一种类新冠病毒潜伏期的水声通信网络数据保密传输方法技术

一种类新冠病毒潜伏期的水声通信网络数据保密传输方法，涉及水下通信。确定水声通信网络中各个节点类型，分为信源节点、中继节点和目的节点；根据传输数据的信息重要度设定潜伏期长短和目的节点成功译码所需的最低数据子包数量阈值，信源节点按设定的潜伏期长短将原始数据分为n个数据子包，依次传输给不同节点；当目的节点接收的数据子包数量超过设定的成功译码所需最低数据子包数量阈值时，目的节点呈现临床病症，暴露已受感染，结束潜伏期；由于免疫节点的数量远小于易感染节点的数量，潜伏期结束前，水声通信网络可实现水声数据的保密传输。借鉴新冠病毒潜伏期病毒在细胞间感染而不呈现出症状/不暴露目标的特点，实现水声数据保密传输。数据保密传输。

【技术实现步骤摘要】
一种类新冠病毒潜伏期的水声通信网络数据保密传输方法


[0001]本专利技术涉及水下通信，尤其是涉及一种类新冠病毒潜伏期的水声通信网络数据保密传输 方法。

技术介绍

[0002]目前，利用声波为载体进行传输是水下数据传输最稳健可靠的技术手段，许多重要信息 依靠水声数据传输进行，隐蔽水声通信在军事、保密等国防领域有广泛应用需求；例如，重 要的军事任务或水下潜器特征等信息，一旦泄露可能造成严重后果；因此，水声数据的安全 传输是水声通信网络实用于军事领域亟待解决的问题。现有大多信息保密方法，大都基于数 学物理模型对原始信息进行一系列算法变换，在接收到变换信息后再进行信息复原，或是通 过变换获取不同的密钥，根据密钥对所获得信息进行解码；大部分文献均是对算法设计本身 及密钥获取方法进行讨论的。
[0003]新型冠状病毒潜伏天数最长达24天，一般为14天。对未专利技术出疫苗的新型病毒，预防 传播的最好办法是隔离传染源，通过不断进行核酸检测的方法才能发现无症状感染者，即潜 伏期内患者，外界若不经过检测就难以发现潜伏期内患者；因此，新冠病毒潜伏期机制对于 病毒信息感染/传输的保密是十分有效的。
[0004]病毒潜伏期指病原体侵入人体至最早出现临床状态的这段时间，未经过检测难以发现或 难以被一般检测技术发现自身已被感染。如何从新型传染病突发事件中了解到病毒潜伏期机 制，不仅对于及早期预防和治疗有重要医学应用价值，而且对水声通信网络中水声数据的保 密传输具有重要参考价值。目前，关于应用新冠病毒潜伏期机制进行水声通信网络数据保密 传输的研究还较少。本专利技术以新冠病毒潜伏期的保密机制为基础，通过对比病毒潜伏期机理 与水声信号保密传输机制，将病毒潜伏机制类比于水声数据传输的加密过程，针对水声通信 网络建立一套类新冠病毒潜伏期的水声数据保密传输机制。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于借鉴新冠病毒潜伏期保密性强的特点，提供一种类新冠病毒潜伏期的 水声通信网络数据保密传输方法。本专利技术将水声数据传输过程看作病毒在生物体传染过程， 水声通信网络中的各个中继节点看作生命机体内的各个细胞，其中易感染节点可接收数据， 免疫节点不可接收数据且会干扰其他易感染节点接收数据，结合水声信息重要度合理设置潜 伏期时间长短，建立一种适用于水声通信网络的水声数据传输保密的方法。由于免疫节点的 数量远小于易感染节点的数量，潜伏期结束前，水声通信网络可实现水声数据的保密传输。
[0006]本专利技术包括以下步骤：
[0007]1)确定水声通信网络中各个节点的类型，分为信源节点、中继节点和目的节点，其中中 继节点包括易感染节点、免疫节点两种类型；将水声数据的信息重要度分级，级别越高代表 信息重要度越高；
[0008]设易感染节点的传输率为λ，表示每秒传输给其余易感染节点的数据子包个数；免疫节 点的抑制率为μ，表示每秒传输给其余免疫节点的数据子包个数；设定上述节点的最大传输 半径R；
[0009]将水声数据的信息重要度IL
i
分成五级，即IL
i
＝1,2,3,4,5，级别越高代表信息重要度越高； 信息重要度为1级时，即IL
i
＝1时，所需要的潜伏期时间设置为β；五种不同信息重要度等级 条件下，目的节点被暴露时的接收数据子包数阈值比率设为δ
i
(i＝1,2,3,4,5)；
[0010][0011]2)信源节点根据待传输水声数据的信息重要度得出该数据需设定的潜伏期，具体方法为： 信源节点根据待传输水声数据的信息重要度IL
i
，按照公式T
i
＝β
×
IL
i
得出该数据需设定的潜伏 期T
i
，其中i＝1,2,3,4,5；同时，潜伏期T
i
条件下，目的节点可成功译码所需的接收数据子包 数阈值比率设为δ
i
；
[0012]3)信源节点将待传输的数据进行分包处理并加密，并分为N个待传输数据子包；
[0013]4)进行水声数据多跳传输，过程如下：信源节点依次将N个待传输数据子包，在最大 传输半径R范围内，广播传输至水声通信网络中的任意中继节点：若传输到的中继节点为易 感染节点，则易感染节点继续将该数据子包广播传输至下一个任意中继节点；若传输到的中 继节点为免疫节点，则免疫节点将该数据子包丢弃，且开始发送免疫信号干扰其余易感染节 点；同时，免疫节点承担窃听工作，若免疫节点处于发射节点的最大传输半径R内则认为窃 听成功，否则认为窃听失败；
[0014]5)重复步骤4)，直至信源节点发送的数据子包数≤待传输数据子包数，具体方法为： 重复步骤4)，直至信源节点发送的数据子包数为m
t
，其中m
t
满足1≤m
t
≤N；此时，目的节点 收到信源节点通过多跳传输发来的数据子包数为m
r
；
[0015]在实际传输过程中，由于免疫节点的抑制作用，目的节点实际收到的数据子包个数m
r
会比信源节点发出的数据子包数m
t
小；目的节点实际收到的数据子包数m
r
计算如下：
[0016]m
r
＝(λ
‑
μ)T
i
[0017]潜伏期T
i
条件下，目的节点可成功译码时所需的接收数据子包数阈值n
i
计算如下：
[0018]n
i
＝δ
i
·
N
[0019]6)当目的节点收到信源节点通过多跳传输发来的数据子包数m
r
≥设定的目的节点可成 功译码时所需的接收数据子包数阈值n
i
时，表示目的节点所接收的数据子包个数已达到加密 算法成功译码所需的最低个数；此时，目的节点出现临床病症，暴露已受感染，潜伏期结束；
[0020]7)潜伏期结束后，目的节点将接收到的m
r
个数据子包进行整合译码，恢复得到N个数 据子包，进而得到原始数据。
[0021]水声通信网络节点与新冠病毒相关类比相关概念说明如下：
[0022]毒力是病菌致病的关键因素，是由多基因决定的，毒力对应于待传输的水声数据信息重 要度IL
i
；生命机体的细胞感染病毒后大量复制，引起细胞正常代谢功能失衡，受感染细胞到 达一定数量时导致组织损伤，组织损伤至一定程度机体即出现相应症状，从病毒入侵生命机 体到症状出现的时间，称为病毒潜伏期；病毒潜伏期长短，对应于待传输水声数据信息的保 密时长；病毒在生命机体内的细胞间感染过程，对应于水声数据在水声通信网络节点之间的 传输过程；上述步骤1)中，易感染节点对应于生命机体内易感染细胞，免疫节点对应于机 体内免疫细胞，目的节点对应于呈现症状的靶器官；上述步骤3)中对待传输数据分包处理 并加密，对应于缺陷病毒的概念，缺陷病毒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种类新冠病毒潜伏期的水声通信网络数据保密传输方法，其特征在于包括以下步骤：1)首先确定水声通信网络中各个节点的类型，分为信源节点、中继节点和目的节点，其中中继节点包括易感染节点、免疫节点两种类型；将水声数据的信息重要度分级，级别越高代表信息重要度越高；2)信源节点根据待传输水声数据的信息重要度得出该数据需设定的潜伏期；3)信源节点将待传输的数据进行分包处理并加密，并分为N个待传输数据子包；4)进行水声数据多跳传输：信源节点依次将N个待传输数据子包，在最大传输半径范围内，广播传输至水声通信网络中的任意中继节点：若传输到的中继节点为易感染节点，则易感染节点继续将该数据子包广播传输至下一个任意中继节点；若传输到的中继节点为免疫节点，则免疫节点将该数据子包丢弃，且开始发送免疫信号干扰其余易感染节点；同时，免疫节点承担窃听工作，若免疫节点处于发射节点的最大传输半径内则认为窃听成功，否则认为窃听失败；5)重复步骤4)，直至信源节点发送的数据子包数≤待传输数据子包数；6)当目的节点收到信源节点通过多跳传输发来的数据子包数≥设定的目的节点可成功译码时所需的接收数据子包数量阈值时，目的节点出现临床病症，暴露已受感染，潜伏期结束；7)潜伏期结束后，目的节点将接收到的数据子包进行整合译码，恢复得到N个数据子包，进而得到原始数据。2.如权利要求1所述一种类新冠病毒潜伏期的水声通信网络数据保密传输方法，其特征在于在步骤1)中，所述将水声数据的信息重要度分级的具体方法为：设易感染节点的传输率为λ，表示每秒传输给其余易感染节点的数据子包个数；免疫节点的抑制率为μ，表示每秒传输给其余免疫节点的数据子包个数；设定上述节点的最大传输半径R；将水声数据的信息重要度IL
i
分成五级，即IL
i
＝1,2,3,4,5，级别越高代表信息重要度越高；信息重要度为1级时，即IL
i
＝1时，所需要的潜伏期时间设置为β；五种不同信息重要度等级条件下，目的节点被暴露时的接收数据子包数阈值比率设为δ
i
(i＝1,2,3,4,5)；3.如权利要求1所述一种类...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈友淦，董妍函，王微，熊长静，朱建英，陶毅，许肖梅，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：