CN103634098A - 基于时间间隔的信息隐藏方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于时间间隔的信息隐藏方法，属于信息加密领域，本发明通过编码发送器与编码接收器协商时间片为k个时间单位并将协商结果发送给编码接收器，然后对待传输的信息进行分组，并把各时间片以及对应的信息按分组进行编码；将分组后的各组信息根据对应的时间片编码为发送时间间隔序列并接收编码接收器的接收时间间隔序列；最后通过判断接收时间间隔序列与发送时间间隔序列是否相等，以将分组后的各组信息发送到编码接收器。本发明提供了一种可靠的且安全的基于时间间隔的信息隐藏方法，能够完善的处理时延，同时，时间间隔的大小依赖时间片以及原信息，信息不易被第三方破解，故该信道更加可靠、安全。

Description

基于时间间隔的信息隐藏方法

技术领域

本发明属于信息加密领域，特别是涉及一种基于时间间隔的信息隐藏方法。 

背景技术

互联网的飞速发展使网络安全问题也越来越受到人们的关注，而隐蔽信道作为一种严重危害网络安全的入侵也成为研究的热点，隐蔽信道是指以危害系统安全策略的方式传输信息的通道。隐蔽信道作为一种重要的隐蔽通信的工具，可能被黑客用来窃取未被授权的数据，造成严重的信息泄露事故，但同时也已成为传输密钥、网络身份认证和版权保护信息的重要工具。 

隐蔽时间信道是通过事件的时间来发送信息的一种隐蔽信道，目前，已有许多关于隐蔽时间信道的研究，其中基于时间间隔的信息隐藏方法主要是用时间间隔为ΔT代表0，时间间隔为2ΔT代表1，该方法较容易被第三方解码原信息，并且一旦出现时延，接收方就无法解码出原信息。因此，如何设计一种可靠、安全的基于时间间隔的信息隐藏方法就显得非常具有研究意义和实用价值。 

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种更加安全可靠的基于时间间隔的信息隐藏方法。 

为实现上述目的，本发明提供了一种基于时间间隔的信息隐藏方法，包括以下步骤： 

步骤一、编码发送器与编码接收器协商时间片为k个时间单位并将协商结 果发送给编码接收器，k为正整数且k^≥3； 

步骤二、对待传输的信息进行分组，每组大小为k-2比特，并把各时间片以及对应的信息按分组进行编码； 

步骤三、编码发送器将编码后的信息发送给编码接收器，并接收编码接收器的接收时间间隔序列； 

步骤四、判断接收时间间隔序列与发送时间间隔序列是否相等；当接收时间间隔序列与发送时间间隔序列不相等时，编码发送器发出撤销命令给编码接收器且编码发送器将该时间片内的信息重新进行发送；当接收时间间隔序列与发送时间间隔序列相等时，接着编码下一个时间片内应发送的信息并进行发送。 

采用以上技术方案，能够完善的处理时延，同时，时间间隔的大小依赖时间片以及原信息，信息不易被第三方破解，故该信道更加可靠、安全。 

进一步的，本发明还包括对接收到的数据进行解码的步骤；所述对接收到的数据进行解码的步骤按以下步骤执行： 

A1、编码接收器接收编码发送器发出的协商结果； 

A2、判断编码接收器接收到的数据是否为撤销命令；当编码接收器接收到的数据为撤销命令时，编码接收器丢弃该时间片内解码的信息；当编码接收器接收到的数据不是撤销命令时，则将接收到的时间间隔序列进行解码并将其整合后输出。 

较佳的，步骤二中所述把各时间片以及对应的信息按分组进行编码按以下步骤执行： 

B1、设定待编码的信息为P[1…(k-2)]，该轮迭代编码的信息的序号为i，i∈[1,k-2]且i为整数，该轮迭代得到的时间间隔序号为j,j∈[1,k-1]且j为整 数，编码的时间大小为Time，Time∈[1,k]，待编码的信息P[i…(k-2)]的长度为Len，Len∈[1,(k-2)]；设定参数初始值，i=1，j=1，Time=k，Len=k-2； 

B2、判断Len是否大于1，如果Len>1，则转到B3执行，否则，转到B6执行； 

B3、判断P[i]是否等于1，当P[i]=1时，执行B4；否则，执行步骤B5；其中P[i]为序号为i的信息，P[i]∈{0,1}； 

B4、按如下步骤计算时间间隔，并更新下一轮参数： 

C1、设定第j个时间间隔为C[j]，C[j]∈[1,(k-1)]；计算C[j]=Time-1-Len； 

C2、计算Time=Len+1； 

C3、参数j=j+1，i=i+1，Len=Len-1； 

C4、执行步骤B2； 

B5、更新参数后执行步骤B2，更新参数按如下步骤执行：计算i=i+1，计算Len=Len-1； 

B6、判断P[i]是否等于1，当P[i]=1时，执行步骤B7；否则执行步骤B8； 

B7、计算时间间隔，其按以下步骤进行： 

D1、计算C[j]=Time-2； 

D2、参数j=j+1； 

D3、将C[j]赋值为1，然后执行步骤B9； 

B8、计算C[j]=Time-1，然后执行步骤B9； 

B9、输出时间间隔序列。 

较佳的，步骤A2中将接收到的时间间隔序列进行解码包括以下步骤： 

E1、设定扫描到时间间隔序列C[1…s]的时间间隔序号为r，r∈[1,s]；扫描 到时间间隔序列C[1…n]的时间间隔序号为s，s∈[1,n)；设定index为信息P[1…(k-2)]中的值应被置为1的序号，index∈[1,(k-2)]；设定参数初始值r=1，s=1，index=0，并将P[1…(k-2)]的值均置为0； 

E2、判断C[1]是否等于k-1，当C[1]=k-1时，执行步骤E7；否则执行步骤E3； 

E3、判断s是否小于n，当s<n时，执行步骤E4；否则执行步骤E7； 

E4、判断r是否小于或等于s，当r小于或等于s时，执行步骤E5；否则执行步骤E6； 

E5、计算index=index+C[r]，其中C[r]∈[1,(k-2)]，并且计算r=r+1，然后执行步骤E4； 

E6、将P[index]赋值为1，并且计算s=s+1，然后执行步骤E3； 

E7、输出信息P[1…（k-2）]。 

本发明的有益效果是：本发明提供了一种可靠的且安全的基于时间间隔的信息隐藏方法，能够完善的处理时延，同时，时间间隔的大小依赖时间片以及原信息，信息不易被第三方破解，故该信道更加可靠、安全。 

附图说明

图1是本发明一具体实施方式的流程示意图。 

图2是本发明中编码的流程示意图。 

图3是本发明中解码的流程示意图。 

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的 元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。 

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明： 

如图1所示，一种基于时间间隔的信息隐藏方法，其特征在于包括以下步骤： 

步骤一、编码发送器与编码接收器协商时间片为k个时间单位并将协商结果发送给编码接收器，k为正整数且k≥3； 

步骤二、对待传输的信息进行分组，每组大小为k-2比特，并把各时间片以及对应的信息依次按分组进行编码； 

步骤三、编码发送器将编码后的信息发送给编码接收器，并接收编码接收器的接收时间间隔序列； 

步骤四、判断接收时间间隔序列与发送时间间隔序列是否相等；当接收时间间隔序列与发送时间间隔序列不相等时，编码发送器发出撤销命令给编码接 收器且编码发送器将该时间片内的信息重新进行发送；其中发送时间间隔与时间片相等时表示撤销命令，由于正常的发送时间间隔均小于时间片，故用与时间片相等的发送时间间隔表示撤销命令；当接收时间间隔序列与发送时间间隔序列相等时，执行步骤五。 

步骤五、判断信息是否发送完成；当信息发送完成时执行步骤六；当信息发送未完成时，返回执行步骤二，编码下一个时间片内应发送的信息。 

步骤六、对接收到的数据进行解码的步骤；所述对接收到的数据进行解码的步骤按以下步骤执行： 

A1、编码接收器接收编码发送器发出的协商结果； 

A2、判断编码接收器接收到的数据是否为撤销命令；当编码接收器接收到的数据为撤销命令时，编码接收器丢弃该时间片内解码的信息；当编码接收器接收到的数据不是撤销命令时，则将接收到的时间间隔序列进行解码并将其整合后输出。 

如图2所示，步骤二中所述把各时间片以及对应的信息按分组进行编码按以下步骤执行： 

B1、设定待编码的信息为P[1…(k-2)]，该轮迭代编码的信息的序号为i，i∈[1,k-2]且i为整数，该轮迭代得到的时间间隔序号为j,j∈[1,k-1]且j为整数，编码的时间大小为Time，Time∈[1,k]，待编码的信息P[i…(k-2)]的长度为Len，Len∈[1,(k-2)]；设定参数初始值，i=1，j=1，Time=k，Len=k-2； 

B2、判断Len是否大于1，如果Len>1，则转到B3执行，否则，转到B6执行； 

B3、判断P[i]是否等于1，当P[i]=1时，执行B4；否则，执行步骤B5；其 中P[i]为序号为i的信息，P[i]∈{0,1}； 

B4、按如下步骤计算时间间隔，并更新下一轮参数： 

C1、设定第j个时间间隔为C[j]，C[j]∈[1,(k-1)]；计算C[j]=Time-1-Len； 

C2、计算Time=Len+1； 

C3、参数j=j+1，i=i+1，Len=Len-1； 

C4、执行步骤B2； 

B5、更新参数后执行步骤B2，更新参数按如下步骤执行：计算i=i+1，计算Len=Len-1； 

B6、判断P[i]是否等于1，当P[i]=1时，执行步骤B7；否则执行步骤B8； 

B7、计算时间间隔，其按以下步骤进行： 

D1、计算C[j]=Time-2； 

D2、参数j=j+1； 

D3、将C[j]赋值为1，然后执行步骤B9； 

B8、计算C[j]=Time-1，然后执行步骤B9； 

B9、输出时间间隔序列。 

如图3所示，步骤A2中将接收到的时间间隔序列进行解码包括以下步骤： 

E1、设定扫描到时间间隔序列C[1…s]的时间间隔序号为r，r∈[1,s]；扫描到时间间隔序列C[1…n]的时间间隔序号为s，s∈[1,n)；设定index为信息P[1…(k-2)]中的值应被置为1的序号，index∈[1,(k-2)]；设定参数初始值r=1，s=1，index=0，并将P[1…(k-2)]的值均置为0； 

E2、判断C[1]是否等于k-1，当C[1]=k-1时，执行步骤E7；否则执行步骤E3； 

E3、判断s是否小于n，当s<n时，执行步骤E4；否则执行步骤E7； 

E4、判断r是否小于或等于s，当r小于或等于s时，执行步骤E5；否则执行步骤E6； 

E5、计算index=index+C[r]，其中C[r]∈[1,(k-2)]，并且计算r=r+1，然后执行步骤E4； 

E6、将P[index]赋值为1，并且计算s=s+1，然后执行步骤E3； 

E7、输出信息P[1…（k-2）]。 

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。 

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。 

Claims (4)

1.一种基于时间间隔的信息隐藏方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、编码发送器与编码接收器协商时间片为k个时间单位并将协商结果发送给编码接收器，k为正整数且k≥3；

步骤二、对待传输的信息进行分组，每组大小为k-2比特，并把各时间片以及对应的信息按分组进行编码；

步骤三、编码发送器将编码后的信息发送给编码接收器，并接收编码接收器的接收时间间隔序列；

步骤四、判断接收时间间隔序列与发送时间间隔序列是否相等；当接收时间间隔序列与发送时间间隔序列不相等时，编码发送器发出撤销命令给编码接收器且编码发送器将该时间片内的信息重新进行发送；当接收时间间隔序列与发送时间间隔序列相等时，接着编码下一个时间片内应发送的信息并进行发送。

2.如权利要求1所述的基于时间间隔的信息隐藏方法，其特征在于：还包括对接收到的数据进行解码的步骤；所述对接收到的数据进行解码的步骤按以下步骤执行：

A1、编码接收器接收编码发送器发出的协商结果；

A2、判断编码接收器接收到的数据是否为撤销命令；当编码接收器接收到的数据为撤销命令时，编码接收器丢弃该时间片内解码的信息；当编码接收器接收到的数据不是撤销命令时，则将接收到的时间间隔序列进行解码并将其整合后输出。

3.如权利要求1所述的基于时间间隔的信息隐藏方法，其特征是：步骤二中所述把各时间片以及对应的信息按分组进行编码按以下步骤执行：

B1、设定待编码的信息为P[1…(k-2)]，该轮迭代编码的信息的序号为i，i∈[1,k-2]且i为整数，该轮迭代得到的时间间隔序号为j,j∈[1,k-1]且j为整数，编码的时间大小为Time，Time∈[1,k]，待编码的信息P[i…(k-2)]的长度为Len，Len∈[1,(k-2)]；设定参数初始值，i=1，j=1，Time=k，Len=k-2；

B2、判断Len是否大于1，如果Len>1，则转到B3执行，否则，转到B6执行；

B3、判断P[i]是否等于1，当P[i]=1时，执行B4；否则，执行步骤B5；其中P[i]为序号为i的信息，P[i]∈{0,1}；

B4、按如下步骤计算时间间隔，并更新下一轮参数：

C1、设定第j个时间间隔为C[j]，C[j]∈[1,(k-1)]；计算C[j]=Time-1-Len；

C2、计算Time=Len+1；

C3、参数j=j+1，i=i+1，Len=Len-1；

C4、执行步骤B2；

B5、更新参数后执行步骤B2，更新参数按如下步骤执行：计算i=i+1，计算Len=Len-1；

B6、判断P[i]是否等于1，当P[i]=1时，执行步骤B7；否则执行步骤B8；

B7、计算时间间隔，其按以下步骤进行：

D1、计算C[j]=Time-2；

D2、参数j=j+1；

D3、将C[j]赋值为1，然后执行步骤B9；

B8、计算C[j]=Time-1，然后执行步骤B9；

B9、输出时间间隔序列。

4.如权利要求2所述的基于时间间隔的信息隐藏方法，其特征是：步骤A2中将接收到的时间间隔序列进行解码包括以下步骤：

E1、设定扫描到时间间隔序列C[1…s]的时间间隔序号为r，r∈[1,s]；扫描到时间间隔序列C[1…n]的时间间隔序号为s，s∈[1,n)；设定index为信息P[1…(k-2)]中的值应被置为1的序号，index∈[1,(k-2)]；设定参数初始值r=1，s=1，index=0，并将P[1…(k-2)]的值均置为0；

E2、判断C[1]是否等于k-1，当C[1]=k-1时，执行步骤E7；否则执行步骤E3；

E3、判断s是否小于n，当s<n时，执行步骤E4；否则执行步骤E7；

E4、判断r是否小于或等于s，当r小于或等于s时，执行步骤E5；否则执行步骤E6；

E5、计算index=index+C[r]，其中C[r]∈[1,(k-2)]，并且计算r=r+1，然后执行步骤E4；

E6、将P[index]赋值为1，并且计算s=s+1，然后执行步骤E3；

E7、输出信息P[1…（k-2）]。

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