CN108901017B - 物理层信息隐藏的性能值计算方法、装置及终端 - Google Patents

物理层信息隐藏的性能值计算方法、装置及终端 Download PDF

Info

Publication number
CN108901017B
CN108901017B CN201810747390.7A CN201810747390A CN108901017B CN 108901017 B CN108901017 B CN 108901017B CN 201810747390 A CN201810747390 A CN 201810747390A CN 108901017 B CN108901017 B CN 108901017B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
capacity
distortion parameter
communication
calculating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201810747390.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108901017A (zh
Inventor
谢宁
邹秋雯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen University
Original Assignee
Shenzhen University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen University filed Critical Shenzhen University
Priority to CN201810747390.7A priority Critical patent/CN108901017B/zh
Publication of CN108901017A publication Critical patent/CN108901017A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108901017B publication Critical patent/CN108901017B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/02—Protecting privacy or anonymity, e.g. protecting personally identifiable information [PII]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/04—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks
    • H04L63/0428—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks wherein the data content is protected, e.g. by encrypting or encapsulating the payload
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/04—Key management, e.g. using generic bootstrapping architecture [GBA]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer And Data Communications (AREA)
  • Telephonic Communication Services (AREA)

Abstract

本申请实施例提供一种物理层信息隐藏的性能值计算方法，用于判断通信系统在被第三方监测端监测下的隐藏性能，该通信系统系统包括信号发射端以及信号接收端，该方法包括以下步骤：获取信号发射端将隐秘信号嵌入到载体信号中时的第一失真度参数D1和第二失真度参数D2；获取所述隐秘信号被所述监测端检测到的概率值PD；根据所述第一失真度参数D1、所述第二失真度参数D2以及所述概率值PD获取该信号发射端与该信号接收端之间通信的安全容量C1；获取信号发射端与信号接收端之间的可传输的隐秘信号的通信容量C2；根据该安全容量C1以及该通信容量C2计算该通信系统的隐藏性能值。

Description

物理层信息隐藏的性能值计算方法、装置及终端
技术领域
本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种物理层信息隐藏的性能值计算方法、装置及终端。
背景技术
随着信息化社会的发展，信息在现代社会发挥着举足轻重的作用，但随之出现的信息安全隐患也让信息安全研究迫在眉睫。信息隐藏技术是信息安全研究领域的重要研究分支，它依托密码学、信号与图像处理、计算机科学等相关学科，在近几年取得了迅速的发展。信息隐藏技术，主要研究如何在不引起监听者怀疑的前提下，将秘密信息隐藏在可公开的载体信号上，并发给目标接收者，从而实现秘密信息的安全交换。
对于物理层的信息隐藏系统而言，它们需要具备一些基本特性，包括不可感知和不可检测的安全性，以及稳定传输秘密信息的鲁棒性。现有文献中，对物理层信息隐藏系统的性能分析往往将系统的安全性和鲁棒性分割开，只是片面的地分析其中一个方面，缺乏一个系统的分析框架，这给公平地分析和比较不同的物理层信息隐藏算法带来了不便。
目前对物理层信息隐藏系统的安全性分析主要研究所采用的信息隐藏策略在载体满足一定失真限制的条件下能够嵌入载体的最大负载量，其在一定程度上忽略了监听方对隐蔽通信的检测问题，从而使系统的安全性分析存在不严谨的漏洞。而在对于物理层信息隐藏系统的鲁棒性分析中，主要从误码率的角度进行分析，以误码率作为衡量指标，从而难以与衡量系统安全性的容量指标相结合，这也是造成现有文献无法全面衡量物理层信息隐藏系统性能的原因。
发明内容
本申请实施例提供一种物理层信息隐藏的性能值计算方法、装置及终端，可以提高物理层信息隐藏的性能值计算的准确性。
本申请实施例提供一种物理层信息隐藏的性能值计算方法，用于判断交互系统在被监测端监测下的隐藏性能，该交互系统包括信号发射端以及信号接收端，该方法包括以下步骤：
获取信号发射端将隐秘信号嵌入到载体信号中时的第一失真度参数D1和第二失真度参数D2；
获取所述隐秘信号被所述监测端检测到的概率值PD；
根据所述第一失真度参数D1、所述第二失真度参数D2以及所述概率值PD获取该信号发射端与该信号接收端之间通信的安全容量C1；
获取信号发射端与信号接收端之间的可传输的隐秘信号的通信容量C2；
根据该安全容量C1以及该通信容量C2计算该交互系统的隐藏性能值。
在本发明所述的物理层信息隐藏的性能值计算方法中，所述根据所述第一失真度参数D1、所述第二失真度参数D2以及所述概率值PD获取该信号发射端与该信号接收端之间通信的安全容量C1的步骤包括：
根据所述第一失真度参数D1、所述第二失真度参数、所述概率值PD并采用以下公式计算该信号接收端之间通信的安全容量C1：
当D1≤0.5，且PD≤0.5时，C1＝H(D1*D2)-H(D2)，D1*D2＝D1(1-D2)+D2(1-D1)；
当D1>0.5，且PD≤0.5时，C1＝1-H(D2)；
当PD>0.5时，C1＝0；
其中，H(X)为熵函数，该X为D1*D2或D2。
在本发明所述的物理层信息隐藏的性能值计算方法中，所述获取所述隐秘信号被所述监测端检测到的概率值PD的步骤包括：
根据以下公式计算所述概率值PD：
Figure BDA0001724708810000021
其中，该L为每块载体信号的长度，LR是嵌入到每块载体信号上的隐秘信号的长度，γe是Eve的信噪比，θ0是一个最优阈值，其表达式由下式决定：
Figure BDA0001724708810000022
其中，εPFA为虚警概率的上限。
在本发明所述的物理层信息隐藏的性能值计算方法中，所述获取信号发射端与信号接收端之间的可传输的隐秘信号的通信容量C2的步骤包括：
根据以下公式计算信号发射端与信号接收端之间的可传输的隐秘信号的通信容量C2：
C2＝1+(1-Pm)Log2(1-Pm)+PmLog(Pm)，其中，Pm为隐秘信号的误码率。
在本发明所述的物理层信息隐藏的性能值计算方法中，所述根据该安全容量C1以及该通信容量C2计算该交互系统的隐藏性能值的步骤包括：
根据公式C＝C1C2计算该交互系统的隐藏性能值。
一种物理层信息隐藏的性能值计算装置，用于判断交互系统在被第三方监测端监测下的隐藏性能，该交互系统系统包括信号发射端以及信号接收端，其特征在于，该装置包括
第一获取模块，用于获取信号发射端将隐秘信号嵌入到载体信号中时的第一失真度参数D1和第二失真度参数D2；
第二获取模块，用于获取所述隐秘信号被所述监测端检测到的概率值PD；
第三获取模块，用于根据所述第一失真度参数D1、所述第二失真度参数D2以及所述概率值PD获取该信号发射端与该信号接收端之间通信的安全容量C1；
第四获取模块，用于获取信号发射端与信号接收端之间的可传输的隐秘信号的通信容量C2；
计算模块，用于根据该安全容量C1以及该通信容量C2计算该交互系统的隐藏性能值。
在本发明所述的物理层信息隐藏的性能值计算装置法中，所述第三获取模块用于：
根据所述第一失真度参数D1、所述第二失真度参数、所述概率值PD并采用以下公式计算该信号接收端之间通信的安全容量C1：
当D1≤0.5，且PD≤0.5时，C1＝H(D1*D2)-H(D2)，D1*D2＝D1(1-D2)+D2(1-D1)；
当D1>0.5，且PD≤0.5时，C1＝1-H(D2)；
当PD>0.5时，C1＝0；
其中，H(X)为熵函数，该X为D1*D2或D2。
在本发明所述的物理层信息隐藏的性能值计算装置法中所述第二获取模块用于：
根据以下公式计算所述概率值PD：
Figure BDA0001724708810000041
其中，该L为每块载体信号的长度，LR是嵌入到每块载体信号上的隐秘信号的长度，γe是Eve的信噪比，θ0是一个最优阈值，其表达式由下式决定：
Figure BDA0001724708810000042
其中，εPFA为虚警概率的上限。
一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述任一项所述的方法。
一种终端，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，用于执行上述任一项所述的方法。
由上可知，本发明通过获取信号发射端将隐秘信号嵌入到载体信号中时的第一失真度参数D1；获取所述隐秘信号被所述监测端检测到的概率值PD；根据第一失真度参数D1以及所述概率值PD获取该信号发射端与该信号接收端之间通信的安全容量C1；获取信号发射端与信号接收端之间的可传输的隐秘信号的通信容量C2；根据该安全容量C1以及该通信容量C2计算该交互系统的隐藏性能值，具有提高准确度的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所涉及的信号发射端、信号接收端以及信号监测端之间的场景交互图。
图2是本发明实施例提供的物理层信息隐藏的性能值计算方法的流程示意图。
图3是本申请实施例提供的物理层信息隐藏的性能值计算装置的结构示意图。
图4是本申请实施例提供的终端的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请的保护范围。
本申请的说明书和权利要求书以及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解，这样描述的对象在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤的过程、方法或包含了一系列模块或单元的装置、终端、系统不必限于清楚地列出的那些步骤或模块或单元，还可以包括没有清楚地列出的步骤或模块或单元，也可以包括对于这些过程、方法、装置、终端或系统固有的其它步骤或模块或单元。
参考图1，图1为一种物理层信息隐藏的性能值计算方法的流程图，该方法用于判断交互系统在被第三方监测端监测下的隐藏性能，该交互系统系统包括信号发射端以及信号接收端，具体地，该交互系统的原理图如图2所示。隐蔽通信时，发射终端先从载体信号源中选取一个无关紧要的载体信号C，然后利用密钥k将其所要发送的隐秘信号M嵌入到载体信号C中，这样发射终端就把载体信号C变成了一个待发送的载密信号X。隐秘信号的嵌入将引起信号的失真，此处用D1来表示。在无线信道中的传输也将引起信号的失真，可用D2来表示。此处考虑采用块衰落信道，因此各个不同的信号块之间经历独立的衰落。假设发送信号由多个信号块组成，且每个信号块包含L个符号。发送信号在经过信道后，输出的每块信号可以表示为：
Figure BDA0001724708810000061
其中，假设发射信号波形的平均功率为1，P0为信号的发射功率，Hi表示第i块信道的信道系数且
Figure BDA0001724708810000062
其中
Figure BDA0001724708810000063
(λ为载波波长，α≥2为路径损耗指数，d为信号发射端与信号接收端之间的距离)，Ni表示第i块加性高斯白噪声，ni＝[ni(1),ni(2),…ni(L)]，且
Figure BDA0001724708810000064
因此，信噪比可表示为
Figure BDA0001724708810000065
接收到信号y后，信号接收端可在密钥k的作用下获取秘密信息
Figure BDA0001724708810000066
所提取的秘密信息的失真可用D3来表示，从而实现与信号接收端之间的隐蔽通信，而信号监测端将进行隐蔽通信的检测，从而得到一个检测概率PD，并以此来判断在信号发射端和信号接收端的通信过程中是否存在隐蔽通信。
该方法包括以下步骤：
S101、获取信号发射端将隐秘信号嵌入到载体信号中时的第一失真度参数D1和第二失真度参数D2。
在该步骤S101中，将隐秘信号嵌入到载体信号中时，会引起载体信号本身的失真，隐秘信号越长，引起的失真度越大，此处的失真均由归一化的汉明距离来衡量。
S102、获取所述隐秘信号被所述监测端检测到的概率值PD。
在该步骤S102中，可以根据以下公式计算所述概率值PD：
Figure BDA0001724708810000067
其中，该L为每块载体信号的长度，LR是嵌入到每块载体信号上的隐秘信号的长度，γe是Eve的信噪比，θ0是一个最优阈值，其表达式由下式决定：
Figure BDA0001724708810000068
其中，εPFA为虚警概率的上限。
S103、根据所述第一失真度参数D1、所述第二失真度参数D2以及所述概率值PD获取该信号发射端与该信号接收端之间通信的安全容量C1。
在该步骤S103中，可以根据所述第一失真度参数D1、所述第二失真度参数D2以及所述概率值PD获取该信号发射端与该信号接收端之间通信的安全容量C1的步骤包括：
根据所述第一失真度参数D1、所述第二失真度参数、所述概率值PD并采用以下公式计算该信号接收端之间通信的安全容量C1：
当D1≤0.5，且PD≤0.5时，C1＝H(D1*D2)-H(D2)，D1*D2＝D1(1-D2)+D2(1-D1)；
当D1>0.5，且PD≤0.5时，C1＝1-H(D2)；
当PD>0.5时，C1＝0；
其中，H(X)为熵函数，该X为D1*D2或D2。隐蔽通信系统的不可感知性即为对嵌入秘密信息所引起的失真的评价，而不可检测性评价的则是隐蔽通信系统抵抗监测端的检测的能力。上述公式考虑了D1、D2和PD这几个变量的影响，充分体现出此公式在衡量隐蔽通信系统的不可感知性和不可检测性方面的优越性。
S104、获取信号发射端与信号接收端之间的可传输的隐秘信号的通信容量C2。
在该步骤S104中，可以根据以下公式计算信号发射端与信号接收端之间的可传输的隐秘信号的通信容量C2：
C2＝1+(1-Pm)Log2(1-Pm)+PmLog(Pm)，其中，Pm为隐秘信号的误码率。由于本发明所提到的失真均由归一化的汉明距离来衡量，则提取秘密信息的失真D3即为提取秘密信息的误码率pm。
S105、根据该安全容量C1以及该通信容量C2计算该交互系统的隐藏性能值。
在该步骤S105中，可以根据公式C＝C1C2计算该交互系统的隐藏性能值，该C的值越大，隐藏性能越好。
由上可知，本发明通过获取信号发射端将隐秘信号嵌入到载体信号中时的第一失真度参数D1；获取所述隐秘信号被所述监测端检测到的概率值PD；根据第一失真度参数D1以及所述概率值PD获取该信号发射端与该信号接收端之间通信的安全容量C1；获取信号发射端与信号接收端之间的可传输的隐秘信号的通信容量C2；根据该安全容量C1以及该通信容量C2计算该交互系统的隐藏性能值，具有提高准确度的有益效果。
请参照图3，图3是本发明一些实施例中的物理层信息隐藏的性能值计算装置200的结构图，用于判断交互系统在被第三方监测端监测下的隐藏性能，该交互系统系统包括信号发射端以及信号接收端，该物理层信息隐藏的性能值计算装置200包括：第一获取模块201、第二获取模块202、第三获取模块203、第四获取模块204以及计算模块205。
其中，该第一获取模块201用于获取信号发射端将隐秘信号嵌入到载体信号中时的第一失真度参数D1和第二失真度参数D2。将隐秘信号嵌入到载体信号中时，会引起载体信号本身的失真，隐秘信号越长，引起的失真度越大，此处的失真均由归一化的汉明距离来衡量。
其中，该第二获取模块202用于获取所述隐秘信号被所述监测端检测到的概率值PD；其中，该第二获取模块202具体用于：根据以下公式计算所述概率值PD：
Figure BDA0001724708810000081
其中，该L为每块载体信号的长度，LR是嵌入到每块载体信号上的隐秘信号的长度，γe是Eve的信噪比，θ0是一个最优阈值，其表达式由下式决定：
Figure BDA0001724708810000082
其中，εPFA为虚警概率的上限。
其中，该第三获取模块203用于根据所述第一失真度参数D1、所述第二失真度参数D2以及所述概率值PD获取该信号发射端与该信号接收端之间通信的安全容量C1；其中，第三获取模块203具体用于：根据所述第一失真度参数D1、所述第二失真度参数、所述概率值PD并采用以下公式计算该信号接收端之间通信的安全容量C1：当D1≤0.5，且PD≤0.5时，C1＝H(D1*D2)-H(D2)，D1*D2＝D1(1-D2)+D2(1-D1)；当D1>0.5，且PD≤0.5时，C1＝1-H(D2)；当PD>0.5时，C1＝0；其中，H(X)为熵函数，该X为D1*D2或D2。
其中，该第四获取模块204用于获取信号发射端与信号接收端之间的可传输的隐秘信号的通信容量C2；其中，C2＝1+(1-Pm)Log2(1-Pm)+PmLog(Pm)，其中，Pm为隐秘信号的误码率。
其中，该计算模块205用于根据该安全容量C1以及该通信容量C2计算该交互系统的隐藏性能值。可以根据公式C＝C1C2计算该交互系统的隐藏性能值，该C的值越大，隐藏性能越好。
由上可知，本发明通过获取信号发射端将隐秘信号嵌入到载体信号中时的第一失真度参数D1；获取所述隐秘信号被所述监测端检测到的概率值PD；根据第一失真度参数D1以及所述概率值PD获取该信号发射端与该信号接收端之间通信的安全容量C1；获取信号发射端与信号接收端之间的可传输的隐秘信号的通信容量C2；根据该安全容量C1以及该通信容量C2计算该交互系统的隐藏性能值，具有提高准确度的有益效果。
请参照图4，本发明还提供了一种终端400，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，用于执行上述任一项所述的方法。400包括处理器401和存储器402。其中，处理器401与存储器402电性连接。
处理器401是终端400的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端的各个部分，通过运行或调用存储在存储器402内的计算机程序，以及调用存储在存储器402内的数据，执行终端的各种功能和处理数据，从而对终端进行整体监控。
在本实施例中，终端400中的处理器401会按照如下的步骤，将一个或一个以上的计算机程序的进程对应的指令加载到存储器402中，并由处理器401来运行存储在存储器402中的计算机程序，从而实现各种功能，例如：获取信号发射端将隐秘信号嵌入到载体信号中时的第一失真度参数D1；获取所述隐秘信号被所述监测端检测到的概率值PD；根据第一失真度参数D1以及所述概率值PD获取该信号发射端与该信号接收端之间通信的安全容量C1；获取信号发射端与信号接收端之间的可传输的隐秘信号的通信容量C2；根据该安全容量C1以及该通信容量C2计算该交互系统的隐藏性能值。
由上可知，本发明通过获取信号发射端将隐秘信号嵌入到载体信号中时的第一失真度参数D1；获取所述隐秘信号被所述监测端检测到的概率值PD；根据第一失真度参数D1以及所述概率值PD获取该信号发射端与该信号接收端之间通信的安全容量C1；获取信号发射端与信号接收端之间的可传输的隐秘信号的通信容量C2；根据该安全容量C1以及该通信容量C2计算该交互系统的隐藏性能值，具有提高准确度的有益效果。
本申请实施例还提供一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，当该计算机程序在计算机上运行时，该计算机执行上述任一实施例所述的方法。
需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于计算机可读存储介质中，该存储介质可以包括但不限于：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。
以上对本申请实施例所提供的隐藏性能值计算方法、装置、存储介质及终端进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (8)

1.一种物理层信息隐藏的性能值计算方法，用于判断交互系统在被第三方监测端监测下的隐藏性能，该交互系统包括信号发射端以及信号接收端，其特征在于，该方法包括以下步骤：
获取信号发射端将隐秘信号嵌入到载体信号中时的第一失真度参数D1和第二失真度参数D2，所述第二失真度参数为无线信道中的传输引起的信号失真；
获取所述隐秘信号被所述监测端检测到的概率值PD；
根据所述第一失真度参数D1、所述第二失真度参数D2以及所述概率值PD获取该信号发射端与该信号接收端之间通信的安全容量C1；
获取信号发射端与信号接收端之间的可传输的隐秘信号的通信容量C2；
根据该安全容量C1以及该通信容量C2计算该交互系统的隐藏性能值；
所述获取信号发射端与信号接收端之间的可传输的隐秘信号的通信容量C2的步骤包括：
根据以下公式计算信号发射端与信号接收端之间的可传输的隐秘信号的通信容量C2：
C2＝1+(1-Pm)Log2(1-Pm)+PmLog(Pm)，其中，Pm为隐秘信号的误码率；
所述根据该安全容量C1以及该通信容量C2计算该交互系统的隐藏性能值的步骤包括：根据公式C＝C1*C2计算该交互系统的隐藏性能值。
2.根据权利要求1所述的物理层信息隐藏的性能值计算方法，其特征在于，所述根据所述第一失真度参数D1、所述第二失真度参数D2以及所述概率值PD获取该信号发射端与该信号接收端之间通信的安全容量C1的步骤包括：
根据所述第一失真度参数D1、所述第二失真度参数、所述概率值PD并采用以下公式计算该信号接收端之间通信的安全容量C1：
当D1≤0.5，且PD≤0.5时，C1＝H(D1*D2)-H(D2)，D1*D2＝D1(1-D2)+D2(1-D1)；
当D1>0.5，且PD ≤0.5时，C1＝1-H(D2)；
当PD>0.5时，C1＝0；
其中，H(X)为熵函数，该X为D1*D2或D2。
3.根据权利要求1所述的物理层信息隐藏的性能值计算方法，所述获取所述隐秘信号被所述监测端检测到的概率值PD的步骤包括：
根据以下公式计算所述概率值PD ：
Figure FDA0003120276800000021
其中，该L为每块载体信号的长度，LR是嵌入到每块载体信号上的隐秘信号的长度，γe是Eve的信噪比，θ0是一个最优阈值，其表达式由下式决定：
Figure FDA0003120276800000022
其中，εPFA为虚警概率的上限。
4.一种物理层信息隐藏的性能值计算装置，用于判断交互系统在被第三方监测端监测下的隐藏性能，该交互系统包括信号发射端以及信号接收端，其特征在于，该装置包括
第一获取模块，用于获取信号发射端将隐秘信号嵌入到载体信号中时的第一失真度参数D1和第二失真度参数D2，所述第二失真度参数为无线信道中的传输引起的信号失真；
第二获取模块，用于获取所述隐秘信号被所述监测端检测到的概率值PD；
第三获取模块，用于根据所述第一失真度参数D1、所述第二失真度参数D2以及所述概率值PD获取该信号发射端与该信号接收端之间通信的安全容量C1；
第四获取模块，用于获取信号发射端与信号接收端之间的可传输的隐秘信号的通信容量C2；
计算模块，用于根据该安全容量C1以及该通信容量C2计算该交互系统的隐藏性能值，根据以下公式计算信号发射端与信号接收端之间的可传输的隐秘信号的通信容量C2：
C2＝1+(1-Pm)Log2(1-Pm)+PmLog(Pm)，其中，Pm为隐秘信号的误码率；
其中，根据该安全容量C1以及该通信容量C2计算该交互系统的隐藏性能值具体包括：根据公式C＝C1*C2计算该交互系统的隐藏性能值。
5.根据权利要求4所述的物理层信息隐藏的性能值计算装置，其特征在于，所述第三获取模块用于：
根据所述第一失真度参数D1、所述第二失真度参数D2、所述概率值PD并采用以下公式计算该信号接收端之间通信的安全容量C1：
当D1≤0.5，且PD ≤0.5时，C1＝H(D1*D2)-H(D2)，D1*D2＝D1(1-D2)+D2(1-D1)；
当D1>0.5，且PD≤0.5时，C1＝1-H(D2)；
当PD>0.5时，C1＝0；
其中，H(X)为熵函数，该X为D1*D2或D2。
6.根据权利要求4所述的物理层信息隐藏的性能值计算装置，其特征在于，所述第二获取模块用于：
根据以下公式计算所述概率值PD：
Figure FDA0003120276800000031
其中，该L为每块载体信号的长度，LR是嵌入到每块载体信号上的隐秘信号的长度，γe是Eve的信噪比，θ0是一个最优阈值，其表达式由下式决定：
Figure FDA0003120276800000032
其中，εPFA为虚警概率的上限。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行权利要求1至3任一项所述的方法。
8.一种终端，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，用于执行权利要求1至3任一项所述的方法。
CN201810747390.7A 2018-07-09 2018-07-09 物理层信息隐藏的性能值计算方法、装置及终端 Expired - Fee Related CN108901017B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810747390.7A CN108901017B (zh) 2018-07-09 2018-07-09 物理层信息隐藏的性能值计算方法、装置及终端

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810747390.7A CN108901017B (zh) 2018-07-09 2018-07-09 物理层信息隐藏的性能值计算方法、装置及终端

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108901017A CN108901017A (zh) 2018-11-27
CN108901017B true CN108901017B (zh) 2021-09-14

Family

ID=64348710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810747390.7A Expired - Fee Related CN108901017B (zh) 2018-07-09 2018-07-09 物理层信息隐藏的性能值计算方法、装置及终端

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108901017B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110190933B (zh) * 2019-06-10 2020-12-18 深圳大学 基于匹配滤波对物理层隐藏信息的检测方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6473516B1 (en) * 1998-05-22 2002-10-29 Asa Systems, Inc. Large capacity steganography
CN101577619A (zh) * 2008-05-08 2009-11-11 吴志军 基于信息隐藏的实时语音保密通信系统
CN104202500A (zh) * 2014-07-23 2014-12-10 西安空间无线电技术研究所 一种载体质量可控的高容量信息隐藏传输方法
CN107911574A (zh) * 2017-11-20 2018-04-13 西南大学 一种双图像信息隐藏方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6473516B1 (en) * 1998-05-22 2002-10-29 Asa Systems, Inc. Large capacity steganography
CN101577619A (zh) * 2008-05-08 2009-11-11 吴志军 基于信息隐藏的实时语音保密通信系统
CN104202500A (zh) * 2014-07-23 2014-12-10 西安空间无线电技术研究所 一种载体质量可控的高容量信息隐藏传输方法
CN107911574A (zh) * 2017-11-20 2018-04-13 西南大学 一种双图像信息隐藏方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Information-Theoretic Analysis of Information Hiding;Pierre Moulin 等;《IEEE Transactions on Information Theory》;20031231;第1、8-14页 *
基于多智能体的网络信息隐藏系统研究;钱玉文 等;《南京理工大学学报(自然科学版)》;20090630;第33卷(第3期);第302-306页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108901017A (zh) 2018-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101467342B1 (ko) 비정규 잡음 환경에서 협력 무선 인지 네트워크를 위한 스펙트럼 센싱 장치 및 방법, 이를 이용한 결합 센터 장치 및 협력 무선 인지 통신 시스템
CA2804040C (en) Systems and methods for detecting call provenance from call audio
JP4586690B2 (ja) 位置推定システム
CN109660539A (zh) 失陷设备识别方法、装置、电子设备及存储介质
CN109168166B (zh) 物理层认证系统的安全性检测方法
CN108769987B (zh) 基于距离信息估算的隐秘数据传输方法、装置、存储介质及终端
CN108901017B (zh) 物理层信息隐藏的性能值计算方法、装置及终端
CN105873085B (zh) 基于物理信道信息和信任度的无线传感器网络克隆节点识别方法
CN103886864A (zh) 一种对dwt域失真补偿量化嵌入的隐秘信息检测方法
CN102509551A (zh) 基于倒谱和差分方差的音频隐写分析算法
CN104135730B (zh) 一种基于压缩感知的无线网络的物理层入侵检测方法
US8374229B2 (en) Method for the detection and generation of a useful signal and associated devices and communications system
JP2018157330A (ja) 障害判定装置及びその制御方法、プログラム、並びに光ファイバ通信システム
CN115221471B (zh) 一种异常数据的识别方法、装置、存储介质及计算机设备
CN114024770B (zh) 木马入侵的检测方法及装置、电子设备、存储介质
CN109195164A (zh) 无线传感器网络中基于扰动压缩感知的数据传输安全防护方法
CN108683819B (zh) 一种面向VoIP流媒体信息隐藏的安全评估方法
Ma et al. Biologically inspired underwater acoustic communication based on discrete cosine transform
CN108966223B (zh) 基于单比特隐蔽性协议的物理层认证方法及系统
CN108259394B (zh) 信号获取方法、装置及电子设备
TWI392282B (zh) 無線感測器的訊號傳送方法及無線感測網路系統的感測方法
CN108574956B (zh) 一种特征序列的优选方法和装置
CN117641330A (zh) 隐蔽通信方法、装置、电子设备和存储介质
KR102444941B1 (ko) 화재모니터링장치 및 그 동작 방법
KR101515925B1 (ko) 제한된 피드백을 가지는 협력적 인지 무선 네트워크의 성능 평가 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20210914