掩蓋和混濁鍵 控混合的工作方式,實(shí)質(zhì)上一種模擬通信和數(shù)字通信的混合,盡管采取簡(jiǎn)單的順序依次選 擇策略,但破譯方無從得知,而且破譯的復(fù)雜度隨著n的增加成指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),具有極佳的保 密通信效果。
[0132] 實(shí)施例八:
[0133] 實(shí)施例屯選擇的一個(gè)簡(jiǎn)單的順序依次選擇工作模式的策略,為了進(jìn)一步增加通信 的保密性能,我們可W提出一種隨機(jī)選擇策略,通過隨機(jī)選擇系數(shù)ia = l,2,…,2n+l)來選 擇工作模式,如表8所不。
[0134] 表8
[0135]
[0136] 所述的隨機(jī)選擇策略實(shí)際上是每個(gè)時(shí)隙隨機(jī)的給出一個(gè)隨機(jī)選擇系數(shù)Ui = I, 2,…,2n+l),i表示選中第i種工作模式,例如,i = 1表示選擇工作模式1; i = 2表示選擇工作 模式2; i =化+1表示選擇工作模式化+1。
[0137] 特別的,我們可W采用一個(gè)混濁信號(hào)發(fā)生器T0,每個(gè)時(shí)隙對(duì)混濁信號(hào)發(fā)生器TO的 輸出進(jìn)行特定運(yùn)算,所述特定運(yùn)算可W是求和,也可W是卷積,或者直接是采樣量化。運(yùn)算 結(jié)果取整數(shù),然后進(jìn)行化+1進(jìn)制取余數(shù)運(yùn)算,余數(shù)應(yīng)該是0至化中的數(shù)字,最后對(duì)余數(shù)加1運(yùn) 算,得到該時(shí)隙下的隨機(jī)選擇系數(shù)ia = l,2,…,化+1)。我們利用運(yùn)個(gè)隨機(jī)選擇系數(shù)ia = 1,2,…,化+1 ),在該時(shí)隙下選擇第i種工作模式進(jìn)行通信。
[0138] 特別的,我們也可W采用設(shè)置好規(guī)則的元胞自動(dòng)機(jī)選擇特定時(shí)隙下的隨機(jī)選擇系 數(shù)i(i = l,2,...,2n+l)。
[0139] 實(shí)施例九:
[0140] 實(shí)施例四至實(shí)施例八都是混濁掩蓋和混濁鍵控的混合使用,為了進(jìn)一步提高保密 通信的效果,我們可W在最終發(fā)射的信號(hào)波形上再次疊加大能量的混濁掩蓋,從而把真正 的信號(hào)波形當(dāng)做掩藏在大能量的混濁信號(hào)中去,讓破譯方無從下手。
[0141] 特別的,在發(fā)生信號(hào)上疊加大能量的混濁掩蓋的方法,可W重復(fù)使用,多次疊加, 效果更好。
[0142] 實(shí)施例十:
[0143] 此外,為了實(shí)現(xiàn)上述九個(gè)實(shí)施例的保密通信方法,我們?cè)O(shè)計(jì)了一種保密通信系統(tǒng)。
[0144] -種保密通信系統(tǒng),包括發(fā)送端子系統(tǒng)和接收端子系統(tǒng),所述發(fā)送端子系統(tǒng)包括: 數(shù)字信號(hào)波形發(fā)生器、n個(gè)混濁信號(hào)波形發(fā)生器、發(fā)送電路、保密通信調(diào)制電路和保密通信 控制器A,所述數(shù)字信號(hào)波形發(fā)生器和n個(gè)混濁信號(hào)波形發(fā)生器分別電連接保密通信調(diào)制電 路和保密通信控制器A,所述保密通信調(diào)制電路分別電連接發(fā)送電路和保密通信控制器A;
[0145] 所述接收端子系統(tǒng)包括:數(shù)字信號(hào)波形發(fā)生器、n個(gè)混濁信號(hào)波形發(fā)生器、接收電 路、保密通信解調(diào)電路和保密通信控制器B,所述數(shù)字信號(hào)波形發(fā)生器和n個(gè)混濁信號(hào)波形 發(fā)生器分別電連接保密通信解調(diào)電路和保密通信控制器B,所述保密通信解調(diào)電路分別電 連接接收電路和保密通信控制器B;
[0146] 所述保密通信控制器A和保密通信控制器B在通信過程中一直保持同步。
[0147] 保密通信系統(tǒng)的具體通信流程如下:
[0148] 在發(fā)送之前,發(fā)送端和接收端通過握手確定通信協(xié)議和隨機(jī)選擇策略,并且在通 信過程中,保密通信控制器A和保密通信控制器B在通信過程中一直保持同步。
[0149] 在發(fā)送端,源信號(hào)首先進(jìn)入保密通信控制器A,利用事先確定好的隨機(jī)選擇策略來 選擇工作模式,保密通信控制器A根據(jù)工作模式來控制發(fā)送端子系統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)波形發(fā)生 器、n個(gè)混濁信號(hào)波形發(fā)生器和保密通信調(diào)制電路。具體來說,保密通信控制器A根據(jù)工作模 式來進(jìn)而發(fā)出控制信號(hào),控制數(shù)字信號(hào)波形發(fā)生器和n個(gè)混濁信號(hào)波形發(fā)生器的輸出信號(hào) 波形,同時(shí)控制保密通信調(diào)制電路的參數(shù)配置,在發(fā)送端子系統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)波形發(fā)生器、n 個(gè)混濁信號(hào)波形發(fā)生器和保密通信調(diào)制電路的共同配合下,最終保密通信調(diào)制電路輸出特 定工作模式下的調(diào)制信號(hào),W供發(fā)送電路發(fā)送。
[0150] 在接收端,接收電路收到調(diào)制信號(hào)后輸出給保密通信解調(diào)電路,因?yàn)楸C芡ㄐ趴?制器A和保密通信控制器B在通信過程中一直保持同步,所W保密通信控制器B很清楚發(fā)送 端所選擇的工作模式W及相應(yīng)的參數(shù)配置,保密通信控制器B發(fā)出控制信號(hào)給接收端子系 統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)波形發(fā)生器、n個(gè)混濁信號(hào)波形發(fā)生器、接收電路和保密通信解調(diào)電路,接收 端子系統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)波形發(fā)生器、n個(gè)混濁信號(hào)波形發(fā)生器、接收電路和保密通信解調(diào)電路 =者協(xié)調(diào)工作對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào),最終保密通信解調(diào)電路輸出解調(diào)信號(hào)。
[0151] 實(shí)施例^^一:
[0152] 在實(shí)施例十中,在發(fā)送之前,發(fā)送端和接收端通過握手確定通信協(xié)議和隨機(jī)選擇 策略,并且在通信過程中,保密通信控制器A和保密通信控制器B在通信過程中一直保持同 步。
[0153] 因?yàn)樵谕ㄐ胚^程中需要一直保密通信控制器A和保密通信控制器B在通信過程中 一直保持同步狀態(tài),一方面增加了通信成本,另一方面由于一直有同步通信信號(hào)的存在,也 增加破譯的可能性。針對(duì)運(yùn)兩個(gè)缺點(diǎn)我們有如下改進(jìn)方案。
[0154] 特別的,所述保密通信控制器A和保密通信控制器B分別包含完全相同的器件及其 連接關(guān)系,即包括高頻環(huán)形振蕩器、采樣量化器、種子寄存器、元胞自動(dòng)機(jī)、同步通訊器和控 制器,所述高頻環(huán)形振蕩器、采樣量化器、種子寄存器和元胞自動(dòng)機(jī)依次順序電連接,所述 控制器分別電連接高頻振蕩器、采樣量化器、元胞自動(dòng)機(jī)和同步通訊器,所述控制器分別電 連接數(shù)字信號(hào)波形發(fā)生器和n個(gè)混濁信號(hào)波形發(fā)生器,所述元胞自動(dòng)機(jī)反饋連接高頻環(huán)形 振蕩器,所述保密通信控制器A的同步通訊器和保密通信控制器B的同步通訊器保持有線或 無線連接。
[01巧]具體工作流程如下:
[0156] 首先,發(fā)送端和接收端通過握手確定通信協(xié)議和隨機(jī)選擇策略,并且在通信過程 中,保密通信控制器A的同步通訊器發(fā)一次同步控制信號(hào)給保密通信控制器B的通訊器。因 為本次保密通信僅僅是在通信開始是進(jìn)行握手并交換同步控制信號(hào),不用在通信過程中反 復(fù)交換數(shù)據(jù),既節(jié)約了通信成本,又提高了保密通信效果。
[0157] 發(fā)送端的控制器初始化元胞自動(dòng)機(jī),同時(shí)控制高頻環(huán)形振蕩器和采樣器生成隨機(jī) 數(shù)種子存儲(chǔ)在隨機(jī)數(shù)種子寄存器,隨機(jī)數(shù)種子寄存器將隨機(jī)數(shù)種子發(fā)送給元胞自動(dòng)機(jī)作為 初始條件,元胞自動(dòng)機(jī)根據(jù)相應(yīng)規(guī)則和初始條件生成隨機(jī)數(shù)用W決定選擇何種工作模式。
[0158] 接收端先接收發(fā)送端產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)種子,然后存儲(chǔ)在隨機(jī)數(shù)種子寄存器中,隨機(jī) 數(shù)種子寄存器將隨機(jī)數(shù)種子發(fā)送給發(fā)送端的元胞自動(dòng)機(jī)作為初始條件,發(fā)送端的元胞自動(dòng) 機(jī)根據(jù)相應(yīng)規(guī)則和初始條件生成隨機(jī)數(shù)用W決定選擇何種工作模式。
[0159] 由于發(fā)送端和接收端的元胞自動(dòng)機(jī)的規(guī)則相同,隨機(jī)數(shù)種子也相同,因此,發(fā)送端 的元胞自動(dòng)機(jī)根據(jù)相應(yīng)規(guī)則和初始條件生成隨機(jī)數(shù)用W決定的工作模式相同,可W實(shí)現(xiàn)順 利的解碼。
[0160] 特別的,為了進(jìn)一步增加保密通信效果,發(fā)送端和接收端可W隨時(shí)自主改變保密 通信的協(xié)議,具體來說,只要發(fā)送端和接收端主動(dòng)發(fā)出控制信號(hào)使得高頻環(huán)形振蕩器產(chǎn)生 新的隨機(jī)數(shù)種子,然后再把新的隨機(jī)數(shù)種子通過同步通訊器發(fā)送給對(duì)方,下一時(shí)刻,發(fā)送端 和接收端按照新的隨機(jī)數(shù)種子來使元胞自動(dòng)機(jī)選擇工作模式。
[0161] 上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述,顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式 的限制,只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn),或未經(jīng)改 進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的,均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種混沌保密通信方法,其特征在于,該方法步驟包括: 步驟一、混沌保密通信系統(tǒng)的發(fā)射端和接收端第一次握手,確定通信協(xié)議,約定信號(hào)功 率為P0; 步驟二、混沌保密通信系統(tǒng)的發(fā)射端和接收端第二次握手,確定發(fā)送端和接收端保密 通信的工作模式; 步驟三、混沌保密通信系統(tǒng)的發(fā)射端和接收端第三次握手,確定發(fā)送端和接收端保密 通信的工作模式的選擇策略; 步驟四、發(fā)送端根據(jù)三次握手確定的通信協(xié)議、工作模式和選擇策略對(duì)源信號(hào)進(jìn)行保 密編碼,獲得保密編碼信號(hào); 步驟五、發(fā)送端采用混沌掩蓋技術(shù),選用一個(gè)大功率的混沌掩蓋信號(hào)C00,其功率記為 PCOO,保證混沌掩蓋信號(hào)的功率大于混沌鍵控的功率10個(gè)dB以上,即,10*lg(PC00/P0)> 10dB,然后通過發(fā)送端的射頻設(shè)備發(fā)送至接收端; 步驟六、接收端通過雙方通信前的握手協(xié)議事先獲知用于混沌掩蓋的混沌信號(hào)C00,首 先去掉這個(gè)混沌掩蓋信號(hào)C00,然后根據(jù)三次握手確定的通信協(xié)議、工作模式和選擇策略進(jìn) 行反向同步操作,解碼保密編碼信號(hào)的波形,獲得源信號(hào)的估計(jì)信號(hào)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混沌保密通信方法,其特征在于: 所述步驟二的工作模式包括: 1) 混沌鍵控工作模式1是用混沌信號(hào)CA和CB分別表示數(shù)字信號(hào)1和0, 2) 混沌鍵控工作模式2是用混沌信號(hào)CA和CB分別表示數(shù)字信號(hào)0和1; 所述步驟三