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。     

基于IP的端到端安全传输模型的设计与实现

该文针对TCP/IP协议的特点,提出了一种基于IP的端到端加密传输机制。通过修改操作系统的IP协议软件,应用对称密码技术对IP数据报进行加密/解密处理,使得网络中传输的IP数据报只有通信双方能够识别,可以为互联网络上两台主机之间提供加密的安全通信。安全管理工作由独立的安全服务器完成,采用公钥密码技术向安全客户端传输安全通信所使用的对称密钥。与现有的安全通信技术相比,这种机制具有思想简单、易于实现,对IP以上层协议软件和应用程序完全透明等优点。     

一种TR-OFDM系统的四元数加密算法

为了保障时间反演正交频分复（Time reversal-orthogonal frequency division multiplex, TR-OFDM）系统的物理层安全传输,提出了一种基于四元数加密的安全传输算法。该算法主要分为3个步骤：发射端和合法接收端利用估计信道得到加密传输过程中需要的四元数,即密钥;发射端将需要传输的比特序列做三维映射,利用四元数对三维星座点做旋转加密,调制为OFDM符号并经过时间反演处理之后发射出去;合法用户利用四元数进行解密和解调,从而获得传输的数据,而窃听者因为不知道密钥而无法获得传输信息。因此所提算法保证了系统数据传输的安全性。通过仿真证明本文所提出算法可以使窃听用户的误符号率始终保持在0.5左右;在相同信噪比下,较传统的二维调制,合法用户可以实现更低的误符号率;相较于人工噪声技术方案,本文所提算法不会影响合法用户的误符号率。     

GA-BPNN的网络物理层传输安全加密方法

面对当前物理层数据传输无法分离有效信号和噪声,造成信道一端接收到部分野值数据,从而导致信道传输加密效果不佳的问题,提出了基于GA-BPNN的网络物理层传输安全加密方法。构建多时隙加密传输模型,通过上行通信阶段1、2时隙,将信道容量信息转换处理后可得到密钥。通过下行通信阶段3、4时隙,译码与分组解密信息流,实现第一次信息安全传输。使用GA算法选择传输信道,计算个体适应值在传输信道群适应值中所占比例,通过迭代处理避免适应度值异常个体被选中,使GA算法收敛于全局,获取最优选择结果。实验结果表明,该方法经过滤波处理后获取的数据是无野值数据,滤波处理效果较好,且最大吞吐率为5 000 b/s,与理想吞吐率一致,说明使用该方法加密效果较好。     

基于分组密码算法的网络传输数据信息加密方法研究

为保证数据通信与传输的安全性,研究了基于分组密码算法的网络传输数据信息加密方法。通过预处理网络传输数据信息,生成数据传输伪代码,保障安全稳定地传输与加密网络数据信息。选择市场内某大型互联网企业作为参与单位,将基于环形拓扑结构的网络传输数据信息加密方法作为传统方法与设计方法进行对比。实验结果证明,此次设计的方法在实际应用中可保证传输通信信道的安全性始终处于一个较高水平,能够保障数据传输与数据交互的安全性。     

基于再生密钥的量子安全通信方法

该文在分析传统保密通信方法、基于量子密钥发布机制的量子安全通信方法和目前已知的两种直接量子安全通信方案的不足的基础上,提出一种新颖的基于再生密钥的直接量子安全通信方案,该方案在量子密钥发布技术所要求的信道条件下,根据自治动力系统伪随机数发生器生成的再生密钥,选择量子比特的制备基并对明文进行加密,实现内容可控的直接量子安全通信,该文的方案不要求一条始终存在的不可阻塞经典信道,具有较高的安全性和传输、处理效率,且物理实现简单。     

基于单片机的通信网络多信道安全传输控制方法

目前,多信道安全传输控制结构一般为单层级,导致传输控制时间延长,因此提出基于单片机的通信网络多信道安全传输控制方法。根据实际的测定需求和标准,采用多阶的方式建立自适应安全传输控制结构,构建单片机下安全传输控制模型,采用远程终端单元（Remote Terminal Unit,RTU）-数据传输单元（Data Transfer Unit,DTU）控制修正实现最终处理。测试结果表明,此次设计的单片机通信网络多信道安全传输控制测试组最终得出的传输控制时延控制在0.25 s以内,说明该控制形式的针对性和稳定性更高,可以解决控制过程中遇到的问题,具有实际的应用价值。     

考虑节点能量特征的无线传感数据加密传输方法

无线传感数据传输加密过程中,由于忽视节点的能量特征导致网络链路发生抖动,加密传输安全性较差。为此提出考虑节点能量特征的无线传感数据加密传输方法。通过混沌参数调制及时间戳技术,使得二阶映射自身的迭代律不断重复和交替传输,可以有效获取节点能量特征。在此基础上构建节点-链路评估模型,从节点、链路、能量三方面计算并控制无线传感网络的传输能量和功率损耗,促使网络链路状态平稳,以此评估网络安全环境,实现无线传感数据加密传输。仿真结果表明,所提方法的通信开销节约了70%能量,最优抗攻击性为94%,数据融合精确度为93%,有效提高了无线传感数据加密传输安全性。     

物理层安全星座模糊设计方法的性能研究

物理层安全加密技术是一种有效保证信息安全传输的物理层安全方法。此技术通过相位旋转、调制星座多样性、符号模糊、幅度调节和符号顺序变化等手段设计信号星座,保护调制方式与调制符号信息。现有的物理层安全加密技术存在密钥共享不保密和星座模糊度不足等缺点。多符号模糊(Mutiple Inter-symbol Obfuscation,MIO)方案采用人工噪声符号密钥与已调符号矢量叠加的加密方法来解决星座模糊度不足的问题。受MIO的启发,文中将信道系数与已调符号矢量叠加,提出了一种基于星座模糊设计(Constellation Obfuscatio Design,COD)的物理层安全加密方案。在TDD模式和信道互易的条件下,将合法信道的信道系数作为密钥,来解决密钥预分享不保密的问题。文中详细介绍了发端加密与合法接收端解密的完整传输过程,并针对高阶累积量的调制识别和智能攻击型窃听者进行接收处理分析;推导出瑞利衰落信道下的合法接收端误码率理论公式;对合法接收端、高阶累积量的调制识别窃听端和智能攻击型窃听端的误码率进行仿真,并对比了MIO方案合法接收端、窃听端的性能。仿真结果显示:合法接收端误码率为1×10-4时,COD方案的信噪比比MIO方案的低6 dB;对COD方案加密后,当信噪比为0时,调制识别成功率为11.8%,调制识别成功率最高可达25%且在信噪比大于40 dB后保持稳定;前3个数据包中,COD方案智能攻击型窃听端的误码率始终为0.284,知晓起始密钥的MIO方案窃听端的误码率则较低;信噪比在0~54 dB范围内时,合法接收端的误码率性能始终优于调制识别窃听端和智能攻击型窃听端。因此,所提COD方案能够保障安全通信,抵御调制识别和智能攻击型窃听者的攻击,并且COD方案的有效性和可靠性均优于MIO方案。     

AES算法在通信信息无损加密传输中的应用

为避免通信信息传输中出现失真、丢失等问题,结合高级加密标准（Advanced Encryption Standard,AES）算法设计通信信息无损加密传输方法。定义信息发送端为服务器端,将待发送的字节和通信数据与本机进行端口网际互连协议（Internet Protocol,IP）的适配,建立无损传输信道;引进AES算法,选定一个信道数据进行映射,并作为随机伪序列进行轮换处理;引进数字签名技术,验证通信终端身份,实现通信信息的解密传输。选择某地区大型互联网通信公司作为试点单位,设计对比实验。实验结果证明,设计的方法在实际应用中的无损加密传输效果较好,可以保证信息传输质量。     

基于代理重加密的消息队列遥测传输协议端到端安全解决方案

针对消息队列遥测传输（MQTT）协议缺乏保护物联网（IoT）设备间通信信息的内置安全机制,以及MQTT代理在新的零信任安全理念下的可信性受到质疑的问题,提出了一种基于代理重加密实现MQTT通信中发布者与订阅者间端到端数据安全传输的解决方案。首先,使用高级加密标准（AES）对传输数据进行对称加密,以确保数据在整个传输过程中的机密性;然后,采用将MQTT代理定义为半诚实参与方的代理重加密算法来加密传输AES对称加密使用的会话密钥,从而消除对MQTT代理的隐式信任;其次,将重加密密钥生成的计算工作从客户端转移到可信第三方,使得所提方案适用于资源受限的IoT设备;最后,使用Schnorr签名算法对消息进行数字签名,以提供数据来源的真实性、完整性和不可否认性。与现有MQTT安全方案相比,所提方案用和不提供端到端安全性的轻量级方案相当的计算和通信开销获取了MQTT通信的端到端安全特性。     

基于正交频分复用调制的物理层并行插值加密算法

针对传统链路层安全机制不能从根本上保护无线通信系统信息传输安全的问题,提出了一种基于正交频分复用（OFDM）系统并行调制特性和物理层安全的并行插值加密算法。首先,根据OFDM系统调制的子载波数目确定插入符号个数,并通过密钥控制生成插入符号位置;然后,取出对应插入位置前后的原OFDM符号,并计算其平均值作为插入符号;最后,在反快速傅里叶变换（IFFT）后完成伪随机插值。与传统链路层安全机制相比,所提算法能实现调制符号整体加密,保证了信令、标志及数据信息的安全,并有效降低了算法实现复杂度。仿真实验结果表明,该算法能有效抵抗各种窃听攻击,对通信系统固有性能影响小,能较好地适应高斯信道和多径信道,且表现出一定的抗多径衰落能力。     

一种实现软件注册码的非对称加密算法

为保护软件开发者利益,有效预防软件盗版,本文介绍了一种基于ASP.NET的简单而安全的加密算法.通过比较对称加密和非对称加密的优劣,选择非对称加密技术来实现软件注册码算法,达到在本不安全的信道上提供安全的通信效果.借助RSA算法实现不对称加密和解密,“公钥“和“私钥“的配对使用,能够避免密钥的传输安全性问题,保证私有数据的安全.     

一种实现软件注册码的非对称加密算法

为保护软件开发者利益,有效预防软件盗版,本文介绍了一种基于ASP.NET的简单而安全的加密算法。通过比较对称加密和非对称加密的优劣,选择非对称加密技术来实现软件注册码算法,达到在本不安全的信道上提供安全的通信效果。借助RSA算法实现不对称加密和解密,“公钥”和“私钥”的配对使用,能够避免密钥的传输安全性问题,保证私有数据的安全。     

端到端保密通信中的类语音调制解调器设计

针对当前移动端到端保密通信方式存在的问题,研究基于网络无感的高质量端到端保密通信方法。关于其中语音信号因加密随机化而不能被声码器正确解码的问题,分析了一种声码器的结构原理,提出了类语音调制解调算法,将加密语音数据经类语音转换调制到终端声码器的输出比特流上进行传送。介绍了调制解调算法的比特映射模型及相关参数码本的设计方法。     

远程水声通信的MC-MPSK方法

远程水声信道是多途、时变、强环境噪声干扰的信道,声波在其中的传输行为十分复杂,加之水声传输的带宽有限以及通信载波频率较低,使得水声通信传输距离和数据率这一对矛盾尤为突出。如何在增大作用距离的同时提高传输数据率是水声通信的难点。该文在80km海上试验的基础上,提出了适合于远程水声通信的多载波-多相移键控（MC-MPSK）的编码调制解调方法。该方法采用多个载波同时进行多相位调制,即信号的频率和相位同时携带信息。该方法与梳状均衡器结合可在增大作用距离的同时提高传输数据率。对不同多径信道模型,相对运动速度10m／s,不同SNR下的误比特率进行的仿真结果表明,该编码调制解调方法可实现远程、多径水声信道的高数据率传输,并进行了湖试验证。     

基于5G通信技术的延迟容忍网络数据传输方法

传统的延迟容忍网络数据传输机制一般为单方向的，传输速度较慢。因此，设计基于5G通信技术的延迟容忍网络数据传输方法。首先，制定网络数据传输协议，采用多目标的形式提升传输的速度。其次，构建5G通信延迟容忍网络数据传输模型，并采用SM4加密处理实现数据传输。最后，进行对比测试表明：相比于传统方法，设计方法传输的网络数据数据条数更多，即设计方法的传输效率更高。     

联合信道非相干网络编码调制方法

针对时变双向中继信道下的物理层网络编码问题,提出多天线场景下不需要信道状态信息的联合信道编码的非相干物理层网络编码调制和检测方法。首先,为了实现物理层网络编码,设计了源节点的空间调制矩阵。然后,将差分空间调制与物理层网络编码结合,推导得到中继节点处叠加信号的最大后验概率检测表达式。同时,结合叠加信号的星座图,设计从叠加星座到中继转发符号的映射方案。最后,利用信道编码的线形结构,结合比特交织、信道译码与软入软出检测算法,进而得到联合信道-差分物理层网络编码迭代检测方法。仿真结果表明,所提方法能在双向中继场景下实现物理层网络编码的非相干传输与检测,有效提高了系统的吞吐量和频谱效率。     

基于傅里叶变换的大容量数字通信微波抗衰落方法

由于数字微波通信信号的容量较大,易受到码间扰动影响,进而出现信道衰落的问题,对此,提出基于傅里叶变换的大容量数字通信微波抗衰落方法设计。首先构建大容量数字微波通信的信道传输模型,采用匹配滤波检测方法进行大容量数字微波通信的信道抗干扰设计,然后利用傅里叶变换对信道时频进行分析,根据分析结果进行数字微波通信信号捕获,并对捕获到的信号进行码间干扰抑制。最后采用反馈均衡和抽样方法,得到多途信道衰落冲激响应,构建通信信道衰落的检测模型,基于衰落检测模型利用组合扩频模式实现对大容量数字微波通信信道的衰落处理。仿真结果表明,所提方法可提升大容量数字通信信道的抗衰落能力,应用所提方法可提升通信信道的均衡传输能力。     

基于泛载物联网的电力自动化智能无线通信网络加密流量识别

为了提高电力自动化智能无线通信的安全性,需要进行通信加密和流量识别,提出基于泛载物联网的电力自动化智能无线通信网络加密流量识别方法.为此构建电力自动化智能无线通信网络传输信道模型,实现最优码元调制输出控制,其次对采集的电力自动化智能无线通信网络加密流量进行低维度的特征集构造,提取无线通信网络加密流量的谱特征量,在泛载物...