一种在无线网络中通过协作保护信息安全的传输方法技术

本发明专利技术公开了一种在无线网络中通过协作保护信息安全的传输方法，该方法针对无线网络中安全薄弱的区域，提出一种提高安全性能、同时对合法用户接收信号干扰影响尽可能小的措施。本发明专利技术以最大化安全连接概率为目标，在保证合法通信节点能够正确解调的基础上，通过优化协作干扰功率以及选取或设置特定协作干扰节点来保护发送节点，有效提升安全性能；本发明专利技术在满足上述条件的同时，根据优化后的协作干扰功率分配，可剔除掉无需发送干扰信号的协作干扰节点。本发明专利技术简单有效，节点之间交互开销小，传输方法实现快。

【技术实现步骤摘要】
一种在无线网络中通过协作保护信息安全的传输方法
本专利技术涉及无线通信安全传输
，具体涉及一种在无线网络中通过协作保护信息安全的传输方法。
技术介绍
通信业务发展至今，安全问题日益受到人们的重视，由于无线网络的广播特性，通信信号可达的范围内可能存在恶意的窃听者对传输信号进行监听并解码信息。传统的安全传输算法一般基于密码学设计。对发送信号基于加密算法进行加密，窃听者在未知密钥的条件下进行解码，运算复杂度极高，一般可认为是没有密钥难以解密的。但由于计算机行业飞速发展，计算机运算能力相较于之前有极大地提升，基于密码学提供的安全传输机制在未来将面临更大的安全威胁。物理层安全基于香农绝对意义下的安全定义。研究表明：当合法信道的信道容量大于窃听信道信道容量时，合法通信节点通过信道编码，以不高于合法用户信道容量与窃听信道容量的差值部分所对应的信息速率发送信息，即使得编码后发送的信号中所实际的需要保密的信息速率不大于该差值，则窃听者将无法正确解调信号。因此，物理层安全是绝对意义上的安全。但在实际通信场景中，窃听者的位置、数量、以及信道状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在无线网络中通过协作保护信息安全的传输方法，该传输方法应用于多节点无线通信场景，该多节点无线通信场景包括合法通信节点、协作干扰节点及窃听者，窃听者随机分布在通信场景内，可以被动窃听合法信号，其特征在于，所述的传输方法包括以下步骤：/nS1、获取合法通信节点之间传输距离以及信道状态信息；/nS2、确定源节点及目的节点，以合法通信节点间传输距离α次方作为权值，其中α表示路径损耗指数，根据Dijkstra算法选择最短传输路径，确定传输路径上合法通信节点正确解调信噪比门限；/nS3、根据步骤S1、S2所确定的信息建立单跳安全连接概率优化模型，对传输路径上每一跳传输利用优化算法求解协作干扰功率最...

【技术特征摘要】
1.一种在无线网络中通过协作保护信息安全的传输方法，该传输方法应用于多节点无线通信场景，该多节点无线通信场景包括合法通信节点、协作干扰节点及窃听者，窃听者随机分布在通信场景内，可以被动窃听合法信号，其特征在于，所述的传输方法包括以下步骤：
S1、获取合法通信节点之间传输距离以及信道状态信息；
S2、确定源节点及目的节点，以合法通信节点间传输距离α次方作为权值，其中α表示路径损耗指数，根据Dijkstra算法选择最短传输路径，确定传输路径上合法通信节点正确解调信噪比门限；
S3、根据步骤S1、S2所确定的信息建立单跳安全连接概率优化模型，对传输路径上每一跳传输利用优化算法求解协作干扰功率最优分配；
S4、对传输路径上每一跳传输的发送节点周边利用特定协作干扰节点对最不安全传输区域进行保护，其中，当合法通信节点发送信号时，通信场景内最不安全传输区域指定为发送节点附近区域；
S5、对于任意优化后的协作干扰节点，若其协作干扰功率小于所有协作干扰功率均值一个数量级及以上时，则无需再发送协作干扰信号，该协作干扰节点被剔除。


2.根据权利要求1中所述的一种在无线网络中通过协作保护信息安全的传输方法，其特征在于，所述的步骤S3过程如下：
S31、单跳安全连接概率优化模型建立如下：






上述优化模型表示第i个合法通信节点发送信息至第i+1个合法接收节点的安全连接概率优化模型，其中，μe表示窃听者密度，Γ(x)表示gamma函数，α表示路径损耗指数，di,i+1表示第i个发送节点到第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李祎，冯穗力，唐玮俊，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44