一种基于生成对抗网络的物理层混沌加密光传输方法技术

本发明专利技术是一种基于生成对抗网络的物理层混沌加密光传输方法，该方法将发送的二进制比特数据流转换成二进制标签序列。接下来通过调制器映射到QAM的复数星座点符号序列上。再将得到的符号序列经过两次扰动加密，然后将IFFT运算的得到的时域信号进行加循环前缀后，经数模转换器转换成模拟电信号，再与光信号耦合进行传输。经光纤信道传输后，在接收端，光接收机接收到的光信号转换为电信号，采用与发射端处理的逆过程进行解调等处理，恢复原来的信息。该方法利用基于GAN网络的混沌系统产生扰动序列分别对星座图的星座点的相位和子载波的位置进行加密，提高加密系统复杂性的同时加速了信息加密的迭代过程，增强了通信系统的安全性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于生成对抗网络的物理层混沌加密光传输方法


[0001]本专利技术涉及信号加密
，具体的说是一种基于生成对抗网络的物理层混沌加密光传输方法。

技术介绍

[0002]互联网接入服务的快速增长逐渐促进了人们对宽带接入的需求，光接入网技术是其中一项关键技术，目前正在一些国家大量部署。考虑到传输光纤和中央办公设备资源可以被大家同时共享，在部署光接入时，由于正交频分复用（OFDM）技术频谱利用率高、抗多径衰弱能力强等优点，基于OFDM的无源光网络 (PONs)具有很大的优势。早期的PON部署基于ITU
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T G983系列中标准化的B
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PON系统。目前正在日本等亚洲国家安装的以太网PON (GE
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PON)系统具有千兆传输能力，符合IEEE802.3ah标准。与此同时，美国和欧洲的运营商现在正专注于ITU
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T G984系列中标准化的具有千兆比特能力的G
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PON系统，其典型的下行比特率为2.5 Gbit /s，上行比特率为1.25 Gbit /s。然而P本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于生成对抗网络的物理层混沌加密光传输方法，其特征在于：基于生成对抗网络与混沌系统，对传输信号进行加密，具体步骤如下：步骤1，在扰动序列生成模块中，用混沌系统生成初始密钥空间用于训练GAN网络，通过判别器与生成器的多次迭代训练得到具有加密特性的生成网络，所述的生成网络用于生成扰动序列；步骤2，发送的二进制比特数据流通过串并变换转换成二进制标签序列，再通过调制器映射到QAM的复数星座点符号序列上；步骤3，利用扰动序列对星座点相位和子载波位置进行扰动，完成加密；步骤4，加密后的信号在快速傅里叶逆变换运算后进行加循环前缀，经数模转换器转换成模拟电信号后再与光信号耦合，通过光纤信道传输；步骤5，在接收端接收到的光信号后将其转换为电信号，经过串并变换后的信号再经过快速傅里叶变换运算，利用和步骤3中相同的扰动序列完成解密；步骤6，对解密后的信号进行解码后完成传输。2.如权利要求1所述的一种基于生成对抗网络的物理层混沌加密光传输方法，其特征在于：所述的扰动序列生成模块中混沌系统采用条件对称混沌模型，方程如下：式中，a，b是系统参数，且均为实常数；x，y，z是状态变量，,,分别为x, y, z对于时序的导数。3.如权利要求2所述的一种基于生成对抗网络的物理层混沌加密光传输方法，其特征在于：所述的具有加密特性的生成网络训练生成过程具体为：输入随机序列，经过生成器生成置乱矩阵，判别器分析所生成矩阵作为输入与混沌序列作为输入相比是否具有加密特性，根据判别器的输出来修正生成器的参数，以及调整判别器本身的参数，以此反复训练生成器和判别器，在每次更新生成器参数时确保判别器参数固定，在每次更新判别器参数时确保生成器参数固定；训练结束后得到的生成网络用于在每一组信息传输时提供两组扰动序列，并分别发送到加密端和解密端用于对传输信号进行加密和解密。4.如权利要求3所述的一种基于生成对抗网络的物理层混沌加密光传输方法，其特征在于：随机抽样m个来自噪声分布P
noise
(z)的样本Z1={z1(1),z1(2)...z1(m)},Z2={z2(1),z2(2)...z2(m)}, Z1与Z2均用于作为生成网络的输入；随机抽样m个来自混沌系统生产的数据分布P
data
(x)的样本X={x(1),x(2)...x(m)},作为判别网络的输入；首先，固定生成网络G，训练判别网络D...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘博，忻向军，任建新，毛雅亚，朱筱嵘，王瑞春，沈磊，吴泳锋，孙婷婷，赵立龙，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：