基于分组密码的物理层加密通信系统

传统安全通信系统分别设计信道编码、密码算法等模块,系统安全性几乎不受信道误码影响。借鉴物理层加密的概念,该文提出一种系统化设计方法,利用信道误码进一步提高系统安全性。提出对该系统进行安全性定量评估的方法,分别计算码字相关性和信道误码对安全性的影响,为研究该类系统提供了新的技术途径。理论和仿真结果表明:当二进制对称信道(BSC)的比特翻转概率大于阈值时,所设计的基于分组密码的物理层加密通信系统具有高于传统安全通信系统的安全性。     

基于量子直传协议的安全即时通信系统模型设计

量子密码通信是目前公认的唯一的绝对安全的通信方式,任何获取量子信息的操作都会因破坏量子态而被通信双方发现,从而根本上杜绝了信道窃听的存在.研究了量子直传乒乓协议的工作原理和安全特性,提出了基于P2P网络技术和量子直传乒乓协议的安全即时通信系统模型,该模型可以在保证准安全的前提下,允许通过量子信道直接传送明文.     

一种抗能量分析攻击的混沌密码系统

研究表明很多密码系统虽然通过了常规安全性能测试，但是被证明可通过侧信道攻击破解，从而破获密码系统的敏感信息.为了抵抗侧信道攻击，设计了一种基于混沌的密码系统.该密码算法用两个混沌映射分别生成轮密钥和随机序列数，中间数据由明文、轮密钥和随机序列数三者通过异或操作生成，从而达到扩大密钥空间的目的.此外，随机序列数还控制随机化操作，通过随机化操作，将中间数据与能量消耗的关系进行隐藏，减少侧信道信息的泄露，以此达到抵抗能量分析攻击的目的.为了评估设计的密码系统的安全性，首先对其进行了常规测试，例如字符频率测试、信息熵测试和依赖性测试等，实验结果表明该系统具有良好的安全性能.其次，将该加密算法在Atmel XMEGA128芯片上实现，并对其进行了相关能量分析，结果表明所提出的密码系统可以防御相关能量分析攻击.     

半透明窃听方式下B92协议的安全性研究

在量子密码中应用量子测量信道的概念及信息论理论，计算了量子保密通信的B92协议在半透明截取攻击方式下敌手和合法接收方能获得的信息量、信号传输中的位错误率，为合法者的安全通信和对敌手的检测提供了理论依据和标准．     

超导信道的量子密码通信

量子密码通信是一种新的密钥通信方法，可以发现任何窃听者。现有的量子密码通信基于弱光传输。这里提出一种以超导信道中的约瑟夫森电子干涉效应为基础的量子密码通信方案，并讨论了其可行性和保密性     

基于FPGA可重构的通用密码算法平台设计

针对数据加密和安全通信的大量应用,提出了基于FPGA可重构的通用密码算法平台设计方案,通过设计可重构基本算法单元,实现对多种常用密码算法可重构设计.重点研究了可重构密码算法平台的设计方法、实现过程以及组成结构.应用AES、RSA等典型密码算法进行测试,结果表明可重构密码算法具有较强通用性,综合资源利用率可提升大约27％.     

无线多跳压缩感知协作网络的物理层安全研究#br#

协作通信可以有效提高物理层的安全性能,而多跳协作通信可以增大系统的传输距离及削减传输过程中造成的信号衰落. 现有的方法大部分都需要已知窃听信道状态(ECSI)来分析协作通信系统的安全性能. 在实际应用中,这个先决条件往往难以满足. 将压缩感知中的测量矩阵用作加密方式可以有效保障系统的安全性.多跳压缩感知解码转发(MCS-DF)方案是一种不需要已知ECSI 的安全通信协作机制. 该机制将系统的传输过程等效为压缩感知中的测量过程,实现压缩和加密. 研究结果表明,当窃听节点个数小于跳数时,即使主信道条件差于窃听信道条件也可以实现安全通信.     

简明DES加密算法实现

加密是为防止数据被查看或修改,并在原本不安全的信道上提供安全的通信信道。本文提出一种简明DES加密算法,并结合VisualBasic,很好地解决DES加密算法密钥的问题,实现了一种DES密码算法。     

基于扩频OFDM宽带短波通信系统性能仿真

宽带短波信道为衰落色散信道,为了克服信道的多径效应,适应高速数据传输,方案采用了OFDM调制方式.同时应用了扩频技术提高短波通信系统的抗干扰能力和安全保密能力.为了获得良好的频域和时域分集效果,提高系统在宽带短波信道出现深度衰落情况下的误码率性能,最终确立了基于时频映射的二维扩频系统作为OFDM-CDMA的结合方案.提出的二维扩频通信系统在宽带短波信道条件下,性能优于传统的扩频通信系统;在满足一定通信质量的要求下,最高可以实现32kbps的数据传输速率.     

MANET中的信道分配与再分配

在MANET（Mobile Ad Hoc Wireless Network）中，信道是有限的资源，开发信道重新使用和加强信道利用率对于增加系统容量至关重要。本文提出了一种关于提高信道资源利用率的信道分配方案：信道分配与再分配。该方案能够加强信道利用率，减少通信失败率。     

基于SC混沌同步方法的一种保密通信方案

 混沌掩盖通信方案是最基础、最容易实施的保密通信方法,但要求传输信息的幅值要相当小,所以传输信息易受信道噪声影响,导致还原信息的解码精度降低.本文利用基于线性稳定性准则的混沌同步方法,提出一种进行信息保密通信的混沌掩盖方案.通过对混沌系统线性项与非线性项的适当分离,构造一个特殊的混沌状态变量的非线性驱动向量函数,将要传递的信息加入其中一个分量上,提高信息掩盖的复杂度和进行破解的困难度.以Lorenz吸引子和陈氏吸引子为例进行数值模拟,应用混沌掩盖技术传输正弦信息.雅克比矩阵的配置是灵活、多选的,文分析并给出简单、最优的混沌掩盖方案.数值分析证明,即使传输的正弦信息的振幅很大,也没有对解码信息的精度产生影响,同步效果很好.     

最速下降法在半盲信道估计中的应用

 信道估计是无线通信中的基本问题.介绍了一种适用于静态多径信道的参数建模的半盲信道估计方法.该方法根据SRM准则推导出代价函数,而后又分两步求解:首先通过线性搜索定位粗略的估计值,再用最速下降法改善估计精度.计算机仿真表明,建议的最速下降法所需迭代次数少于高斯牛顿法,且显著减少计算量,缩短运行时间.     

密文明文长度比可变的多变量公钥加密方案

多变量公钥密码体系是一种能保证后量子通信安全的重要方法。现今,能投入到实际应用、高效且安全的多变量公钥签名方案有很多,加密方案却很少。2013年后量子密码会议上,Tao等人提出了简单矩阵加密方案。该方案在保证安全性的前提下,具有较高的效率,但该方案的密文明文长度比固定为2。针对这一情况,对简单矩阵加密方案进行改进,提出Cubic AB加密方案。在该方案中,矩阵A的各元素由随机二次多项式构成;并选用一个扁长的矩阵来取代原方案中的B、C矩阵。使得该方案在能抵抗秩攻击的同时,密文明文长度比能灵活改变。并且随着安全性的提高,密文明文长度会相应减小,解密过程也随之加快。     

加密语音在GSM话音业务信道传输的一种实现方法

移动通信系统的安全现状引发了移动语音安全课题的研究,语音加密是实现端到端语音安全通信的有效措施,但是加密后的语音数据不能直接在移动话音信道中传输。给出了加密语音在GSM话音业务信道中传输的一种实现方法,并针对GSM全速率RPE-LTP声码器,采用语音信号线性预测分析与合成技术,设计了类语音调制解调器,能够实现加密语音数据与类语音信号的可靠转换,解决了加密数据接入移动通信网的问题,并克服了GSM系统代码转换机制及话音激活检测(VAD)模块带来的不利影响,为加密语音在移动话音信道的传输提供了可能。     

基于耦合映象系统的流密码

单向耦合映象时空混沌系统产生的密钥流，它的随机性好、周期长、无相关性以及速度快。系统产生密钥流对控制密钥非常敏感，通过少量的控制密钥就能产生大量的能够满足实际保密通信需要的密钥流。     

基于智能反射表面的中继协作安全通信技术

在传统中继协作的通信过程中,中继节点在对信号处理时,会放大中继节点自身的干扰信号。此外,现实通信场景中往往存在窃听节点窃取重要信息。智能反射表面具备无源反射特性,能对信号的相位进行调整,以及在处理信号时能减少干扰信号的产生。针对中继节点增大干扰信号和安全传输问题,提出了基于智能反射表面的中继协作安全传输技术。考虑通信场景中存在恶意窃听节点,且窃听链路与合法链路的相关性较高的情况下,通过部署智能反射表面将基站发送的信号反射给合法用户,提高系统的安全通信质量。为了解决保密速率表达式的非凸性,采用交替优化、黎曼共轭梯度下降的算法对波束形成向量及反射相位进行交替优化。最后,通过仿真结果验证在3 GHz高频段载波下,基于智能反射表面协作通信技术在数据传输、能效、安全方面的作用优于传统中继协作通信方法。     

Arbitrarily long distance quantum communication using inspection and power insertion

The biggest obstacle for long distance quantum communication is the channel loss and the channel noise on photons. In this paper, a method to solve this problem was analyzed using inspection and power insertion (IPI). It is proved that quantum communication may be established over arbitrarily long distance using this technology. The amount of resources required is a polynomial function of the distance. IPI is proposed as a general technique to prolong quantum secure direct communication where secret messages are transmitted directly over a quantum channel. Supported by the National Basic Research Program of China (Grant No. 2006CB921106), National Natural Science Foundation of China (Grant No. 10325521) and Key Project of Ministry of Education of China (Grant No. 306020)