基于混沌容错控制的手机保密通信系统技术方案

本发明专利技术属于通信技术领域，主要涉及一种基于混沌容错控制的手机保密通信系统，其特征在于：采用混沌加密控制，在不增加系统复杂性的前提下，实现对有用信号进行序列密码加密的传输和准确的解密。本发明专利技术基于混沌容错控制加密算法，以FPGA芯片作为加密内核，对需要加密的有用信号进行加密，在此基础上，考虑了混沌容错控制，确保了信息完整性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及容错控制，混沌保密通信及通信工程领域，具体说是一种基于混沌容错控制的手机保密通信系统。
技术介绍
随着移动通信技术的发展，手机在生活中成为不可或缺的部分，人们无时无刻不在使用着手机，然而手机的安全问题早已危机四伏，手机信号暴露在大气中，手机通话监听及手机短信被截获的事件屡见不鲜。使得人们喜欢用手机，却又害怕泄露秘密。涉及到安全传输的问题时，手机加密的技术就显得尤为 重要。自1990年混沌同步被发现以来，混沌同步技术就在化学反应、生物系统和通信系统等各个领域受到广泛的关注。混沌信号自身具有非周期性连续带宽频谱，类似噪声及对初值极端的敏感性，使得它具有不可预测和天然的隐蔽性，因而混沌容错保密通信具有极高的保密度。随着手机通讯技术的发展，信息、图像、视频等多媒体信息在手机中的传输非常广泛，手机通信加密显得尤为重要。由于手机传输环境复杂，会产生各种各样的故障信号，因此需要采用混沌容错控制，来提高传输过程中的可靠性，为信息安全提供了新的途径。
技术实现思路
专利技术目的 本专利技术是一种基于混沌容错控制的手机保密通信系统，目的在于利用移动通信网络传输，实现手机系统的混沌保密通信和混沌容错保密通信。技术方案 本专利技术是通过以下技术方案来实现的 一种基于混沌容错控制的手机保密通信系统，包括手机发送模块和手机接收模块，手机发送模块通过基站与手机接收模块通信连接，其特征在于手机发送模块包括手机模块单元、多路选择模块单元、控制模块单元、故障检测单元，故障检测单元连接控制模块单元，控制模块单元连接多路选择模块单元，多路选择模块单元连接手机模块单元或者通过加密模块连接手机模块单元；手机接收模块包括手机模块单元、控制模块单元、多路选择模块单元、解密模块，手机模块单元连接控制模块单元，控制模块单元连接多路选择模块单元，多路选择模块单元连接解密模块。手机发送模块中有用信号连接控制模块，故障信号通过故障检测单元连接控制模块，加密信号、容错加密信号和未加密信号均连接手机模块。手机接收模块中多路选择模块连接接收到的加密信号及未加密信号，接收到的加密信号连接解密模块，解密模块与未加密信号均连接有用信号。加密模块包括混沌加密模块和混沌容错加密模块。解密模块为混沌解密模块。优点及效果本专利技术是一种基于混沌容错控制的手机保密通信系统，具有如下优点 (1)本专利技术对于混沌序列进行深入研究，基于混沌序列密码的设计方法，利用混沌的伪随机性和对初始值的敏感性，研究表明，相差很小的初始值，在一定的时间后，混沌系统的状态出现很大的偏差，使得混沌系统能够作为加密载体；混沌加密与传统的加密方式相比具有实现更简单、抗攻击效果好、隐密性好的特点； (2)本专利技术中FPGA带有混沌容错库，在信号传输出现故障的情况下，控制模块控制FPGA,采用对应的容错控制算法，能够完成系统的性能指标，实现信息的传输接收。混沌容错保密算法根据不同的实际故障，可随时替换，增加了实际运用的效果。可通过JTAG接口随时更新故障库，操作简便，更新方便；利用FPGA芯片实现混沌加密算法的内核，利用数字电路运算速度快的特性，保证其不影响手机系统的传输速度；利用FPGA器件能够快速实现 混沌加密算法，集成度高，不影响信息的传递； (3)随着移动通信技术的发展，手机安全通信成为现代社会日益突出的问题，研究混沌保密手机通信系统，可达到人们对个人隐私安全的要求，而混沌容错手机通信系统更是重中之重，适应现代保密通信发展的趋势。附图说明 图1为本专利技术的结构原理 图2为FPGA与SM300连接框 图3为本专利技术的Rossler混沛吸引子； 图4为本专利技术的Rossler混沌模型设计框 图5为本专利技术的混沌加密内部设计原理； 图6为本专利技术的混沌容错加密内部设计原理； 图7为本专利技术的BJ-EPM240的JTAG接口下载电路； 图8为本专利技术的总体流程 图9为本专利技术的FPGA流程状态机； 图10为本专利技术的SIM300手机模块串口电路； 图11为本专利技术的BJ-EPM240串口 MAX232电路； 图12为本专利技术的BJ-EPM240芯片串口接线端； 图13为本专利技术的具体实施图像容错加密的原图像； 图14为本专利技术的具体实施图像容错加密的加密图像； 图15为本专利技术的具体实施图像容错加密的解密图像； 图16为本专利技术的电路图。具体实施例方式 下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的说明，但本专利技术的保护范围不受实施例的限制。本专利技术提出了一种基于混沌容错控制的手机保密通信系统，包括手机发送模块和手机接收模块，手机发送模块通过基站与手机接收模块通信连接，实现混沌保密通信，其特征在于手机发送模块包括手机模块单元、多路选择模块单元、控制模块单元、故障检测单元，故障检测单元连接控制模块单元，控制模块单元连接多路选择模块单元，多路选择模块单元连接手机模块单元或者通过加密模块连接手机模块单元(即多路选择模块单元直接连接手机模块单元，或者也可以通过混沌加密模块或混沌容错加密模块连接手机模块单元)，这样设置可以在需要加密时调节成加密电路或容错加密电路，在不需要加密时节省电源消耗；手机接收模块包括手机模块单元、控制模块单元、多路选择模块单元、解密模块，手机模块单元连接控制模块单元，控制模块单元连接多路选择模块单元，多路选择模块单元连接解密模块。手机发送模块中有用信号连接控制模块，故障信号通过故障检测单元连接控制模块，加密信号、容错加密信号和未加密信号均连接手机模块。手机接收模块中多路选择模块连接接收到的加密信号及未加密信号，接收到的加密信号连接解密模块，解密模块与未加密信号均连接有用信号。加密模块包括混沌加密模块和混沌容错加密模块。解密模块包括混沌解密模块。加密解密在FPGA中实现，控制部分在手机中实现。 混沌容错加密模块内设有容错算法库。手机模块单元采用SM300手机模块，混沌FPGA加密解密模块单元为BJ-EPM240，手机模块连接混沌加密模块单元和混沌解密模块单元，控制模块连接加密模块单元和解密模块单元，实现混沌保密通信。本专利技术是基于混沌容错控制的手机保密通信系统，基于手机通信安全传输问题提出的解决方案。然而实际系统中因外部或内部不稳定因素会产生故障，需要采用容错算法，使得系统在出现故障的情况下仍然能够实现系统的性能指标，稳定的工作。基于混沌容错控制算法以FPGA芯片作为内核，对经常发生的已知故障编辑成故障库，在故障发生时，对其故障检测，采取对应的容错控制，实现手机通信系统混沌容错保密通信，提高信息传输过程中的安全性，并保证其完整性和可靠性。如图1和图2所示用户发送端控制模块判定系统是否需要加密，如果加密则信号经过串口发送给FPGA加密，加密后的信号再次通过串口发送给手机，手机发送给用户；如果不需要加密则信号直接通过手机发送给用户。如图1和图2所示用户接收端控制模块判定系统接收到的信号是否为加密信号，如果接收到的信号是加密信号，则接收到的信号经过手机的串口传送给FPGA，用FPGA来进行解密，解密的信号由FPGA经过串口传送给手机，手机显示或接听。如果接收到的信号不是加密信号，则接收到的信息直接使用手机显示或接听。如图1和图2所示加密过程中，用户I通过串口将有用信号传输到FPGA中，控制模块判定是否使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于混沌容错控制的手机保密通信系统，包括手机发送模块和手机接收模块，手机发送模块通过基站与手机接收模块通信连接，其特征在于：手机发送模块包括：手机模块单元、多路选择模块单元、控制模块单元、故障检测单元，故障检测单元连接控制模块单元，控制模块单元连接多路选择模块单元，多路选择模块单元连接手机模块单元或者通过加密模块连接手机模块单元；手机接收模块包括：手机模块单元、控制模块单元、多路选择模块单元、解密模块，手机模块单元连接控制模块单元，控制模块单元连接多路选择模块单元，多路选择模块单元连接解密模块。

【技术特征摘要】
1.一种基于混沌容错控制的手机保密通信系统，包括手机发送模块和手机接收模块，手机发送模块通过基站与手机接收模块通信连接，其特征在于手机发送模块包括手机模块单元、多路选择模块单元、控制模块单元、故障检测单元，故障检测单元连接控制模块单元，控制模块单元连接多路选择模块单元，多路选择模块单元连接手机模块单元或者通过加密模块连接手机模块单元；手机接收模块包括手机模块单元、控制模块单元、多路选择模块单元、解密模块，手机模块单元连接控制模块单元，控制模块单元连接多路选择模块单元，多路选择模块单元连接解密模块。2.根据权利要求1所述的基于混沌容错控制的手机保...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙平，高波，陶立宇，赵明，彭万平，宗良，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：