一种基于5G网络的数字信息的传输用加密型传输方法

摘要

本发明公开了一种基于5G网络的数字信息的传输用加密型传输方法，该方法旨在解决现有技术下没有对信源和信道进行编码，因此在传送数据流中会产生误码，从而使接收端产生图像跳跃、不连续等现象，纠错能力和抗干扰能力差的技术问题。该方法步骤为S1：对信源进行信源编码以减少或消除数据的冗余；S11：信源符号集A=a1，a2，，aN，共N个符号，输入信号源符号序列为U=（u1，u2，，uL）；S12：在第i步，编码器从‑1短语后的第一个符号开始向后搜索在此之前从未出现过的最短短语。该方法采用密钥流发生器生成流密码，将明文和密钥进行异或处理得到密文，提高数字信息的安全性，增强了数据在信道中传输时抵御各种干扰的能力，提高通信有效性。

说明书

技术领域

本发明属于数字信息传输技术领域，具体涉及一种基于5G网络的数字信息的传输用加密型传输方法。

背景技术

5G网络通信技术是当前世界上最先进的一种网络通信技术之一，在传输速度上的提高在实际应用中十分具有优势，5G网络通信技术应用在不同的场景中都能进行很稳定的传输，能够适应多种复杂的场景，因此不会因为工作环境的场景复杂而造成传输时间过长或者传输不稳定的情况，会大大提高工作人员的工作效率。

目前，专利号为CN202011494138.3的发明专利公开了一种基于5G通信技术的工业网络安全加密处理方法，包括以下步骤：S1、采用工业数据编解码芯片对数据进行编解码，并完成数据调度和多模自适应传输；S2、通过加密算法，对数据进行实时加解密，密钥更新模块根据软件产生的初始密钥生成密钥流生成器的密钥和初始化向量进行更新；加密算法采用128位的密钥和96位的初始化向量IV，内部状态为256位；加密算法主要由线性反馈移位寄存器(LFSR)、非线性反馈移位寄存器(NFSR)和预输出函数构成。其采用的是通过流加密算法，保证流加密系统的安全性，但该方法存在没有对信源和信道进行编码，因此在传送数据流中会产生误码，从而使接收端产生图像跳跃、不连续等现象，纠错能力和抗干扰能力差。

因此，针对上述传输方法纠错能力和抗干扰能力差的问题，亟需得到解决，以改善传输方法的使用场景。

发明内容

（1）要解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于5G网络的数字信息的传输用加密型传输方法，该方法旨在解决现有技术下没有对信源和信道进行编码，因此在传送数据流中会产生误码，从而使接收端产生图像跳跃、不连续等现象，纠错能力和抗干扰能力差的技术问题。

（2） 技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种基于5G网络的数字信息的传输用加密型传输方法，其步骤如下：

S1：对信源进行信源编码以减少或消除数据的冗余；

S2：输入明文数字信息，设明文流为：

S3：密钥流由密钥流发生器f产生：

S31：密钥调度算法使用原始密钥生成S表；

S32：伪随机数生成算法利用S表来生成流密钥序列；

S4：加密：经过密钥流发生器生成的密钥流为

经加密变换

S5：信道编码：信源输出一系列的二进制0和1，这些二进制块分成固定长的消息块，每个消息块记作M，由k比特信息组成，根据近似下三角形法产生一个n维向量，这个向量就是m的码字，信息M对应的码字位C，其中C=[c0，c1,

S6：数字调制：相对相位

S7:调制解调：对每个码元稳定区内的采样点按照计算公式二I=

S8：信道译码：将

S9：输出端对密文流C=

优选地，所述S1的具体步骤为：

S11：信源符号集A=a1，a2，

S12：在第i步，编码器从

S13：若设此前缀是在第j（＜i）步时出现的，则对

优选地，所述S3中

优选地，所述S3的具体步骤为：

S311：对S表的每个单元依照编号从0-255依次填充，即S[0]=0，S[1]=1，

S312：对S表中的单元交换位置，初始化一个变量j=0，然后对于S表的第i个单元，计算得j=（j+ S[i]+ T[i]）mod256，括号中的j为上一次计算得出的j值，每次计算出j后，交换S[i]和S[j]的位置。

优选地，所述S32的具体步骤为：S321：首先初始化两个变量i=0，j=0，在每次生成一字节的密钥流之前，i自增1，i=（i+1）mod256，j自加上S[i]的值，j=（j+ S[i]）mod256，自加交换S[i]和S[j]的值，打乱S表，输出一字节的密钥流，密钥流取自S表的第S[i]+ S[j]个单元；

S322：重复S221，生成多个字节的密钥流序列。

优选地，所述S4中

优选地，所述S5中M=[m0，m1，

优选地，所述S6中计算公式一为

优选地，所述S7中n代表每个载波周期的采样点个数，N代表做DFT时使用的稳定区内的采样点个数,

优选地，所述S8中子译码模块2的输出处理方式为反交织。

（3）有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的方法采用密钥流发生器生成流密码，将明文和密钥进行异或处理得到密文，加密速度快，能够扰乱明文的统计特性，提高数字信息的安全性，利用对信道进行编码，解决了移动通信存在干扰和衰落，在信号传输过程中出现差错的问题，增强了数据在信道中传输时抵御各种干扰的能力，提高系统的可靠，利用信源编码将数据压缩，将信源的模拟信号转化成数字信号，实现模拟信号的数字化传输，减少或消除信源冗余度，提高通信有效性。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，以进一步阐述本发明，显然，所描述的具体实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的样式。

本具体实施方式是基于5G网络的数字信息的传输用加密型传输方法，其步骤如下：

S1：对信源进行信源编码以减少或消除数据的冗余；

S2：输入明文数字信息，设明文流为：

S3：密钥流由密钥流发生器f产生：

S31：密钥调度算法使用原始密钥生成S表；

S32：伪随机数生成算法利用S表来生成流密钥序列；

S4：加密：经过密钥流发生器生成的密钥流为

经加密变换

S5：信道编码：信源输出一系列的二进制0和1，这些二进制块分成固定长的消息块，每个消息块记作M，由k比特信息组成，根据近似下三角形法产生一个n维向量，这个向量就是m的码字，信息M对应的码字位C，其中C=[c0，c1,

S6：数字调制：相对相位

S7:调制解调：对每个码元稳定区内的采样点按照计算公式二I=

S8：信道译码：将

S9：输出端对密文流C=

其中，S1的具体步骤为：S11：信源符号集A=a1，a2，

同时，S4中

另外，S6中计算公式一为

此外，S8中子译码模块2的输出处理方式为反交织。

以上描述了本发明的主要技术特征和基本原理及相关优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性具体实施方式的细节，而且在不背离本发明的构思或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将上述具体实施方式看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照各实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。