[发明专利]一种基于5G网络的数字信息的传输用加密型传输方法

权利要求书

1.一种基于5G网络的数字信息的传输用加密型传输方法，其特征在于，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：M＝m₁m₂…m_i…；

S3：密钥流由密钥流发生器f产生：Z_i＝f(K，σ_i),密钥流发生器内预装的RC4算法使用一个S表来生成密钥流，原始密钥K的长度为1字节～256字节，S表为一个数组，其大小为256，表示为S[0]～S[255]，其中每个S表单元能够存放一个字节，

其中，σ_i是加密器中的记忆元件在i时刻的状态，f是由密钥K和σ_i产生的函数；

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表来生成密钥流序列；

S4：加密：经过密钥流发生器生成的密钥流为K＝k₁k₂…k_i…，明文流M＝m₁m₂…m_i…，

经加密变换c＝c₁c₂…c_i…＝E_k1(m₁)E_k2(m₂)…E_ki(m_i)…，得到密文流c＝c₁c₂…c_i…，

其中，E_k1、E_k2、…E_ki是加密函数；

S5：信道编码：信源输出一系列的二进制0和1，包括二进制0和1的二进制块分成固定长的消息块，每个消息块记作L，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，消息块L对应的码字位C，其中C＝[c0，c1,…，c(n-1)]，则找到k个线性无关的码字g0，g1，…g(k-1)，使得C＝m0*g0+m1*g1+…+m(k-1)g(k-1)，在C中，信息位不变，校验位附加在信息位之后，写成矩阵的形式就是：C＝L*G，另外由n-k个n维线性无关向量h0，h1，…，h(n-k-1)生成C⊥；

S6：数字调制：相对相位定义为本码元初相与前一码元初相的差，根据计算公式一差分编码电路将绝对码a_k变成相对码b_k，

其中，计算公式一为b_k＝a_k+b_k-1；

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和计算公式三做DFT，然后提取出前后码元的相位跳变信息来进行解调判决：计算并根据Q和I的正负情况确定的取值范围，把本码元的相位记为前一码元的相位记为则其中，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,是进行了位同步点调整时附加的相位；

S8：信道译码：将X₀，C₁送入子译码模块1，子译码模块1根据SOVA译码算法译码，并产生可靠性信息L_e1，L_e1经处理后得到的L_a1作为子译码模块2的软输入，子译码模块2根据SOVA译码算法译码产生可靠性信息L_e2，L_e2经处理后得到L_a2，X₀和C₁一起作为子译码模块1的软输入，经子译码模块1译码再次得到可靠性信息送给子译码模块2，循环操作，直到译码性能不再提高，将子译码模块2的输出处理后进行硬判决，其结果为译码器的最终输出；

S9：输出端对密文流c＝c₁c₂…c_i…经过计算M＝m₁m₂…m_i…＝D_k1(c₁)D_k2(c₂)…D_ki(c_i)…，得到明文流M＝m₁m₂…m_i…，

其中，D_k1、D_k2、…D_ki是加密函数的反变换，

其中，所述S1为：

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s_i-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s_i，将短语s_i添加至字典第i段，由于s_i是此时字典中最短的新短语，所以s_i在去掉最后一个符号x后所得的前缀必定是字典中之前已经出现过的；

S13：若设此前缀是在第j步时出现的，ji，则对s_i的编码利用j和s_i最后一位符号x来表示，即为码字(j，x)，对于段号j，最多需要[logi]bit表示，而符号x只需[logK]bit，若字典中短语共有M(U)个，则U序列输出的码流总长度为([logi]+[logK])，

其中，所述S31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，…，S[255]＝255，然后建立一个临时数组T，称为T表，其大小与S表相同，使用原始密钥K对T表进行填充，若K的长度等于256，则直接将K赋值给T表，若K的长度小于256，则T表剩余的部分继续使用密钥K循环填充，直到填满为止，假设密钥K＝123，T表长度为7，则T表＝1231231；

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，

其中，所述S32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，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S321，生成多个字节的密钥流序列。

2.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的数字信息的传输用加密型传输方法，其特征在于，所述S8中子译码模块2的输出处理方式为反交织。