一种抗窃听和污染攻击的网络编码方案

网络编码的应用能够有效地提高网络整体性能,如提高网络吞吐量、均衡网络负载、提高带宽利用率、增强网络的鲁棒性等,但是单纯地利用网络编码不能较好地解决窃听(被动攻击)和污染(主动攻击)两大安全问题.针对以上安全问题,提出一种抗窃听和污染攻击的网络编码方案,该方案通过对数据进行编码,使得对信道进行窃听的敌手无法得到原始数据信息,进而有效地抵抗了窃听攻击,并且利用列表译码算法有效地抵抗污染攻击.通过理论分析证明了该方案能有效地增强网络安全性,并且能够提高网络鲁棒性.     

多涡卷混沌系统在图像水印加密上的应用研究

提出了一种基于多涡卷混沌系统对含有版权信息的原始水印图像进行双重加密的方法.首先将混沌系统与DNA编码及DNA计算相结合设计了一种包含置乱操作的原始水印图像加密方案,分析其加密直方图、相邻像素相关性等统计特性.在离散小波变换结合奇异值分解算法(DWT-SVD)的基础上,把加密后的水印图像嵌入到载体图像中.通过实现水印信息的加密、嵌入和提取,对含有水印的载体图像的攻击以及对攻击后的水印进行峰值信噪比和归一化相似度的评价,整体实现了基于DWT和混沌加密的数字水印系统.     

基于污染混沌动力系统的序列加密算法

针对信息安全问题,提出一个对信息加密的加密系统。依据混沌学与密码学的紧密联系,首先构造污染混沌动力系统,并且用此系统进行序列加密,基于分段非线性映射与抛物线映射,引入污染系数α构造污染混沌映射,并进行加密算法;给定算法系统不断变化的参数值,使得系统上一轮的迭代结果影响下一轮的初值,从而使系统成为紧密的整体,最终得到密文信息;最后通过相关性、灵敏度、频率测试等各个角度检验本加密算法的有效性。结果表明:该加密算法加密效果良好,密文及算法都可以有效地抵抗攻击。     

基于混沌映射的数据库信息隐私加密储存算法

针对数据库信息隐私易受到非法攻击,安全性较低且储存空间较少的问题,提出基于混沌映射的数据库信息隐私加密储存算法。通过扰动Logistic混沌映射控制参量生成混沌序列,将该序列与其他系统生成的混沌序列混合产生新的混沌序列,然后通过动态编码算法进行非线性变换。将输出序列作为数据库明文密钥加密明文,构建用于数据库加密信息查询索引字段并通过哈希函数压缩,与加密信息共同储存于数据库中,实现可查询的混沌映射数据库信息隐私加密储存。实验结果表明,采用所提方法能缩短加、解密用时,减少空间占用,降低算法能耗。     

基于序列密码的图像加密算法

结合序列密码和混沌映射的优点,提出了一种灰度图像的加密算法.该算法首先将图像矩阵化,然后通过线性移位寄存器生成周期序列,通过序列的性质选出序列中的一段并且根据序列段生成密钥矩阵,因为密钥是通过序列流产生的,所以和明文流与密文流无关,能够有效地抵御选择明文攻击;已知明文攻击等攻击手段.然后通过Hill密码加密原理使用密钥流对图像矩阵进行加密,对加密后的矩阵进行置乱迭代后生成密文图像.经过理论分析和实验验证,该算法具有敏感性高,抗差分攻击能力强,信息熵高等优点.     

融合压缩感知与网络编码的多速率与变速率传输

结合压缩感知与网络编码的优势,面向单信源异构信宿网络,研究压缩感知观测数据基于线性网络编码的多速率与变速率传输.研究压缩感知观测矩阵与网络编码全局编码核矩阵的联合等效,设计了一种融合有限域压缩感知与线性广播网络编码的精细粒度多速率传输方案;研究压缩感知观测矩阵、线性广播类型保持降维转换矩阵和网络编码全局编码核矩阵的联合等效,基于有限域压缩感知与变速率线性广播,为多媒体数据设计了一种变速率-多速率传输方案.     

基于分段抛物映射的混沌加密方案

为提高混沌通信系统的安全性能,在分段抛物映射基础上提出一种利用复合序列的混沌加密方案。该算法通过随机改变区间划分,克服了现有混沌映射的局限性,提高了混沌序列的复杂度.对图像信息加密的理论分析和仿真结果表明,该方案有较高的保密性能,可抵御多种类型的攻击,并扩大了密钥空间.     

一个基于混沌和DNA编码的新型图像加密算法

论文提出一个基于混沌和DNA编码的新型图像加密算法,旨在将图像加密领域中具有巨大发展前景的两种加密技术-混沌系统和DNA编码进行结合,从而提出一个更为安全有效的加密算法.算法采用预处理-比特层面扩散-置乱-DNA编码及多轮扩散的加密结构.在预处理阶段-对明文图像进行位平面分解及合并;第一轮扩散阶段-利用论文提出的改进Logistic映射产生混沌序列对预处理后的图像进行双向扩散;置乱阶段-通过置乱序列充分改变图像像素点位置;第二轮扩散阶段-首先利用超混沌chen系统产生的随机序列对图像进行DNA编码及相关代数运算,再通过多轮双向扩散进一步提高算法安全性.最后进行安全性能分析,结果表明算法可有效抵抗暴力攻击、统计分析攻击、差分攻击等多项攻击,具有很好的安全性和有效性.     

基于微分进化算法的层间等级网络编码优化

层间等级网络编码是一种联合利用信源分层编码与组播间线性网络编码优势的多速率线性网络编码技术.与分层组播网络编码相比,层间等级网络编码能够进一步提高异构信宿网络的资源利用效率.然而,网络中各链路上进行的编码类型,是影响层间等级网络编码多速率传输性能的决定性因素.本文面向单信源异构信宿网络,研究层间等级网络编码的优化;基于微分进化算法,提出了一种最优编码类型配置的快速搜索方案.该方案充分体现了信源输出链路上进行的层间等级网络编码对整个网络传输性能的影响;具体设计了符合层间等级网络编码本质特性的微分进化操作.实验结果表明,与现有的启发式算法相比,本文提出的基于微分进化算法的层间等级网络编码优化方案,能够为单信源异构信宿网络获得更高的网络总吞吐量.     

改进的基于混沌序列的视频加密算法

基于混沌序列的视频加密正在成为热点,提出了很多基于混沌序列的视频加密算法.针对H.264的特点,提出了一种Logistic混沌序列与幻方矩阵结合的视频加密改进算法,Logistic混沌映射产生的混沌序列作为加密序列,同时序列大小顺序编号排列成的幻方矩阵加密DCT非零系数.这种加密算法具有很高的实时性,加密可以和编码并行执行.     

基于网络编码的传感器网络防窃听技术

对基于网络编码的无线传感器网络防窃听技术,该文采用线性网络编码技术,建立了多条不相交多路径,通过源节点和中间节点对原始数据包和接收到的数据包进行编码,窃听节点只有在接收到处于不同链路上的足够数据包数才能够成功解码获得有价值的数据。通过理论分析研究了节点通信能力和网络覆盖率的关系。结果表明:窃听者通常只有大幅增加单个节点通信半径,或者采用多节点协同窃听方式,才能提高成功窃听的概率。     

变速率线性广播网络编码的通用全局编码核构造算法

针对单源有向无圈网络中,当信源速率变化时,线性广播网络编码需重新构造链路的全局编码核和非源节点的局部编码核问题.提出通用全局编码核的概念,并给出通用全局编码核的构造算法.利用该算法,以信源最大可行速率构造出各链路的通用全局编码核.当信源速率变化时,各链路的全局编码核可由通用全局编码核进行简单变形而直接导出,且非源节点的局部编码核无需改变.这样既保持了现有算法构造的各非源节点的局部编码核适用于不同速率的优点,又能方便地得到各链路对应于不同速率的全局编码核.最后基于线性信息流理论,对该算法的时间复杂度和记忆复杂度进行了论证,相对于基于递归向量构造全局编码核的编码算法,该算法的时间复杂度和记忆复杂度均大大降低.     

物理层网络编码与卷积信道编码相融合的无线通信方案

信号不同步是物理层网络编码研究中的热点,为了提高系统的信道容量和鲁棒性,针对异步通信条件下误码率高的难题,提出一种物理层网络编码与卷积信道编码相融合的无线通信方案.首先将置信传播算法引入到中继节点编码中,然后将信道译码和物理层网络编码联合起来,减少异步通信带来的不利影响,最后采用仿真实验测试其有效性和优越性.仿真实验结果表明,相对于其它编码方案,物理层网络编码与卷积信道编码方案不仅降低了数据传输的误码率,提高了系统通信的可靠性和信息传输速率,而且增强了系统对相位偏移和符号偏移的鲁棒性,具有更高的实际应用价值.     

搭线窃听下网络安全路径及安全网络编码的研究

利用有向图生成树算法思想,将寻找搭线窃听下单源单宿网络拓扑图中安全路径的算法推广到单源多宿网络情况。接着以线性网络编码的代数构造方法为背景,对多播网络下的搭线窃听攻击做了详细分析,并结合弱安全网络编码的思想,提出一种改进的线性网络编码代数构造方法,利用该方法,即使网络拓扑图中不存在从源到宿的安全路径,网络也能达到弱安全。     

一种基于地理位置的无线传感器网络服务质量路由算法

基于传感器节点的地理位置信息与网络传输路径的能耗模型分析,提出一种无线传感器网络服务质量(QoS)路由算法.将多跳传输路径中的转发节点序列控制在以源节点与汇聚节点连线的一定区域内,尽量拟合源节点与汇聚节点连线传输,有效控制了传输路径.并对QoS路由算法提出改进,转发节点根据当前实时QoS约束动态地调整传输区域的大小以及优化下一跳选择机制,使传输路径最大程度拟合源节点和汇聚节点之间的连线,达到路径传输能耗最优.仿真实验表明,该QoS路由算法在满足网络QoS约束的同时,节省了网络的能耗,延长了网络生存时间.     

窃听双向协作网络机会中继选择方案的保密性能分析

对于多中继、窃听双向协作网络,研究使用机会中继选择和模拟网络编码技术来增强窃听系统物理层安全性.具体地,窃听双向协作网络的通信过程共3个时隙.第1和第2时隙,两信源分别发送消息到中继节点;第3时隙,根据最大最小中继选择方案,选取一个成功解码两信源消息的中继节点.使用模拟网络编码技术将两信源消息混合,把混合消息广播给两信...     

信息和能量同传全双工中继信道的物理层安全方案

给出一种信息和能量同传中继无线信道中的物理层抗窃听安全传输方案。中继工作于全双工模式,采用放大转发方式转发信号,同时采用信息和能量同传模式从所接收到的射频信号中收集能量,并用于信号的转发。目的节点也为全双工节点,在接收信息的同时发送人工噪声去干扰窃听节点的接收。以最大化系统的保密速率为目标,对中继采用功率分裂方式和时间切换方式时的功率分裂因子、能量收集时间比例因子和信号与人工噪声功率分配因子进行优化。由于无法得到关于最优参数的表达式,因此,采用二维搜索方法来对优化问题进行求解。仿真结果表明,功率分裂因子、能量收集时间比例因子、信号与人工噪声功率分配因子的优化和目的端的协作干扰能显著提高系统的性能。     

多路径网络编码的传输可靠性提高策略

为了提高无线传感器网络的传输可靠性,提出在中间节点选择性编码的多路径传输策略.该策略建立从源节点到汇聚节点的相交多路径,并在源节点对数据包进行编码后沿多路径传输,中间节点接收并转发编码包.如果中间节点是簇首节点,则需对数据包重新编码后再发送给下一跳节点.解析计算了路径的传输可靠性和标准化能耗,并对所提传输策略下的网络传输可靠性和能耗进行仿真.结果表明,所提策略使得网络的传输可靠性有所提高,而且能量有效性得到大幅改善.     

变信息率线性网络编码的构造

变信息率网络中,信源在不同时刻发送的消息分组数不一样,当信源到一非信源节点最大流不小于该信息率时,要求非源节点能恢复出信源消息。针对这一问题,从网络消息分组传输的角度出发,推导出了全局和局部传输矩阵,由此获得了利用网络编码实现变信息率网络有效通信的条件,并给出了构造变信息率线性网络编码的方法。而且,所构造的变信息率线性网络编码也适用于链路会发生故障的网络,能有效保证网络的稳健性。