和功耗,所能达到的信息速率优于固定速率下的网络编码策略,能够适合不同的传输质量需求,在保持较...     

可抵抗全局窃听者的香农安全性网络纠错码

为改进现有香农安全性网络纠错码会造成传输速率下降以及无法防御全局窃听者的缺点,提出一种基于秘密信道设计的安全策略,利用该安全策略和秩度量网络纠错码构造了一种新的安全网络纠错码.该安全策略通过对源信息添加随机信息以增加传输安全性,并通过对随机信息进行随机置换使得秘密共享信息量渐近可忽略.理论分析结果表明,该安全网络纠错码达到香农安全性且能防御全局窃听者,同时不会因为提高网络编码传输的安全性而导致传输速率下降.     

基于网络编码的无人机数据链技术研究

为了提高无人机数据链网络的传输性能,针对其具有的高动态、多中继和大容量等显著特点,提出了对流链路网络编码策略;通过分析多无人机协同执行任务时形成的网络拓扑结构,利用网络仿真平台NS2建立了高动态多跳移动自组网模型,分别改变模型中节点的移动速度、跳数和数据包大小,观察其对网络吞吐率的影响;仿真结果表明,对流链路网络编码策略能够有效地改善仿真模型的传输性能,很好地应用在无人机数据链网络中。     

网络中的安全、付费和保密

计算机网络本身的特性使得如窃听、信息修改、冒名访问等威胁可以来自系统的各个方面，例如用户的计算机、服务提供者的系统或网络中的任何一个节点。随着商务活动中网络应用的推广，不同集团之间直接通过网络进行商务活动也会越来越频繁，因此有必要研究如何使商家与客户之间通过网络传输的信息得到安全的保障，促进网络应用的发展。1．加密方式及策略为网络数据传输提供保密性的最佳方式是采用加密，由于对传输的数据进行加密解密操作，保障了数据不被窃听者剽窃。另外加密还能够使数据保持完整性，由于加密使传输的数据按一定方式进行改…     

基于信息论安全的防窃听网络编码方案

为提高组播通信网络中信息传输的安全性,提出一种基于信息论安全的网络编码方案。利用大素数及其本原根产生不同的噪声符号,并将噪声符号与原始信息进行混合,达到隐藏信息的目的。分析结果表明,该方案通过舍弃少量带宽,使网络编码以很高的概率达到信息论安全的要求,当信源与信宿之间有一条专用的安全信道时,可在不增加通信开销的前提下使网络的信息论安全概率为1。