基于QC-LDPC码的Niederreiter公钥密码体制

提出基于QC-LDPC码构造的Niederreiter公钥密码体制。由于QC-LPDC码的校验矩阵具有稀疏和分块循环的特性,且QC-LPDC码的纠错能力大,与以往基于纠错码构造的公钥密码体制相比,该体制密钥量大大减少,提高了传信率。同时引入对角形式的可逆变换矩阵Q,通过线性变换产生新的校验矩阵,隐藏了码字的校验矩阵,可以抵消矩阵 稀疏易攻击的弱点,增加了体制的安全性。并且通过对现有的攻击方法分析,证明了体制的安全性。     

基于低截获率的CDL信息传输方案

为实现通用数据链低截获率的信息传输目标,在分析比较了三种混沌扩频序列映射的基础上,提出了一种结合信道编码和混沌扩频序列的通用数据链低截获率方案。信道编码部分,使用边逐步增加算法生成校验矩阵,采用近似下三角算法完成了QC-LDPC的编码;扩频序列部分,完成了三种混沌扩频序列的理论分析,仿真比较了Bernoulli、改进型Logistic、Tent三种映射的混沌扩频序列性能;最后仿真验证了方案的正确性。     

大列重低复杂度的QC-LDPC码构造

针对准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码的校验矩阵列重较小,码率等参数不灵活的问题,该文提出了一种具有确定结构的大列重的构造方法。该方法利用指数矩阵元素之间差的关系,构造出的校验矩阵围长为8,具有准循环结构。在此基础上,使其与准双对角结构相结合,构造出的QC-LDPC码围长不会减小,且具有低复杂度可快速编码的双重特性。仿真结果显示在加性高斯白噪声(AWGN)和置信传播(BP)译码算法下,所提方法构造的QC-LDPC码在误码率为10e-6 时,信噪比优于GCD算法构造的QC-LDPC码接近 0.5dB,与随机构造法中经典的渐进边增长(PEG)算法相比,在误码率10e-5 时有0.2dB 的性能提升。     

改进的基于奇偶校验码的McEliece变型方案

McEliece公钥加密体制是基于编码理论的公钥密码体制,其安全性可以归约到一般线性码译码问题,可以抵抗量子攻击。提出了一种改进的基于准循环中密度奇偶校验（QC-MDPC）码和准循环低密度奇偶校验（QC-LDPC）码的McEliece变型方案。主要改进是将QC-LDPC码和QC-MDPC码的奇偶校验矩阵结合作为私钥,生成两者的级联码字应用于McEliece变型方案,并且给出了改进的译码算法。分析表明在80 bit安全参数下该体制密钥量小且实现的复杂度低,能抵抗最近提出的分别针对QC-MDPC和QC-LDPC体制的密钥恢复攻击。     

基于滑动矩形窗和准三对角线结构的QC-LDPC码

针对IEEE 802.16e标准QC-LDPC码的码长和码率有限,及其采用的准双对角线结构包含大量度为2的变量节点导致较高错误平层的缺陷,提出一种基于滑动矩形窗和准三对角线结构的QC-LDPC码的快速编码算法,可以灵活地扩展码长和码率的范围,改善纠错性能,降低编码复杂度,适合于变速率的自适应传输系统。     

基于环路分类的围长至少为10的QC-LDPC码显式构造方法 *

对于围长至少为10的(3,L)-规则准循环(QC) 低密度奇偶校验 (LDPC)码,现有的显式构造法在参数选取上不够灵活;针对该问题,提出一种基于环路分类的显式构造方法。该方法在构造过程中,首先在循环置换矩阵(CPM)尺寸为无穷大的假设下,考虑各种长度小于10的环路形状导致的等式约束,以渐进方式确定出QC-LDPC码对应的指数矩阵中的每个元素的取值下界;然后,根据指数矩阵确定出CPM尺寸的连续取值下界。这种方法允许L任意取值,允许CPM尺寸在一个门限以上任意取值。仿真结果表明：对于L=5,新码与Tanner提出的围长为12的(3,5)-规则QC-LDPC码的译码性能几乎一致。     

瑞利衰落信道下的直序扩频通信系统性能分析

以直接序列扩频（DSSS）通信系统为研究对象,在MATLAB/Simulink软件环境下分析了DSSS信号在多径瑞利衰落信道中传输时的抗多径衰落性能．采用Simulink软件构建DSSS通信系统的动态模型并进行仿真;研究了扩频增益、PN码码长、多普勒频移等特性,给出了DSSS通信系统误码率与信噪比（SNR）的关系曲线,进而掌握了多径瑞利衰落信道对DSSS信号传输的影响．仿真结果表明,在多径瑞利衰落信道下,DSSS通信系统能够有效地克服多径衰落和多普勒频移,但仍然存在一定的局限性．此外,与提高扩频增益相比,增加PN码的码长对于提高整个通信系统的抗多径衰落性能更加有效．     

基于QC-MDPC码公钥密码方案下反映攻击的对策

基于中密度准循环奇偶校验码(QC-MDPC)的McEliece公钥密码方案已被验证具有良好的性能特征,其密钥量较少、算法复杂度较低.但目前存在一种密钥恢复攻击对该方案的安全性产生威胁,攻击者利用特定的错误图样生成密文并进行发送,来获取接收者译码是否成功的反应,从而破译出该方案的私钥.为应对此反应攻击,提出了可能的解决方案.该方案将差错控制理论中的自动重传请求(ARQ)与伪随机序列结合,消除了反馈信息的有效性.仿真结果表明,提出的方案能有效抵抗此攻击.最后对提出的方案与各类抗击方案进行了比较,并分析了其未来改进方向.     

基于QC-LDPC-Chebyshev混沌序列优选的CDL抗干扰研究

为实现干扰条件下低信噪比的通用数据链信息可靠传输,提出了一种基于QC-LDPC和CDSSS的通用数据链协同抗干扰方案;该方案在提出单位阵取反变换的直积构造方法来生成校验矩阵的基础上,采用LU分解方案完成了QC-LDPC的编码,使用Min-Sum算法完成译码;在直序扩频系统中分析了Chebyshev混沌映射序列性能和优选方法,采用优选的混沌扩频序列提高抗干扰能力;最后通过不同干扰条件的仿真验证了方案的有效性,结果表明,协同方案比相同条件下的Mackay码字性能更优。