1. 研究目的与意义(文献综述)
近年来,随着对于无线信道研究的深入,以及各种新技术的发展,无线通讯的物理层资源得到了充分的应用,为安全传输开辟了道路,而物理层安全也逐步成为了无线安全传输技术研究的热点问题,物理层安全是以窃听信道模型为基础的,包含保密编码,密钥协商,协作干扰等技术,在这些研究方向上也已经有了相当程度的进展,并且正在逐步从理论走向应用。
传统的信息安全技术,主要集中于网络层以上各层,保密通讯主要是以密码学为基础的相关加密技术,即让窃听者即使得到了与合法用户一样的电文,也由于不知道密钥而无法获知电文中的信息。传统的加密方式主要是建立在计算量的基础上的。由于密钥总是有限的,如果要通过试验和猜测的办法进行解密也是可行的,只不过会因为运算量实在太大,而使得解密变得不是太可能了。这种基础并不牢靠,之后再随着计算机技术的发展,运算能力的飞速提升,这种加密技术就变得更不安全,而且也没有充分利用无线通信物理层的特性。
随着对无线信道的研究的不断深入,物理层传输技术(正交频分复用技术、多天线技术、协同通信、中继技术)等的不断发展,无线通讯的物理层资源得到极大丰富。这些丰富的物理层特性和资源,利用无线信道的随机性、专有性,同时也为安全传输的物理层技术开辟了道路。物理层安全就是指我们可以利用物理信道的唯一性和互易性,来实现信息加密,产生密码,辨识合法用户等。因为这些特性,就很难被窃听、用户猜到或者破解,这样窃听用户就无法获得和合法用户一样的信息,增强了传输的安全性。物理层安全技术是作为上层安全的补充出现,在很大程度上也能够增强整个系统的保密安全性能。
2. 研究的基本内容与方案
本论文是基于mceliece加密机制,它是利用纠错码构造出的一类公钥密码体制。在纠错码中,一般线性码的译码问题是np完全问题,但是某些线性码,如goppa码却有快速译码算法。根据这一事实,采用goppa码生成矩阵,即可构造m公钥体制。这种加密系统使用goppa代码作为专用密钥,并将其编码为线性代码作为公共密钥,要想对公共密钥进行解码,就必须知道专用密钥。与其他公共秘钥系统相比,mceliece加密系统具有编解码迅速、安全性高等优点。
本次研究除了主要针对传统的mceliece加密系统,从信息论安全的角度对其安全性进行分析,还提出了新的改进的加密算法,进一步提升通信的安全性。
用物理层安全的方法来分析、研究不同攻击方法下该机制的安全性,可通过信息速率,公开密钥量,计算疑义度来衡量,并通过matlab仿真实验平台对当前信道模型编码的安全性进行仿真分析,做出进行总结。
3. 研究计划与安排
1-3周:查阅相关文献资料,熟悉题目含义及基本研究内容,撰写开题报告。
4-9周:完成相关理论知识的学习与研究,对mceliece加密系统及安全性的度量方法进行学习。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]刘丰.无线物理层信息安全探析[j].计算机光盘软件与应用.2012(03)
[2]梁权.基于属性加密体制的访问控制研究[d].华中科技大学2012
[3]张莹莹.基于纠错码的公钥密码算法分析与设计[d].南京理工大学.2012
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