5G通信系统中基于人工加噪的序列密码加密安全传输方法与流程

技术特征：

1.5G通信系统中基于人工加噪的序列密码加密安全传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，上行时隙阶段，单天线用户发送导频序列以及密钥协商结果和加密信息；

第二步，基站端完成信号的接收，并更新密钥；

第三步，基站端将加密信息添加人工噪声形成混合信号发往用户端，用户端接收到信号。

2.根据权利要求1所述的5G通信系统中基于人工加噪的序列密码加密安全传输方法，其特征在于，所述第一步包括以下步骤：

步骤一，在传输安全信息之前，单天线用户节点Bob首先向基站节点Alice发送导频序列信息，基站节点Alice利用预共享的导频序列信息和接收到的信息，估计出从Bob到Alice的M维列向量信道信息；

步骤二，多天线基站节点Alice利用估计出的频域信道信息H_AB,选取频域衰落最小的一个频点的子载波信道H_AB,i，i为子载波对应的频点，通过估计出的载波信道H_AB,i，计算出该子信道的零空间矩阵Ψ_AB，其中Ψ_AB∈C^M*(M-1)且

步骤三，基站节点Alice生成长度为N bit的新密钥K_n，对K_n进行CRC编码得到K_n'，同时，使用协商通过的密钥K_o，通过序列密码生成算法生成序列密码key，利用产生的序列密码key对保密信息进行加密。

3.根据权利要求2所述的5G通信系统中基于人工加噪的序列密码加密安全传输方法，其特征在于，所述步骤一中，M≥3。

4.根据权利要求1所述的5G通信系统中基于人工加噪的序列密码加密安全传输方法，其特征在于，所述第二步的具体方法如下：

基站节点Alice将步骤3所生成的密钥K_n'和加密信息组合成混合信号s,并在子载波信道H_AB,i的零空间上添加人工噪声η；用户节点Bob接收到的信号为其中n_B为单天线用户节点Bob处的接收噪声，假设服从Gauss分布；Bob利用最大似然译码方法得到发射符号的估计值由于基站节点Alice与窃听节点Eve之间的信道H_AE不同于基站节点与期望用户节点Bob之间的信道H_AB，信号经过窃听信道H_AE到达窃听节点Eve，接收到的信号为：其中n_E为单天线窃听节点Eve处的接收噪声；Eve接收到的信息是对原信息s的随机置乱，这使得窃听节点Eve无法像期望节点Bob那样通过最大似然直接译码。

5.根据权利要求1所述的5G通信系统中基于人工加噪的序列密码加密安全传输方法，其特征在于，所述第三步包括以下步骤：

步骤一，单天线用户节点Bob利用接收到的混合信号，提取出加密信息和密钥K_n'，利用协商通过的密钥K_o和基站节点Alice同样的序列密码生成算法生成序列密码key，并利用产生的序列密码对加密信息进行解密，得到保密信息；

步骤二，用户节点Bob对包含校验位的K_n'进行CRC校验，并提取出密钥K_n，若校验通过，更新K_o，即K_o＝K_n，并上行发送ACK通知Alice更新K_o；若校验不通过，则丢弃K_n，并上行发送NACK通知Alice丢弃K_n。