一种利用信道加密的安全传输方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信物理层领域，尤其涉及一种利用信道加密的安全传输方法。
【背景技术】
[0002] 无线通信系统的开放性使网络中节点容易遭到恶意节点的攻击和窃听，从而存在 安全隐患。Shannon首先提出通过密钥对信息加密进行传输的概念，这样窃听者得到的消息 是以密文的形式呈现的，而只有接收端知道解密方法，因此使得窃听者不能从收到的密文 中获得原来的信息，从而实现了安全通信，通过密钥对信息加密再进行传输是一种切实可 行的方案，然而密钥的安全性和复杂性对整体的安全性能有重要影响，本发明提出了一种 利用信道加密的安全传输方法。
【发明内容】
[0003] 本发明提供了一种利用信道加密的安全传输方法，本发明通过将基于压缩感知理 论的密钥算法应用于多节点通信模型中，不仅可以有效抵抗窃听节点的窃听行为，而且接 收者还可以高概率重构原始信号，详见下文描述：
[0004] -种利用信道加密的安全传输方法，所述安全传输方法包括以下步骤：
[0005] 基于压缩感知理论建立协作通信系统模型；
[0006] N个源节点同时发送消息，将源节点到中继节点之间的信道矩阵作为测量矩阵，即 作为密钥，使消息在中继节点处完成压缩感知变换，完成了加密过程；
[0007]中继节点将接收到的消息转发给目的节点；
[0008] 目的节点根据已有压缩感知重构算法，得到原始消息和重构误差。
[0009] 所述作通信系统模型具体为：N个源节点经过M个中继节点协作转发，与目的节点 进行通信；此过程受到E个窃听节点的窃听，假设源节点发送的信号稀疏度为K，K<<N， M彡cKlog(N/K)，c彡4的常量。
[0010] 所述中继节点接收到的消息为：
[0011]
【主权项】
1. 一种利用信道加密的安全传输方法，其特征在于，所述安全传输方法包括以下步 骤： 基于压缩感知理论建立协作通信系统模型； N个源节点同时发送消息，将源节点到中继节点之间的信道矩阵作为测量矩阵，即作为 密钥，使消息在中继节点处完成压缩感知变换，完成了加密过程； 中继节点将接收到的消息转发给目的节点； 目的节点根据已有压缩感知重构算法，得到原始消息和重构误差。
2. 根据权利要求1所述的一种利用信道加密的安全传输方法，其特征在于，所述协作 通信系统模型具体为： N个源节点经过M个中继节点协作转发，与目的节点进行通信；此过程受到E个窃听节 点的窃听，假设源节点发送的信号稀疏度为K，K << N，M彡cK log(N/K)，c彡4的常量。
3. 根据权利要求1所述的一种利用信道加密的安全传输方法，其特征在于，所述中继 节点接收到的消息为：
其中，Ps为每个源节点的发送功率，H 源节点到中继节点的信道矩阵；η #为源节点 到中继节点的信道的噪声；X为源节点的发送信息。
【专利摘要】本发明公开了一种利用信道加密的安全传输方法，所述安全传输方法包括以下步骤：基于压缩感知理论建立协作通信系统模型；N个源节点同时发送消息，将源节点到中继节点之间的信道矩阵作为测量矩阵，即作为密钥，使消息在中继节点处完成压缩感知变换，完成了加密过程；中继节点将接收到的消息转发给目的节点；目的节点根据已有压缩感知重构算法，得到原始消息和重构误差。本发明不仅可以有效抵抗窃听节点的窃听行为，而且接收者还可以基本无误地重构原始信号。本发明提高了消息传输的安全性，满足了实际应用中的多种需要。
【IPC分类】H04W12-02
【公开号】CN104540125
【申请号】CN201510036135
【发明人】付晓梅, 邢娜, 李奕
【申请人】天津大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月23日