基于LTE协议的网络隐信道构建方法技术

本发明专利技术公开了一种基于LTE协议的网络隐信道构建方法，包括以下内容：发送方对隐蔽信息进行二进制编码，获得二进制隐蔽数据；从LTE协议中自选取一种从属协议作为隐信道载体协议；根据选取的隐信道载体协议，对二进制隐蔽数据进行信道编码；将信道编码结果嵌入选取的隐信道载体协议中进行传输。接收方接收数据包，并提取传输过程中的隐信道信息；根据发送方选取的隐信道载体协议，提取隐信道的数据；对提取的数据进行BCH信道解码；对BCH信道解码结果进行二进制译码。本发明专利技术具有良好的鲁棒性，针对一般的信道波动，能够完成隐信道信息错误的修正，适合正常环境中的使用。

【技术实现步骤摘要】
基于LTE协议的网络隐信道构建方法
本专利技术属于网络安全领域，特别涉及一种基于LTE协议的网络隐信道构建方法。
技术介绍
随着网络空间对抗的日益加剧，越来越多的隐蔽通信手段用于信息窃取和情报联通工作。网络空间是信息时代人们赖以生存的信息环境，是所有信息系统的合集，已经成为继陆、海、空、天之后的第五大战略空间，各国纷纷出台网络空间国家战略，网络空间国家级对抗成为常态。网络攻防对抗的目标主要集中在政府、大型企业、重要机构、工业设施等重要的网络空间设施，其背后往往蕴藏着政治和地缘冲突，或设计巨大的经济利益。世界上主要大国在网络空间中的竞争将成为未来的常态。尽管近几年4G的发展十分迅速，但关于LTE协议隐信道的研究相对较为滞后。国内暂无对该方面的研究，而在国外内布拉斯加林肯大学的Rezaei等提出一种基于LTE-A网络无线数据链路层协议的隐信道，其具体是将隐蔽信息、嵌入在PDCP,RLC和MAC等协议的冗余保留、序列号和报尾填充等字域。但该隐信道在实际传输过程中，数据包会受到天气、信道干扰、环境噪声等原因出现丢包、错包和包序错误等情况，隐信道的稳定性与抗干扰性一般。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种鲁棒性强、抗干扰性高的LTE协议网络隐信道构建方法。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种基于LTE协议的网络隐信道构建方法，包括以下内容：步骤1、发送方基于LTE协议进行秘密信息的嵌入；步骤2、接收方基于LTE协议进行秘密信息的提取。进一步地，步骤1所述发送方基于LTE协议进行秘密信息的嵌入，具体为：步骤1-1、发送方对隐蔽信息进行二进制编码，获得二进制隐蔽数据；步骤1-2、从LTE协议中自选取一种从属协议作为隐信道载体协议；步骤1-3、根据选取的隐信道载体协议，对步骤1-1中的二进制隐蔽数据进行信道编码；步骤1-4、将步骤1-3信道编码结果嵌入选取的隐信道载体协议中进行传输。进一步地，步骤2所述接收方基于LTE协议进行秘密信息的提取，具体为：步骤2-1、接收方接收数据包，并提取传输过程中的隐信道信息；步骤2-2、根据发送方选取的隐信道载体协议，提取隐信道的数据；步骤2-3、对步骤2-2提取的数据进行BCH信道解码；步骤2-4、对BCH信道解码结果进行二进制译码。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：1)弥补了国内对基于LTE协议的网络隐信道研究的空缺；2)采用复合帧的方法，使得现有技术难以利用的LTE从属协议被加以利用，拓宽了LTE网络隐信道的传输渠道；3)采用BCH编码，使得信道环境在受到天气、障碍物等影响而变得较差时，也能够进行稳点的传输，增强了隐信道传输的稳定性及抗干扰性，与现有技术相比，更适合在真实环境中进行使用。下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。附图说明图1为本专利技术发送方进行秘密信息嵌入的流程图。图2为本专利技术接收方进行秘密信息的提取流程图。图3为用于DRB的PDCP数据PDU格式示意图。图4为用于SRB的PDCP数据PDU格式示意图。图5为PDCP数据PDU格式示意图。图6为SN为10位，RLCUM的PDU头格式示意图。图7为LI为奇数，RLCUM的PDU头格式示意图。图8为MAC层子报头格式示意图。图9为MAC头，MAC控制单元，MACSDU以及填充的MACPDU格式示意图。具体实施方式本专利技术基于LTE协议的网络隐信道构建方法，包括以下内容：步骤1、发送方基于LTE协议进行秘密信息的嵌入；步骤2、接收方基于LTE协议进行秘密信息的提取。进一步地，在其中一个实施例中，结合图1，步骤1中发送方基于LTE协议进行秘密信息的嵌入，具体为：步骤1-1、发送方对隐蔽信息进行二进制编码，获得二进制隐蔽数据；步骤1-2、从LTE协议中自选取一种从属协议作为隐信道载体协议；步骤1-3、根据选取的隐信道载体协议，对步骤1-1中的二进制隐蔽数据进行信道编码；步骤1-4、将步骤1-3信道编码结果嵌入选取的隐信道载体协议中进行传输。进一步地，在其中一个实施例中，步骤1-2中从属协议包括PDCP保留位、RLCUM模式保留位、RLCUM模式填充位、MAC保留位、MAC填充域。进一步地，在其中一个实施例中，步骤1-3中对步骤1-1中的二进制隐蔽数据进行信道编码具体为：针对PDCP保留位、RLCUM模式保留位，采用BCH信道编码；针对RLCUM模式填充位、MAC保留位、MAC填充域，采用BCH和复合帧信道编码。进一步地，在其中一个实施例中，步骤1-4所述将步骤1-3信道编码结果嵌入选取的隐信道载体协议中进行传输，具体包括：针对PDCP保留位、RLCUM模式保留位，由图3至图6可知，两者的协议报头中存在3位保留位，将步骤1-3信道编码结果依次嵌入至按顺序传输的每个数据包的PDCP保留位或RLCUM模式保留位的3位保留位中；针对RLCUM模式填充位、MAC保留位、MAC填充域，由图7至图9所示，三者的协议头中协议本身不存在序列号，所以需要在BCH编码的基础上进行复合帧的选取，因此将每一个数据包的RLCUM模式填充位或MAC保留位或MAC填充域作为一个复合子帧，按照数据包传输的顺序排列n个复合子帧构成一个复合帧，针对每个复合子帧的RLCUM模式填充位或MAC保留位或MAC填充域，将第一位作为该复合子帧的帧头，剩余位作为复合子帧的信息位；令第一个复合子帧的帧头为1，其余复合子帧的帧头为0，之后将步骤1-3信道编码结果依次嵌入至n个复合子帧的信息位。进一步优选地，在其中一个实施例中，上述n＝10。进一步地，在其中一个实施例中，结合图2，步骤2中接收方基于LTE协议进行秘密信息的提取，具体为：步骤2-1、接收方接收数据包，并提取传输过程中的隐信道信息；步骤2-2、根据发送方选取的隐信道载体协议，提取隐信道的数据；步骤2-3、对步骤2-2提取的数据进行BCH信道解码；步骤2-4、对BCH信道解码结果进行二进制译码。进一步地，在其中一个实施例中，步骤2-2所述根据发送方选取的隐信道载体协议，提取出隐信道的数据，包括：针对PDCP保留位、RLCUM模式保留位，两者的协议报头中存在3位保留位，直接依次提取按顺序传输的每个数据包中所述3位保留位所对应位置的数据；针对RLCUM模式填充位、MAC保留位、MAC填充域，依次提取每个数据包中RLCUM模式填充位或MAC保留位或MAC填充域的第一位，统计第一个1与下一个1之间0的个数，若0的个数为n-1，则依次保存每个数据包中RLCUM模式填充位或MAC保留位或MAC填充域剩余位置的数据；反之，将n个数据包中RLCUM模式填充位或MAC保留位或MAC填充域剩余位置的数据置为0并保存。进一步地优选地，在其中一个实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LTE协议的网络隐信道构建方法，其特征在于，包括以下内容：/n步骤1、发送方基于LTE协议进行秘密信息的嵌入；/n步骤2、接收方基于LTE协议进行秘密信息的提取。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于LTE协议的网络隐信道构建方法，其特征在于，包括以下内容：
步骤1、发送方基于LTE协议进行秘密信息的嵌入；
步骤2、接收方基于LTE协议进行秘密信息的提取。


2.根据权利要求1所述的基于LTE协议的网络隐信道构建方法，其特征在于，步骤1所述发送方基于LTE协议进行秘密信息的嵌入，具体为：
步骤1-1、发送方对隐蔽信息进行二进制编码，获得二进制隐蔽数据；
步骤1-2、从LTE协议中自选取一种从属协议作为隐信道载体协议；
步骤1-3、根据选取的隐信道载体协议，对步骤1-1中的二进制隐蔽数据进行信道编码；
步骤1-4、将步骤1-3信道编码结果嵌入选取的隐信道载体协议中进行传输。


3.根据权利要求2所述的基于LTE协议的网络隐信道构建方法，其特征在于，步骤1-2所述从属协议包括PDCP保留位、RLCUM模式保留位、RLCUM模式填充位、MAC保留位、MAC填充域。


4.根据权利要求3所述的基于LTE协议的网络隐信道构建方法，其特征在于，步骤1-3所述对步骤1-1中的二进制隐蔽数据进行信道编码具体为：
针对PDCP保留位、RLCUM模式保留位，采用BCH信道编码；
针对RLCUM模式填充位、MAC保留位、MAC填充域，采用BCH和复合帧信道编码。


5.根据权利要求4所述的基于LTE协议的网络隐信道构建方法，其特征在于，步骤1-4所述将步骤1-3信道编码结果嵌入选取的隐信道载体协议中进行传输，具体包括：
针对PDCP保留位、RLCUM模式保留位，两者的协议报头中存在3位保留位，将步骤1-3信道编码结果依次嵌入至按顺序传输的每个数据包的PDCP保留位或RLCUM模式保留位的3位保留位中；
针对RLCUM模式填充位、MAC保留位、MAC填充域，将每一个数据包的RLCUM模式填充位或MAC保留位或MAC填充域作为一个复合子帧，按照数据包传输的顺序排列n个复合子帧构成一个复合帧，针对每个复合子帧的RLCUM模式填充位或MAC保留位或MAC填充...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆明，刘伟伟，刘员都，刘光杰，戴跃伟，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32