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专利号: 2020104246769
申请人: 常州机电职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2025-02-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种编码方法,其特征在于,包括:将机密数据调制为VoNR的含密包间时延;

选择嵌入模式,并发送嵌入模式同步时延,实现隐写同步;以及根据所选嵌入模式,依次按照正常或含密包间时延发送VoNR数据包;

所述将机密数据调制为VoNR的含密包间时延的方法包括:采集受信道噪声干扰后的正常包间时延数据流样本,记为Jit<NorIPD>;

其中,Jit|·|为网络中的抖动噪声干扰;NorIPD表示正常VoNR包间时延数据流;

根据正常VoNR包间时延抖动噪声的分布特性,将其分布区间记为[‑ε,+ε],ε为抗抖动强度因子,并且ε>0;

拟合Jit<NorIPD>的累积分布函数CDF,并将概率较大的时延区间ΔD|pmax划分为用于隐写编码的两部分,记为

其中, 是用于映射秘密比特0或1的时延区间; 和 分别为相应时延区间的上限和下限,且

机密数据为取值0或1的二进制数据流,记为S={si|i=1,2,…,m};

其中,si∈{0,1};

对于第i个秘密比特si,编码函数E(si)为:其中,sdi为调制秘密比特后的VoNR包间时延,即VoNR的含密包间时延;rand|·|为用于从特定时延区间随机选择任意值的预定义函数,其输入为区间中的时延集合

2.如权利要求1所述的编码方法,其特征在于,所述选择嵌入模式,并发送嵌入模式同步时延,实现隐写同步的方法包括:根据嵌入模式M的同步机制,按照预设密度将含密包间时延嵌入到正常VoNR包间时延中;

M

设置M∈{0,1,2,3}四种模式,含密包间时延嵌入间隔为Interv=2,即对于Jit<NorIPD>的累积分布函数CDF,其概率较小的时延区间ΔD|pmin被划分为用于隐写同步的四部分,记为

其中, 为用于映射嵌入模式的时延区间; 和 分别为相应时延区间的上限和下限,且

隐写同步函数F适于根据所选嵌入模式M产生同步时延md,实现隐写同步;

其中,

3.如权利要求2所述的编码方法,其特征在于,所述根据所选嵌入模式,依次按照正常或含密包间时延发送VoNR数据包的方法包括:根据所选嵌入模式M获取同步时延md,将调制秘密比特后的VoNR包间时延sdi,i=1,M

2,…,m分别间隔2嵌入正常包间时延di,i=1,2,…,根据相应时延依次发送VoNR隐蔽通信数据流。

4.一种解码方法,其特征在于,包括:接收VoNR数据包后获取VoNR包间时延,根据同步时延确定嵌入模式;以及根据嵌入模式依次提取含密包间时延,以恢复机密数据;

所述VoNR数据包适于采用如权利要求1‑3任一项所述的编码方法进行编码加密;

所述接收VoNR数据包后获取VoNR包间时延,根据同步时延确定嵌入模式的方法包括:在捕获的VoNR隐蔽通信数据流中,根据时间戳计算全部包间时延,提取用于同步的首个包间时延md′,以获取解码嵌入模式M′;

其中, 为用于提取嵌入模式的预定义函数;σ1和σ2为抗抖动强度因子; 和 分别为相应时延区间的上限和下限,且

5.如权利要求4所述的解码方法,其特征在于,所述根据嵌入模式依次提取含密包间时延,以恢复机密数据的方法包括:M′

根据解码嵌入模式M′,以Inter v′=2 的间隔从VoNR隐蔽通信数据流中提取解码时的含密包间时延sd′i,i=1,2,…,m;

M′

其中,Interv′=2 为解码时含密包间时延嵌入间隔;

对于第i个解码时的含密包间时延sd′i,解码函数D(sd′i)为:其中, 和 分别为相应时延区间的上限和下限k=0,1,且利用解码函数依次恢复机密数据S′={s′i|i=1,2,…,m}。

6.一种采用如权利要求4所述解码方法的面向工业互联网的VoNR‑IPD隐蔽通信方法,其特征在于,包括:

发送端对机密数据进行编码后发送至接收端;以及接收端对编码后的机密数据进行解码,以恢复机密数据。

7.一种采用如权利要求4所述解码方法的面向工业互联网的VoNR‑IPD隐蔽通信系统,其特征在于,包括:

发送端和接收端;

所述发送端适于对机密数据进行编码,并将编码后的机密数据后发送至所述接收端;

所述接收端适于对接收到的编码后的机密数据进行解码,以恢复机密数据。