一种基于5G网络的数字信息的传输用加密型传输方法技术

本发明专利技术公开了一种基于5G网络的数字信息的传输用加密型传输方法，该方法旨在解决现有技术下没有对信源和信道进行编码，因此在传送数据流中会产生误码，从而使接收端产生图像跳跃、不连续等现象，纠错能力和抗干扰能力差的技术问题。该方法步骤为S1：对信源进行信源编码以减少或消除数据的冗余；S11：信源符号集A=a1，a2，，aN，共N个符号，输入信号源符号序列为U=（u1，u2，，uL）；S12：在第i步，编码器从

【技术实现步骤摘要】
一种基于5G网络的数字信息的传输用加密型传输方法


[0001]本专利技术属于数字信息传输
，具体涉及一种基于5G网络的数字信息的传输用加密型传输方法。

技术介绍

[0002]5G网络通信技术是当前世界上最先进的一种网络通信技术之一，在传输速度上的提高在实际应用中十分具有优势，5G网络通信技术应用在不同的场景中都能进行很稳定的传输，能够适应多种复杂的场景，因此不会因为工作环境的场景复杂而造成传输时间过长或者传输不稳定的情况，会大大提高工作人员的工作效率。
[0003]目前，专利号为CN202011494138.3的专利技术专利公开了一种基于5G通信技术的工业网络安全加密处理方法，包括以下步骤：S1、采用工业数据编解码芯片对数据进行编解码，并完成数据调度和多模自适应传输；S2、通过加密算法，对数据进行实时加解密，密钥更新模块根据软件产生的初始密钥生成密钥流生成器的密钥和初始化向量进行更新；加密算法采用128位的密钥和96位的初始化向量IV，内部状态为256位；加密算法主要由线性反馈移位寄存器(LFSR)、非线性反馈移位寄存器(NFSR)和预输出函数构成。其采用的是通过流加密算法，保证流加密系统的安全性，但该方法存在没有对信源和信道进行编码，因此在传送数据流中会产生误码，从而使接收端产生图像跳跃、不连续等现象，纠错能力和抗干扰能力差。
[0004]因此，针对上述传输方法纠错能力和抗干扰能力差的问题，亟需得到解决，以改善传输方法的使用场景。

技术实现思路

[0005]（1）要解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于5G网络的数字信息的传输用加密型传输方法，该方法旨在解决现有技术下没有对信源和信道进行编码，因此在传送数据流中会产生误码，从而使接收端产生图像跳跃、不连续等现象，纠错能力和抗干扰能力差的技术问题。
[0006]（2）技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了这样一种基于5G网络的数字信息的传输用加密型传输方法，其步骤如下：S1：对信源进行信源编码以减少或消除数据的冗余；S2：输入明文数字信息，设明文流为：=；S3：密钥流由密钥流发生器f产生：=f（K，）,密钥流发生器内预装的RC4算法使用一个S表来生成流密钥，原始密钥K的长度为1字节256字节，S表为一个数组，其大小为
256，表示为S[0] S[255]，其中每个S表单元能够存放一个字节；S31：密钥调度算法使用原始密钥生成S表；S32：伪随机数生成算法利用S表来生成流密钥序列；S4：加密：经过密钥流发生器生成的密钥流为 =，明文流 =，经加密变换 =，得到密文流C=；S5：信道编码：信源输出一系列的二进制0和1，这些二进制块分成固定长的消息块，每个消息块记作M，由k比特信息组成，根据近似下三角形法产生一个n维向量，这个向量就是m的码字，信息M对应的码字位C，其中C=[c0，c1,，c（n
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1）]，则找到k个线性无关的码字g0，g1，g（k
‑
1），使得C=m0*g0+m1*g1++m（k
‑
1）g（k
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1），在C中，信息位不变，校验位附加在信息位之后，写成矩阵的形式就是：C=M*G，另外有n
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k个n维线性无关向量h0，h1，，h（n
‑
k
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1）生产C，因此对于任意的i，hi*CT=0,写成矩阵的形式就是H*CT=0；S6：数字调制：相对相位定义为本码元初相与前一码元初相的差，，根据计算公式一差分编码电路将绝对码变成相对码；S7:调制解调：对每个码元稳定区内的采样点按照计算公式二I=和计算公式三Q=做DFT，然后提取出前后码元的相位跳变信息来进行解调判决：计算,并根据Q和I的正负情况确定的取值范围，把本码元的相位记为，前一码元的相位记为，则；S8：信道译码：将，送入子译码模块1，子译码模块1根据SOVA译码算法译码，并产生可靠性信息，经处理后得到的作为子译码模块2的软输入，子译码模块2根据SOVA译码算法译码产生可靠性信息，经处理后得到，和一起作为子译码模块1的软输入，经子译码模块1译码再次得到可靠性信息送给子译码模块2，循环操作，直到译码性能不再提高，将子译码模块2的输出处理后进行硬判决，其结果为译码器的
最终输出；S9：输出端对密文流C=经过计算 =，得到明文串 =。
[0007]优选地，所述S1的具体步骤为：S11：信源符号集A=a1，a2，，aN，共N个符号，输入信号源符号序列为U=（u1，u2，，uL）；S12：在第i步，编码器从
‑
1短语后的第一个符号开始向后搜索在此之前从未出现过的最短短语，将短语添加至字典第i段，由于是此时字典中最短的新短语，所以在去掉最后一个符号x后所得的前缀必定是字典中之前已经出现过的；S13：若设此前缀是在第j（＜i）步时出现的，则对的编码利用j和最后一位符号x来表示，即为码字（j，x），对于段号j，最多需要[logi]bit表示，而符号x只需[logK]bit，若编码猴的字典中短语共有M（U）个，则U序列编码猴输出的码流总长度为（[logi] +[logK]）。
[0008]优选地，所述S3中是加密器中的记忆元件在i时刻的状态，f是由密钥K和产生的函数。
[0009]优选地，所述S3的具体步骤为：S311：对S表的每个单元依照编号从0
‑
255依次填充，即S[0]=0，S[1]=1，，S[255]=255，然后建立一个临时数组T，称为T表，其大小与S表相同，使用原始密钥K 对T表进行填充，若K的长度等于256，则直接将 K 赋值给T表，若K的长度小于256，则T表剩余的部分继续使用密钥K循环填充，直到填满为止，假设密钥K=123，T表长度为7，则T表=1231231；S312：对S表中的单元交换位置，初始化一个变量j=0，然后对于S表的第i个单元，计算得j=（j+ S[i]+ T[i]）mod256，括号中的j为上一次计算得出的j值，每次计算出j后，交换S[i]和S[j]的位置。
[0010]优选地，所述S32的具体步骤为：S321：首先初始化两个变量i=0，j=0，在每次生成一字节的密钥流之前，i自增1，i=（i+1）mod256，j自加上S[i]的值，j=（j+ S[i]）mod256，自加交换S[i]和S[j]的值，打乱S表，输出一字节的密钥流，密钥流取自S表的第S[i]+ S[j]个单元；S322：重复S221，生成多个字节的密钥流序列。
[0011]优选地，所述S4中、、是加密函数，、、是其反变换。
[0012]优选地，所述S5中M=[m0，m1，，m（k
‑
1）] ，G是k行n列的矩阵，H为（n
‑
k）行n列的矩阵。
[0013]优选地，所述S6中计算公式一为。
[0014]优选地，所述S7中n代表每个载波周期的采样点个数，N代表做DFT时使用的稳定区内的采样点个数,是进行了位同步点调整时附加的相位。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于5G网络的数字信息的传输用加密型传输方法，其特征在于，其步骤如下：S1：对信源进行信源编码以减少或消除数据的冗余；S2：输入明文数字信息，设明文流为：= ；S3：密钥流由密钥流发生器f产生：=f（K，）,密钥流发生器内预装的RC4算法使用一个S表来生成流密钥，原始密钥K的长度为1字节256字节，S表为一个数组，其大小为256，表示为S[0] S[255]，其中每个S表单元能够存放一个字节；S31：密钥调度算法使用原始密钥生成S表；S32：伪随机数生成算法利用S表来生成流密钥序列；S4：加密：经过密钥流发生器生成的密钥流为 =，明文流 =，经加密变换 =，得到密文流C=；S5：信道编码：信源输出一系列的二进制0和1，这些二进制块分成固定长的消息块，每个消息块记作M，由k比特信息组成，根据近似下三角形法产生一个n维向量，这个向量就是m的码字，信息M对应的码字位C，其中C=[c0，c1,，c（n
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1）]，则找到k个线性无关的码字g0，g1，g（k
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1），使得C=m0*g0+m1*g1++m（k
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1）g（k
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1），在C中，信息位不变，校验位附加在信息位之后，写成矩阵的形式就是：C=M*G，另外有n
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k个n维线性无关向量h0，h1，，h（n
‑
k
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1）生产C，因此对于任意的i，hi*CT=0,写成矩阵的形式就是H*CT=0；S6：数字调制：相对相位定义为本码元初相与前一码元初相的差，，根据计算公式一差分编码电路将绝对码变成相对码；S7:调制解调：对每个码元稳定区内的采样点按照计算公式二I=和计算公式三Q=做DFT，然后提取出前后码元的相位跳变信息来进行解调判决：计算,并根据Q和I的正负情况确定的取值范围，把本码元的相位记为，前一码元的相位记为，则；
S8：信道译码：将，送入子译码模块1，子译码模块1根据SOVA译码算法译码，并产生可靠性信息，经处理后得到的作为子译码模块2的软输入，子译码模块2根据SOVA译码算法译码产生可靠性信息，经处理后得到，和一起作为子译码模块1的软输入，经子译码模块1译码再次得到可靠性信息送给子译码模块2，循环操作，直到译码性能不再提高，将子译码模块2的输出处理后进行硬判决，其结果为译码器的最终输出；S9：输出端对密文流C=经过计算 =，得到明文串 =。2.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的数字信息的传输用加密型传输方法，其特征在于，所述S1的具体步骤为：S11：信源符号集A=a1，a2，，aN，共N个符号，输入信号源符号序列为U=（u1，u2，，uL）；S12：在第i步，编码器从
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1短语后的第一个符号开始向后搜索在此之前从未出现过的最短短语，将短语添加至字典第i段，由于是此时字典中最短的新短语，所以在去掉...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴佳，
申请(专利权)人：上海威固信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：