[发明专利]编码方法、解码方法、隐蔽通信方法及系统

说明书

本发明属于网络信息安全技术领域，具体涉及一种编码方法、解码方法、隐蔽通信方法及系统，其中编、解码方法包括：将机密数据调至为VoNR的含密包间时延；选择嵌入模式，并发送嵌入模式同步时延，实现隐写同步；根据所选嵌入模式，依次按照正常或含密包间时延发送VoNR数据包；接收VoNR数据包后获取VoNR包间时延，根据同步时延确定嵌入模式；以及根据嵌入模式依次提取含密包间时延，以恢复机密数据，实现了提高工业互联网隐蔽通信系统的抗检测性和安全性。

技术领域

本发明属于网络信息安全技术领域，具体涉及一种编码方法、解码方法、隐蔽通信方法及系统。

背景技术

工业互联网通过构建连接机器、物料、人、信息系统的基础网络，实现工业数据的全面感知、动态传输、实时分析，形成科学决策与智能控制，提高制造资源配置效率。其中，智能生产管理与监控主要涉及产品生产全程数据和设备运行状态数据的自动采集、传输和分析，包括生产进度、核心参数、设备状态等信息，从而实现生产过程的智能化监控、工业设备故障诊断等。然而，随着工业互联网的迅猛发展和广泛应用，其边界的可渗透性以及无线传输的开放性，导致其难以抵御外部攻击，工业数据正面临着极大的安全威胁。

工业数据作为制造企业的重要商业机密，在开放性无线链路传输中可能遭遇竞争对手攻击方的监听和窃取，造成信息泄露，导致企业遭受重大经济损失、影响其市场核心竞争力，甚至威胁企业的生存和发展。因此，需要采用隐蔽通信技术手段保证工业数据的安全传输。网络隐写是将合法网络数据流作为信息隐藏的载体，采用各种方式将秘密信息调制其中的一类隐蔽通信技术。

网络隐写可分为存储式和时间式两大类。存储式隐写主要利用网络协议冗余，将秘密信息嵌入协议首部或负载部分。此类方法简单易行，但大多因改变协议原有默认值而易被检测，缺乏隐蔽性。时间式隐写则是将秘密信息调制到网络数据流的时间属性中，然而现有方法容易产生异常时间特性，或易受延时、抖动等网络噪声的干扰，影响隐蔽通信的可靠性。同时，纠错编码等同步机制的引入往往会增加系统开销和复杂度。因此，如何提升网络隐写的隐蔽性和鲁棒性，并寻求新的隐写载体成为了急需解决的迫切问题。

因此，基于上述技术问题需要设计一种新的编码方法、解码方法、隐蔽通信方法及系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种编码方法、解码方法、隐蔽通信方法及系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种编码方法包括：

将机密数据调至为VoNR的含密包间时延；

选择嵌入模式，并发送嵌入模式同步时延，实现隐写同步；以及

根据所选嵌入模式，依次按照正常或含密包间时延发送VoNR数据包。

进一步，所述将机密数据调至为VoNR的含密包间时延的方法包括：

采集受信道噪声干扰后的正常包间时延数据流样本，记为JitNorIPD；

其中，Jit|·|为网络中的抖动噪声干扰；NorIPD表示正常VoNR包间时延数据流；

根据正常VoNR网络时延抖动噪声的分布特性，将其分布区间记为[-ε,+ε]，ε为抗抖动强度因子，并且ε＞0；

拟合JitNorIPD的累积分布函数CDF，并将概率较大的时延区间ΔD|p_max划分为用于隐写编码的两部分，记为

其中，是用于映射为秘密比特0或1的时延区间；和分别为相应时延区间的上限和下限，且

机密数据为取值0或1的二进制数据流，记为S＝{s_i|i＝1,2,…,m}；

其中，s_i∈{0,1}；