一种抗截获通信的方法和系统与流程

1.本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种抗截获通信的方法和系统。


背景技术：

2.由于无线网络的广播性和无线信道的开放性，合法用户之间传输的信息存在被窃听或泄露的风险,通信的安全性难以得到保障。传统的物理层信息安全传输的技术主要分为信号层技术和信息层技术两个层面，具体地：
3.1)信号层技术属于隐蔽通信范畴，主要通过扩展信号频谱，降低信号的功率谱密度，使信号隐藏在噪声中不易被非法用户发现，但目前存在的频谱分析技术已减低了窃听难度，导致通信安全性降低；
4.2)信息层技术主要通过合法用户之间协商一个共同的密钥来实现信息的安全传输，一般利用非法用户无法预测的无线信道信息或属性来确定共享密钥，但是，一旦非法用户获取密钥后，就能实时进行窃听，通信安全性较低。
5.且随着移动通信网络的发展，对信息传输的安全性要求越来越高，因此如何提高通信的安全性是业内亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种抗截获通信的方法和系统。
7.为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种抗截获通信的方法，包括：
8.每接收一次原始信息，编码控制器生成一次编号信息，并根据所述编号信息从编码器群中选择相应编码器；还根据所述编号信息从码本空间选取对应的码本元素，利用所述码本元素对选出的编码器进行参数设置；设置完成的编码器对接收的原始信息进行编码，得到编码信息；
9.译码控制器通过预设方式获取所述编号信息，并按照上述选取和配置编码器的方式来选取和配置译码器，进而对接收的编码信息进行译码，得到原始信息。
10.本发明的有益效果是：每接收一次原始信息，编码控制器生成一次编号信息，根据生成的编号信息选取和配置编码器，即选取的编码器和编码器配置参数实时跳变，即便非法用户能截获编码信息流，也难以在短时间内通过所积累的编码信息正确译码，从而增加非法用户窃听和破解完整信息的难度，极大地提高通信系统抗截获性能。
11.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
12.进一步，所述码本空间ω＝{c
m,p,q,r
|m∈m,p∈p,q∈q,r∈r}，其中m＝{1,...,m}，p＝{1,...,p}，q＝{1,...,q}，r＝{1,...,r}，m、p、q和r均为正整数；码本空间中的任意一个码本元素c
m,p,q,r
对应一组由码型、码长、码率以及编码规则组成的配置参数；
13.所述编码器群/译码器群中的编码器/译码器以编号(m,p,q,r)或由(m,p,q,r)映射的编号为编码器索引/译码器索引；所述码本空间中的码本元素c
m,p,q,r
以编号(m,p,q,r)
或由(m,p,q,r)映射的编号为码本元素索引。
14.采用上述进一步方案的有益效果是，通过构建码本空间以及建立码本空间中码本元素的索引，以及编码器和译码器的索引；编码控制器每次接收原始信息时生成编号信息，可以根据编号信息和索引信息快速确定对应的编码器/译码器和码本元素，实现对编码器/译码器的选取和配置，即实现编码器和码本元素的实时跳变，即便非法用户能截获编码信息流，也难以在短时间内通过所积累的编码信息正确译码，从而增加非法用户窃听和破解完整信息的难度，极大地提高通信系统抗截获性能。
15.进一步，所述根据所述编号信息从编码器群中选择相应编码器，还根据所述编号信息从码本空间选取对应的码本元素，利用所述码本元素对选出的编码器进行参数设置，包括：根据所述编号信息从编码器群中查找匹配的编码器索引，根据匹配的编码器索引选取对应的编码器；根据所述编号信息从码本空间中查找匹配的码本元素索引，根据匹配的码本元素索引选取对应的码本元素，并根据选取的码本元素对选取的编码器进行参数配置。
16.采用上述进一步方案的有益效果是，根据编号信息和索引信息快速确定对应的编码器和码本元素，实现对编码器的选取和配置，即实现编码器和码本元素的实时跳变，即便非法用户能截获编码信息流，也难以在短时间内通过所积累的编码信息正确译码，从而增加非法用户窃听和破解完整信息的难度，极大地提高通信系统抗截获性能。
17.进一步，所述每接收一次原始信息，编码控制器生成一次编号信息，包括：每接收一次原始信息，编码控制器生成一个或多个随机编号；或者，每接收一次原始信息，编码控制器生成一个或多个预定编号；
18.所述译码控制器通过预设方式获取所述编号信息，包括：若所述编码控制器生成的编号信息为随机编号，则所述编码控制器与所述译码控制器之间通过信道传输所述随机编号，实现编译码同步；若所述编码控制器生成的编号信息为预定编号，则所述编码控制器与译码控制器同步于时钟基准，通过相同算法的编号生成器生成编号信息，实现编译码同步。
19.采用上述进一步方案的有益效果是，每接收一次原始信息，编码控制器可以生成随机编号，也可以生成预定编号；当生成随机编号时，通过信道传输随机编号，实现编译码同步；当生成预定编号时，编码控制器与译码控制器同步于时钟基准，通过相同算法的编号生成器生成编号信息，实现编译码同步；通过多种方式生成和同步编号信息，增加非法用户窃听和破解完整信息的难度，极大地提高通信系统抗截获性能。
20.进一步，所述编码控制器与所述译码控制器之间通过信道传输所述随机编号，以实现编译码同步，包括：编码控制器在编码信息前端插入带有编号信息的同步帧头，译码控制器识别并获取同步帧头中的编号信息，实现编译码同步；或者，编码控制器与译码控制器通过独立的保密信道传输编号信息，实现编译码同步；或者，编码控制器以预设的信息处理方法将编号信息隐藏在编码信息中，译码控制器通过相应的信息处理方法提取编号信息，实现编译码同步。
21.采用上述进一步方案的有益效果是，当通过信道传输随机编号时，可以在编码信息前端插入带有编号信息的同步帧头，或者将编号信息隐藏在编码信息中，或者通过独立的保密信道传输编号信息；可通过多种方式将随机编号传递给译码控制器，增加非法用户
窃听和破解完整信息的难度，极大地提高通信系统抗截获性能。
22.为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种抗截获通信的系统，包括编码器群输入模块、由多个编码器组成的编码器群、编码器群输出模块、译码器群输入模块、由多个译码器组成的编码器群、译码器群输出模块、编码控制器和译码控制器；
23.所述编码器群输入模块用于接收信息发送设备发送的原始信息；所述编码控制器用于每接收一次原始信息，生成一次编号信息，并根据所述编号信息从编码器群中选择相应编码器；还根据所述编号信息从码本空间选取对应的码本元素，利用所述码本元素对选出的编码器进行参数设置；设置完成的编码器对接收的原始信息进行编码，得到编码信息；所述编码器群输出模块用于整合所述编码信息，并将所述编码信息通过信息传输信道发送至译码器群输入模块；所述译码控制器用于通过预设方式获取所述编号信息，并按照上述选取和配置编码器的方式来选取和配置译码器，进而对接收的编码信息进行译码，得到原始信息；所述译码器群输出模块用于将译码得到的原始信息发送至信息接收设备。
24.本发明的有益效果是：每接收一次原始信息，编码控制器生成一次编号信息，根据生成的编号信息选取和配置编码器，即选取的编码器和编码器配置参数实时跳变，即便非法用户能截获编码信息流，也难以在短时间内通过所积累的编码信息正确译码，从而增加非法用户窃听和破解完整信息的难度，极大地提高通信系统抗截获性能。
25.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
26.进一步，所述码本空间ω＝{c
m,p,q,r
|m∈m,p∈p,q∈q,r∈r}，其中m＝{1,...,m}，p＝{1,...,p}，q＝{1,...,q}，r＝{1,...,r}，m、p、q和r均为正整数；码本空间中的任意一个码本元素c
m,p,q,r
对应一组由码型、码长、码率以及编码规则组成的配置参数；
27.所述编码器群中的编码器/译码器群中的译码器以编号(m,p,q,r)或由(m,p,q,r)映射的编号为编码器索引/译码器索引；所述码本空间中的码本元素c
m,p,q,r
以编号(m,p,q,r)或由(m,p,q,r)映射的编号为码本元素索引。
28.进一步，所述编码器群输入模块、编码器群输出模块、译码器群输入模块、译码器群输出模块包括串并
‑
并串变换和多路切换的两种功能模式；若选择多路切换模式，则每接收一次原始信息，所述编码控制器生成一个随机编号或预定编号，所述编码控制器/译码控制器根据所述一个随机编号或预定编号从编码器群/译码器群中选择一个编码器/译码器；若选择串并
‑
并串变换模式，则每接收一次原始信息，所述编码控制器生成多个随机编号或预定编号，所述编码控制器/译码控制器根据所述多个随机编号或预定编号从编码器群中选择多个编码器/译码器。
29.进一步，所述编码控制器每接收一次原始信息，生成一个或多个随机编号；或者，生成一个或多个预定编号；若所述编码控制器生成的编号信息为随机编号，则所述编码控制器与所述译码控制器之间通过信道传输所述随机编号，实现编译码同步；若所述编码控制器生成的编号信息为预定编号，则所述编码控制器与译码控制器同步于时钟基准，通过相同算法的编号生成器生成编号信息，实现编译码同步。
30.进一步，所述编码控制器与所述译码控制器之间通过信道传输所述随机编号，以实现编译码同步，包括：编码控制器在编码信息前端插入带有编号信息的同步帧头，译码控制器识别并获取同步帧头中的编号信息，实现编译码同步；或者，编码控制器与译码控制器通过独立的保密信道传输编号信息，实现编译码同步；或者，编码控制器以预设的信息处理
方法将编号信息隐藏在编码信息中，译码控制器通过相应的信息处理方法提取编号信息，实现编译码同步。
附图说明
31.图1为本发明实施例的一种抗截获通信的系统的结构示意图。
具体实施方式
32.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
33.结合图1进行说明，编码器群中包括多个编码器，分别标记为第一编码器、第二编码器
……
第n编码器，n为正整数，译码器群中包括多个译码器。
34.本发明实施例提供一种抗截获通信的方法，包括：每接收一次原始信息，编码控制器生成一次编号信息，并根据所述编号信息从编码器群中选择相应编码器；还根据所述编号信息从码本空间选取对应的码本元素，利用所述码本元素对选出的编码器进行参数设置；设置完成的编码器对接收的原始信息进行编码，得到编码信息；译码控制器通过预设方式获取所述编号信息，并按照上述选取和配置编码器的方式来选取和配置译码器，进而对编码信息进行译码得到原始信息。即译码控制器也是根据所述编号信息从译码器群中选择相应译码器；还根据所述编号信息从码本空间选取对应的码本元素，利用所述码本元素对选出的译码器进行参数设置，设置完成的译码器对接收到的编码信息进行译码。
35.上述实施例中，每接收一次原始信息，编码控制器生成一次编号信息，根据生成的编号信息选取和配置编码器，即选取的编码器和编码器配置参数实时跳变，即便非法用户能截获编码信息流，也难以在短时间内通过所积累的编码信息正确译码，从而增加非法用户窃听和破解完整信息的难度，极大地提高通信系统抗截获性能。
36.可选地，所述码本空间ω＝{c
m,p,q,r
|m∈m,p∈p,q∈q,r∈r}，其中m＝{1,...,m}，p＝{1,.,p}，q＝{1,...,q}，r＝{1,...,r}，m、p、q和r均为正整数；码本空间中的任意一个码本元素c
m,p,q,r
对应一组由码型、码长、码率以及编码规则组成的配置参数。
37.所述编码器群/译码器群中的编码器/译码器以编号(m,p,q,r)或由(m,p,q,r)映射的编号为编码器索引/译码器索引；所述码本空间中的码本元素c
m,p,q,r
以编号(m,p,q,r)或由(m,p,q,r)映射的编号为码本元素索引。
38.具体地，编码器和译码器的存储器中可以有多个存储单元。
39.如第一编码器有9个存储单元，9个存储单元的存储地址分别为1111h、1112h、1113h、1114h
……
1119h，可以将这9个存储地址直接为第一编码器的编码器索引，也可以将这9个存储地址分别映射为编号1、2、3、4
……
9作为编码器索引；同样地，可以将这9个存储地址直接作为码本元素c
1,1,1,1
、c
1,1,1,2
、c
1,1,1,3
、c
1,1,1,4
……
c
1,1,1,9
的索引，也可以将这9个存储地址分别映射为编号1、2、3、4
……
9作为上述码本元素的索引。译码器群中的译码器与编码器群中的编码器建立索引的方式相同。
40.如第二编码器有9个存储单元，9个存储单元的存储地址分别为1121h、1122h、1123h、1124h
……
1129h，那么可以将这9个存储地址直接作为第二编码器的编码器索引，也可以将9个存储地址映射为编号10、11、12、13
……
18作为第二编码器索引；同样地，可以将
这9个存储地址直接作为码本元素c
1,1,2,1
、c
1,1,2,2
、c
1,1,2,3
、c
1,1,2,4
、
……
c
1,1,2,9
的索引，也可以将这9个存储地址分别映射为编号10、11、12、13
……
18作为上述码本元素的索引。
41.如第九编码器有9个存储单元，9个存储单元的存储地址分别为1191h、1192h、1193h、1194h
……
1199h，那么可以将这9个存储地址直接作为第二编码器的编码器索引，也可以将9个存储地址映射为编号73、74、75、76
……
81作为第二编码器索引；同样地，可以将这9个存储地址直接作为码本元素c
1,1,9,1
、c
1,1,9,2
、c
1,1,9,3
、c
1,1,9,4
、
……
c
1,1,9,9
的索引，也可以将这9个存储地址分别映射为编号73、74、75、76
……
81作为上述码本元素的索引。
42.上述实施例中，根据编码器群中的m个码型、p个码长、q个码率以及r种编码规则等参数组成一个码本空间，码本空间中的码本元素c
m,p,q,r
以编号(m,p,q,r)或由(m,p,q,r)映射的编号为码本元素索引；编码器群/译码器群中的编码器/译码器以编号(m,p,q,r)或由(m,p,q,r)映射的编号为编码器索引/译码器索引。
43.通过构建码本空间以及建立码本空间中码本元素的索引，以及编码器和译码器的索引；编码控制器每次接收原始信息时生成编号信息，可以根据编号信息和索引信息快速确定对应的编码器/译码器和码本元素，实现对编码器/译码器的选取和配置，即实现编码器和码本元素的实时跳变，即便非法用户能截获编码信息流，也难以在短时间内通过所积累的编码信息正确译码，从而增加非法用户窃听和破解完整信息的难度，极大地提高通信系统抗截获性能。
44.可选地，根据所述编号信息从编码器群/译码器群中选择相应编码器/译码器，还根据编号信息从码本空间选取对应的码本元素，利用所述码本元素对选出的编码器/译码器进行参数设置，包括：根据所述编号信息从编码器群/译码器群中查找匹配的编码器索引/译码器索引，根据匹配的编码器索引/译码器索引选取对应的编码器/译码器；根据所述编号信息从码本空间中查找匹配的码本元素索引，根据匹配的码本元素索引选取对应的码本元素，并根据选取的码本元素对选取的编码器/译码器进行参数配置。
45.例如编码控制器生成编号1116，则可以根据编码器索引和译码器索引确定选取第一编码器和第一译码器，选取码本空间中的码本元素c
1,1,1,6
对第一编码器和第一译码器进行参数配置。或者，编码控制器生成编号6，则可以根据编码器索引和译码器索引确定选取第一编码器和第一译码器，选取码本空间中的码本元素c
1,1,1,6
对第一编码器和第一译码器进行参数配置。
46.再如，编码控制器生成编号1185，则可以根据编码器索引和译码器索引确定选取第八编码器和第八译码器，选取码本空间中的码本元素c
1,1,8,5
对第八编码器和第八译码器进行参数配置。或者，编码控制器生成编号68，则可以根据编码器索引和译码器索引确定选取八第编码器和第八译码器，选取码本空间中的码本元素c
1,1,8,5
对第八编码器和第八译码器进行参数配置。
47.上述实施例中，根据编号信息和索引信息快速确定对应的编码器/译码器和码本元素，实现对编码器/译码器的选取和配置，即实现编码器和码本元素的实时跳变，即便非法用户能截获编码信息流，也难以在短时间内通过所积累的编码信息正确译码，从而增加非法用户窃听和破解完整信息的难度，极大地提高通信系统抗截获性能。
48.进一步，所述每接收一次原始信息，编码控制器生成一次编号信息，包括：每接收一次原始信息，编码控制器生成一个或多个随机编号；或者，每接收一次原始信息，编码控
制器生成一个或多个预定编号。
49.所述译码控制器通过预设方式获取所述编号信息，包括：若所述编码控制器生成的编号信息为随机编号，则所述编码控制器与所述译码控制器之间通过信道传输所述随机编号，实现编译码同步；若所述编码控制器生成的编号信息为预定编号，则所述编码控制器与译码控制器同步于时钟基准，通过相同算法的编号生成器生成编号信息，实现编译码同步。
50.上述实施例中，每接收一次原始信息，编码控制器可以生成随机编号，也可以生成预定编号；当生成随机编号时，通过信道传输随机编号，实现编译码同步；当生成预定编号时，编码控制器与译码控制器同步于时钟基准，通过相同算法的编号生成器生成编号信息，实现编译码同步；通过选取一个或多个编码器，实现串行编码和并行编码编码方式的实时跳变；即通过多种方式生成和同步编号信息，即便非法用户能截获编码信息流，也难以在短时间内通过所积累的编码信息正确译码，从而增加非法用户窃听和破解完整信息的难度，极大地提高通信系统抗截获性能。
51.可选地，所述编码控制器与所述译码控制器之间通过信道传输所述随机编号，以实现编译码同步，包括：编码控制器在编码信息前端插入带有编号信息的同步帧头，译码控制器识别并获取同步帧头中的编号信息，实现编译码同步；或者，编码控制器与译码控制器通过独立的保密信道传输编号信息，实现编译码同步；或者，编码控制器以预设的信息处理方法将编号信息隐藏在编码信息中，译码控制器通过相应的信息处理方法提取编号信息，实现编译码同步。
52.上述实施例中，当通过信道传输随机编号时，可以在编码信息前端插入带有编号信息的同步帧头，或者将编号信息隐藏在编码信息中，或者通过独立的保密信道传输编号信息；可通过多种方式将随机编号传递给译码控制器，增加非法用户窃听和破解完整信息的难度，极大地提高通信系统抗截获性能。
53.本发明实施例还提供一种抗截获通信的系统，包括编码器群输入模块、由多个编码器组成的编码器群、编码器群输出模块、译码器群输入模块、由多个译码器组成的编码器群、译码器群输出模块、编码控制器和译码控制器。
54.所述编码器群输入模块用于接收信息发送设备发送的原始信息；所述编码控制器用于每接收一次原始信息，生成一次编号信息，并根据所述编号信息从编码器群中选择相应编码器；还根据所述编号信息从码本空间选取对应的码本元素，利用所述编码元素对选出的编码器进行参数设置；设置完成的编码器对接收的原始信息进行编码，得到编码信息；所述编码器群输出模块用于整合所述编码信息，并将所述编码信息通过信息传输信道发送至译码器群输入模块；所述译码控制器用于通过预设方式获取所述编号信息，并按照上述选取和配置编码器的方式来选取和配置译码器，进而对接收的编码信息进行译码，得到原始信息；所述译码器群输出模块用于将译码得到的原始信息发送至信息接收设备。
55.可以理解的是，上述编码器群输入模块、编码器群输出模块、译码器群输入模块和译码器群输出模块可为实体部件，如rs232接口、rj45接口或gpib接口等，也可为虚拟部件，如函数、方法等，能达到对信息进行传输的目的即可，在此不做具体限定。
56.上述实施例中，每接收一次原始信息，编码控制器生成一次编号信息，根据生成的编号信息选取和配置编码器，即选取的编码器和编码器配置参数实时跳变，即便非法用户
能截获编码信息流，也难以在短时间内通过所积累的编码信息正确译码，从而增加非法用户窃听和破解完整信息的难度，极大地提高通信系统抗截获性能。
57.可选地，所述码本空间ω＝{c
m,p,q,r
|m∈m,p∈p,q∈q,r∈r}，其中m＝{1,...,m}，p＝{1,...,p}，q＝{1,...,q}，r＝{1,...,r}，m、p、q和r均为正整数；码本空间中的任意一个码本元素c
m,p,q,r
对应一组由码型、码长、码率以及编码规则组成的配置参数；
58.所述编码器群中的编码器/译码器群中的译码器以编号(m,p,q,r)或由(m,p,q,r)映射的编号为编码器索引/译码器索引；所述码本空间中的码本元素c
m,p,q,r
以编号(m,p,q,r)或由(m,p,q,r)映射的编号为码本元素索引。
59.可选地，所述编码器群输入模块、编码器群输出模块、译码器群输入模块、译码器群输出模块包括串并
‑
并串变换和多路切换的两种功能模式；若选择多路切换模式，则每接收一次原始信息，所述编码控制器生成一个随机编号或预定编号，所述编码控制器/译码控制器根据所述一个随机编号或预定编号从编码器群/译码器群中选择一个编码器/译码器；若选择串并
‑
并串变换模式，则每接收一次原始信息，所述编码控制器生成多个随机编号或预定编号，所述编码控制器/译码控制器根据所述多个随机编号或预定编号从编码器群中选择多个编码器/译码器。
60.上述实施例中，若选择多路切换模式，则通过选取的一个编码器实现对原始信息的串行编码；若选择串并
‑
并串模式，则通过选取的多个编码器实现对原始信息的并行编码；通过多种编码方式实施跳变，进一步增加非法用户窃听和破解完整信息的难度，极大地提高通信系统抗截获性能。
61.可选地，所述编码控制器每接收一次原始信息，生成一个或多个随机编号；或者，生成一个或多个预定编号；若所述编码控制器生成的编号信息为随机编号，则所述编码控制器与所述译码控制器之间通过信道传输所述随机编号，实现编译码同步；若所述编码控制器生成的编号信息为预定编号，则所述编码控制器与译码控制器同步于时钟基准，通过相同算法的编号生成器生成编号信息，实现编译码同步。
62.可选地，所述编码控制器与所述译码控制器之间通过信道传输所述随机编号，以实现编译码同步，包括：编码控制器在编码信息前端插入带有编号信息的同步帧头，译码控制器识别并获取同步帧头中的编号信息，实现编译码同步；或者，编码控制器与译码控制器通过独立的保密信道传输编号信息，实现编译码同步；或者，编码控制器以预设的信息处理方法将编号信息隐藏在编码信息中，译码控制器通过相应的信息处理方法提取编号信息，实现编译码同步。
63.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
64.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。