CN109462591B - 一种数据传输方法、接收方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种数据传输方法、接收方法、装置及系统,其中数据传输方法包括:获取待伴随数据;基于待伴随数据选取伴随通道;将待伴随数据与伴随通道的原始数据载荷封装为报文,通过伴随通道发送报文至接收端,以使得接收端能够从报文中提取待伴随数据。本发明实施例提供的方法、装置及系统,将待伴随数据与原始数据载荷封装为报文并通过伴随通道发送,第一方面,伴随数据的传输不需要独立的传输信令,也不需要发送端和接收端之间的额外交互,不需额外分配传输资源,能够有效提高传输率,提高网络传输性能;第二方面可以抵抗流量分析,达到隐蔽传输的效果;第三方面可以防止对伴随数据的阻断,保护重要伴随数据的可靠传输。
Description
技术领域
本发明实施例涉及信息网络技术领域,尤其涉及一种数据传输方法、接收方法、装置及系统。
背景技术
当前的天地一体化信息网络、物联网等环境中,由于带宽限制等原因,没有足够的控制信道来进行信令交互、也没有充足的带宽来随时按需传输数据,因此在传输数据时需要尽可能减少独立信令量,降低数据传输双方交互次数,压缩数据传输带宽;此外,现有安全设备会对流量进行分析,阻断某些特定数据的传输。
为了降低数据传输双方独立交互次数、压缩数据传输带宽,一种方式为采用伴随方式来传输数据,例如在TCP协议中,为了确保双工通信的传输可靠性,需要对传输的报文进行确认,为了提高传输率,TCP协议采用伴随机制来传输确认报文ACK,即在传输数据时伴随确认报文,从而降低单个确认报文的传输概率,提高网络传输性能。但这种传输方式,只能对传输层的确认报文进行传输,不能传输应用层数据。在机会网络中,基于汇总矢量伴随信息的路由也采用伴随机制来降低控制消息冗余,降低开销和提升吞吐量,但这种方式适用于寻路过程,不能传输应用层数据。当前应用层的数据传输仍然需要独立交互。为了防止数据在传输时被阻断,现有方案主要采用洋葱路由、流量混淆等技术,这种方式需要占用额外计算资源和带宽资源,服务质量低。
因此,如何降低应用层数据传输的独立交互次数,降低计算资源和带宽资源消耗量,同时提高数据抗阻断能力仍然是信息网络领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种数据传输方法、接收方法、装置及系统,用以解决现有的数据传输方法无法实现低交互次数的应用层数据传输的问题,同时降低计算资源和带宽资源消耗量,提高数据抗阻断能力。
第一方面,本发明实施例提供一种数据传输方法,包括:
获取待伴随数据;
基于所述待伴随数据选取伴随通道;
将所述待伴随数据与所述伴随通道的原始数据载荷封装为报文,通过所述伴随通道发送所述报文至接收端,以使得所述接收端能够从所述报文中提取所述待伴随数据。
第二方面,本发明实施例提供一种数据接收方法,包括:
接收发送端通过伴随通道发送的报文;
从所述报文中提取待伴随数据;
其中,所述报文为所述发送端将所述待伴随数据与所述伴随通道的原始数据载荷封装形成的,所述伴随通道为所述发送端基于所述待伴随数据选取得到的。
第三方面,本发明实施例提供一种数据传输装置,包括数据获取单元、通道选取单元和封装发送单元;
其中,数据获取单元用于获取待伴随数据;
通道选取单元用于基于待伴随数据选取伴随通道;
封装发送单元用于将待伴随数据与伴随通道的原始数据载荷封装为报文,通过伴随通道发送报文至接收端,以使得接收端能够从报文中提取待伴随数据。
第四方面,本发明实施例提供一种数据接收装置,包括报文接收单元和数据提取单元;
其中,报文接收单元用于接收发送端通过伴随通道发送的报文;
数据提取单元用于从报文中提取待伴随数据;其中,报文为发送端将待伴随数据与伴随通道的原始数据载荷封装形成的,伴随通道为发送端基于待伴随数据选取得到的。
第五方面,本发明实施例提供一种数据传输系统,包括发送端和接收端;
发送端包括如第三方面所提供的数据传输装置;
接收端包括如第四方面所提供的数据接收装置。
第六方面,本发明实施例提供一种电子设备,包括处理器、通信接口、存储器和总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过总线完成相互间的通信,处理器可以调用存储器中的逻辑指令,以执行如第一方面或第二方面所提供的方法的步骤。
第七方面,本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面或第二方面所提供的方法的步骤。
本发明实施例提供的一种数据传输方法、接收方法、装置及系统,发送端将待伴随数据与原始数据载荷封装为报文并通过伴随通道发送,接收端通过接收封装有待伴随数据与原始数据载荷的报文,并从中提取待伴随数据,在一次数据接收中能够同时获得待伴随数据与原始数据载荷,为应用层数据的伴随传输提供了方法,第一方面,伴随数据的传输不需要独立的传输信令,也不需要发送端和接收端之间的额外交互,不需额外分配传输资源,能够有效提高传输率,提高网络传输性能;第二方面可以抵抗流量分析,达到隐蔽传输的效果;第三方面可以防止对伴随数据的阻断,保护重要伴随数据的可靠传输。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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为本发明一实施例提供的数据传输方法的流程示意图;
图2为本发明一实施例提供的报文结构示意图;
图3为本发明另一实施例提供的报文结构示意图;
图4为本发明一实施例提供的数据接收方法的流程示意图;
图5为本发明另一实施例提供的数据传输方法的流程示意图;
图6为本发明另一实施例提供的数据接收方法的流程示意图;
图7为本发明又一实施例提供的报文结构示意图;
图8为本发明又一实施例提供的数据传输方法的流程示意图;
图9为本发明再一实施例提供的数据传输方法的流程示意图;
图10为本发明实施例提供的数据传输装置的结构示意图;
图11为本发明实施例提供的数据接收装置的结构示意图;
图12为本发明实施例提供的数据传输系统的结构示意图;
图13为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
由于天地一体化网络、物联网等存在带宽限制,需要在传输数据过程中尽可能减少独立信令量,降低数据传输双方的交互次数,压缩数据传输带宽,而现有的解决带宽问题的数据传输方法不能进行应用层数据的传输。本发明各实施例针对上述需求提供了无需独立交互的应用层数据传输的解决方案,以下将通过多个实施例进行展开说明和介绍。
图1为本发明一实施例提供的数据传输方法的流程示意图,如图1所示,该方法的执行主体为用于数据传输的发送端,在天地一体化网络、物联网等中,发送端可以是移动终端、卫星或地面设备/系统等,例如关口站、家乡用户服务中心(HSS)、认证中心、数据采集中心、密钥管理中心、重构管理中心以及汇集中心中的设备和/或系统等,该数据传输方法包括:
101,获取待伴随数据。
此处,待伴随数据是指发送端中存在的需要伴随在传输数据中发送的数据。若发送端中仅存在一段数据需要伴随,则将该段数据作为待伴随数据,若发送端中存在多段数据,可以从多段数据中选取若干段作为待伴随数据,本发明实施例对此不作具体限定。
102,基于待伴随数据选取伴随通道。
此处,伴随通道为发送端能够向接收端传输待伴随数据的传输通道。若发送端中仅存在一个传输通道,则将该传输通道作为伴随通道,若发送端中存在多个传输通道,可以从多个传输通道中以满足待伴随数据的需求为依据选取一个传输通道作为伴随通道,本发明实施例对此不作具体限定。
103,将待伴随数据与伴随通道的原始数据载荷封装为报文,通过伴随通道发送报文至接收端,以使得接收端能够从报文中提取待伴随数据。
具体地,原始数据载荷是指原本需要通过伴随通道进行传输的数据,报文为封装有原始数据载荷和待伴随数据的具备固定格式的数据信息,发送端将原始数据载荷和待伴随数据进行封装,形成报文,从而在发送端通过伴随通道发送报文时,同时实现原始数据载荷和待伴随数据的发送。接收端在接收到报文后,能够基于报文的固定格式,提取报文中封装的原始数据载荷和待伴随数据。需要说明的是,伴随通道所允许传输的最大字节数必须大于报文的字节数。此处,接收端同样可以是移动终端、卫星设备、卫星系统、地面设备和/或地面系统等,本发明实施例对此不作具体限定。
本发明实施例提供的方法,将待伴随数据与原始数据载荷封装为报文并通过伴随通道发送,为应用层数据的伴随传输提供了方法,第一方面,伴随数据的传输不需要独立的传输信令,也不需要发送端和接收端之间的额外交互,不需额外分配传输资源,能够有效提高传输率,提高网络传输性能;第二方面可以抵抗流量分析,达到隐蔽传输的效果;第三方面可以防止对伴随数据的阻断,保护重要伴随数据的可靠传输。
基于上述实施例,步骤101具体包括:
1011,获取若干段候选待伴随数据。
具体地,若发送端中存在若干段需要伴随的数据,则将每段需要伴随的数据作为候选待伴随数据,随即从上述候选待伴随数据中选取一段作为本次数据传输伴随的数据,即待伴随数据。此处,若干段为一段或多段。
1012,基于每一候选待伴随数据的优先权和/或待伴随字节数,从若干段候选待伴随数据中选取待伴随数据。
具体地,选取待伴随数据的依据包括但不限于:每一候选待伴随数据的优先权、每一候选待伴随数据的待伴随字节数中的任意一种或多种,即其依据可以是优先权,可以是待伴随字节数,还可以是上述两种的结合,本发明实施例对此不作具体限定。此处,优先权是指针对候选待伴随数据传输预设设置的优先等级,优先权越高,则对应的候选待伴随数据被选取作为待伴随数据的概率越大。待伴随字节数是指对应的候选待伴随数据的字节数。
例如,在进行待伴随数据的选取时,可以直接选取优先权最高的候选待伴随数据作为待伴随数据;还可以按照优先权从高到低的顺序对候选待伴随数据进行排序,从首字节始截取预设伴随字节数个字节的数据作为待伴随数据;还可以对候选待伴随数据进行随机排列,从首字节始截取预设伴随字节数个字节的数据作为待伴随数据,此处,预设伴随字节数为发送端预先设定的待伴随数据的最大字节数,预设伴随字节数可以是根据传输通道平均可伴随的字节数选取的。也可以是根据发送端与接收端的实际应用场景选取的,本发明实施例对此不作具体限定。
基于上述任一实施例,步骤102具体包括:
1021,获取若干个传输通道。
此处,传输通道是指发送端能够用于对外传输数据的传输通道。若发送端中存在若干个传输通道,可以从若干个传输通道中以满足待伴随数据的需求为依据选取一个传输通道作为伴随通道。
1022,基于待伴随数据的传输需求与每一传输通道的通道状态,从若干个传输通道中选取伴随通道。
具体地,在进行伴随通道的选取时,需要以待伴随数据的传输需求以及每一传输通道的通道状态为依据。此处,待伴随数据的传输需求是指在对待伴随数据进行伴随传输时需要满足的需求。例如,如果任一传输通道的通道状态能够满足待伴随数据的传输需求,可以将该传输通道作为伴随通道,或者,从多个满足待伴随数据的传输需求的传输通道中随机选取一个作为伴随通道,再或者,从多个满足待伴随数据的传输需求的传输通道中,基于各传输通道的通道状态选取最优的传输通道作为伴随通道,本发明实施例对此不作具体限定。
其中,待伴随数据的传输需求包括但不限于:待伴随目的地址、待伴随字节数、待伴随时间区间、安全保障需求、待伴随数据的传输时延需求、待伴随数据的稳定性需求中的任意一种或多种;对应地,传输通道的通道状态包括但不限于:通道目的地址、通道可伴随字节数、可伴随时间、安全保障机制、通道传输时延、通道稳定性中的任意一种或多种。
此处,待伴随目的地址是指待伴随数据需要传输至的地址,通道目的地址是指发送端通过该传输通道进行传输的目的地址。待伴随字节数是指待伴随数据的字节数,通道可伴随字节数是指该传输通道可以伴随的数据的字节数。待伴随时间区间是指待伴随数据需要执行数据传输的时间区间,可伴随时间是指该传输通道能够传输待伴随数据的时间。安全保障需求是指待伴随数据对于数据传输安全机制的要求,安全保障机制是指该传输通道设置的数据传输安全机制。待伴随数据的传输时延需求是指待伴随数据在进行传输时能够允许的时延,通道传输时延是指该传输通道在传输过程中产生的时延。待伴随数据的稳定性需求是指待伴随数据在进行传输时要求传输通道能够达到的稳定程度,通道稳定性是指该传输通道能够达到的稳定程度。
本发明实施例提供的方法,通过待伴随数据的传输需求与传输通道的通道状态取伴随通道,使得待伴随数据能够基于伴随通道实现稳定可靠的伴随传输。
基于上述任一实施例,图2为本发明一实施例提供的报文结构示意图,如图2所示,报文包括但不限于:原始数据首部、原始数据载荷、伴随数据首部和待伴随数据中的任意一种或多种;原始数据首部包括源地址、目的地址、报文长度、原始数据载荷长度中的至少一种,伴随数据首部包括但不限于:伴随数据长度、伴随数据分片标志、伴随数据包序列号中的任意一种或多种,可选包括消息认证码。
此处,源地址为发送端地址,目的地址为接收端地址,报文长度为原始数据首部、原始数据载荷、伴随数据首部和待伴随数据伴随的字节数总和,原始数据载荷长度为原始数据载荷字节数,伴随数据长度为待伴随数据字节数,伴随数据分片标志用于指示待伴随数据是否分片,伴随数据包序列号是针对待伴随数据的编号,消息认证码(MessageAuthentication Code,MAC)是数据传输中发送端和接收端双方使用的一种验证机制,可用于数据源认证和完整性校验。
针对图2所示的报文结构,通道可伴随字节数可以根据所允许的总长度、原始数据载荷的长度、原始数据首部和伴随数据首部的长度计算得到。如果通道可伴随字节数小于待伴随数据的长度,则对待伴随数据进行分片操作,并将伴随数据首部中的伴随数据分片标志设置为1。如果一段待伴随数据分为了若干个分片,则每一分片的伴随数据包序列号相同。
图3为本发明另一实施例提供的报文结构示意图,如图3所示,如果发送端选取的伴随通道的目的地址不是待伴随数据所要到达的目的地址,则伴随数据首部中还需包含伴随数据源地址和伴随数据目的地址。
基于上述任一实施例,步骤1012具体包括:按照优先权由高到低的顺序对若干段候选待伴随数据进行排序,对于优先权相同的候选待伴随数据,按照待伴随字节数从小到大的顺序进行排序,形成候选待伴随数据序列;从候选待伴随数据序列的首位字节处开始,截取预设伴随字节数个字节作为待伴随数据。
具体地,在基于每一候选待伴随数据的优先权与待伴随字节数选取待伴随数据时,首先按照优先权由高到底的顺序对候选待伴随数据进行排序,将优先权更高的候选待伴随数据排列在前,将优先权更低的候选待伴随数据排列在后。在此过程中,如果存在优先权相同的两段或两段以上的候选待伴随数据,则按照每一候选待伴随数据的待伴随字节数进行排序,将待伴随字节数更少的相同优先权的候选待伴随数据排列在前,将待伴随字节数更多的相同优先权候选待伴随数据排列在后,基于优先权和待伴随字节数完成候选待伴随数据的排序,构成候选待伴随数据序列。完成排序后,以候选待伴随数据序列的首位字节为起点,截取候选待伴随数据序列的前预设伴随字节数个字节的数据作为待伴随数据。此处,预设伴随字节数为发送端预先设定的待伴随数据的最大字节数,预设伴随字节数可以是根据传输通道平均可伴随的字节数选取的。也可以是根据发送端与接收端的实际应用场景选取的,本发明实施例对此不作具体限定。
本发明实施例提供的方法,在进行待伴随数据的选取时,有效保证了优先权高的数据能够优先传输,此外,保证了每次传输能够伴随的数据信息的最大化。
基于上述任一实施例,步骤1022具体包括:若任一传输通道的通道目的地址与待伴随目的地址一致,或该传输通道的通道目的地址对应的接收端能够将待伴随数据传输至待伴随目的地址,则将该传输通道作为伴随通道。
具体地,待伴随数据的传输需求包括待伴随目的地址,传输通道的通道状态包括通道目的地址,在选取传输通道作为伴随通道时,需要判断该传输通道的通道目的地址是否与待伴随目的地址一致:如果通道目的地址与待伴随目的地址一致,则表示通过该传输通道可以将待伴随数据直接传输至待伴随目的地址对应的接收端,可以将该传输通道作为伴随通道;如果通道目的地址与待伴随目的地址不一致,即通过该传输通道无法直接将待伴随数据传输至待伴随目的地址对应的接收端,此时需要进一步判断通道目的地址对应的接收端是否具备将待伴随数据转发至待伴随目的地址对应的接收端的功能,从而实现待伴随数据的间接传输。因而,若通道目的地址与待伴随目的地址不一致,但是通道目的地址对应的接收端能够将待伴随数据转发至待伴随目的地址的功能,则同样可以将该传输通道作为伴随通道。
本发明实施例提供的方法,确保了通过选取的伴随通道能够将待伴随数据传输至待伴随目的地址,提高了数据传输的可靠性。
基于上述任一实施例,步骤1022具体包括:
(1)若任一传输通道的通道目的地址与待伴随目的地址一致,或该传输通道的通道目的地址对应的接收端能够将待伴随数据传输至待伴随目的地址,则将该传输通道作为候选传输通道。
此处,在传输通道中选取能够将待伴随数据直接或间接传输至待伴随目的地址的传输通道,作为候选传输通道。
(2)若任一候选传输通道的通道可伴随字节数大于待伴随字节数,可伴随时间在待伴随时间区间内,安全保障机制满足安全保障需求,通道传输时延小于等于伴随待伴随数据的传输时延需求,且通道稳定性满足伴随待伴随数据的稳定性需求,则将该候选传输通道作为伴随通道。
具体地,针对任一候选传输通道,若其通道可伴随字节数、可伴随时间、安全保障机制、通道传输时延和通道稳定性均能够满足待伴随数据的需求,则将该候选传输通道作为伴随通道。
图4为本发明一实施例提供的数据接收方法的流程示意图,如图4所示,该方法的执行主体可以是用于接收发送端发送的数据的接收端,在天地一体化网络、物联网等中,接收端可以是移动终端、卫星设备、卫星系统、地面设备和/或地面系统等,例如关口站、家乡用户服务中心(HSS)、认证中心、数据采集中心、密钥管理中心、重构管理中心以及汇集中心中的设备和/或系统等,该数据接收方法包括:
401,接收发送端通过伴随通道发送的报文。
具体地,接收端首先接收发送端发送的报文。此处,接收端与发送端之间进行数据传输的通道为伴随通道,伴随通道是发送端能够向接收端传输待伴随数据的传输通道,是发送端基于待伴随数据选取得到的。报文为发送端将待伴随数据与伴随通道的原始数据载荷封装形成的,是封装有原始数据载荷和待伴随数据的具备固定格式的数据信息,其中,原始数据载荷是指原本需要通过伴随通道进行传输的数据。
402,从报文中提取待伴随数据。
具体地,报文是封装有原始数据载荷和待伴随数据的具备固定格式的数据信息,接收端可以从接收的报文中提取原本封装在报文中的待伴随数据。此外,接收端还可以从报文中提取原始数据载荷。
本发明实施例提供的方法,通过接收封装有待伴随数据与原始数据载荷的报文,并从中提取待伴随数据,在一次数据接收中能够同时获得待伴随数据与原始数据载荷,为应用层数据的伴随传输提供了方法,第一方面,伴随数据的传输不需要独立的传输信令,也不需要发送端和接收端之间的额外交互,不需额外分配传输资源,能够有效提高传输率,提高网络传输性能;第二方面可以抵抗流量分析,达到隐蔽传输的效果;第三方面可以防止对伴随数据的阻断,保护重要伴随数据的可靠传输。
基于上述任一实施例,步骤402具体包括:若基于报文的消息认证码判断获知该报文未被篡改,则从报文中提取待伴随数据。
具体地,在接收端接收报文之后,提取待伴随数据之前,接收端还需要基于报文中的消息认证码对报文的完整性进行认证,若该报文通过认证,则说明报文未被篡改,再从中提取待伴随数据。
基于上述任一实施例,图5为本发明另一实施例提供的数据传输方法的流程示意图,如图5所示,一种数据传输方法,包括:
501,发送端首先判断是否存在待伴随数据。如果存在待伴随数据,则执行步骤502,否则,结束数据传输进程。
502,发送端判断是否存在多个满足待伴随数据传输需求的传输通道:若存在多个传输通道,则执行步骤503;若仅存在一个满足待伴随数据传输需求的传输通道,则将该传输通道作为伴随通道,执行步骤504。
503,基于待伴随数据的传输需求与每一传输通道的通道状态,从多个传输通道中选取伴随通道。
504,确定伴随通道后,发送端根据所允许的总长度、伴随通道的原始数据载荷的长度、原始数据首部和伴随数据首部的长度计算得到伴随通道的通道可伴随字节数。
505,发送端根据通道可伴随字节数和待伴随数据的待伴随字节数判断是否需要对待伴随数据进行分片:若通道可伴随字节数小于待伴随数据的待伴随字节数,则执行步骤506;否则跳转至步骤507。
506,发送端基于通道可伴随字节数对待伴随数据进行分片。
507,发送端将本次待伴随数据与伴随通道的原始数据载荷封装为报文。
508,发送端将封装的报文随机发送给接收端。
图6为本发明另一实施例提供的数据接收方法的流程示意图,如图6所示,一种数据接收方法,包括:
601,接收端接收发送端通过伴随通道发送的报文,并对报文进行解析。
602,接收端判断报文中是否存在待伴随数据,如果存在待伴随数据,则执行步骤603,否则,结束数据接收进程。
603,接收端从报文中提取待伴随数据。
604,接收端根据伴随数据分片标志位和最后分片标志位判断当前待伴随数据是否还存在更多分片,如果存在则跳转至步骤601,否则执行步骤605。
605,接收端存储从报文中提取的待伴随数据。
本发明实施例提供的数据传输方法和接收方法,发送端将待伴随数据与原始数据载荷封装为报文并通过伴随通道发送,接收端通过接收封装有待伴随数据与原始数据载荷的报文,并从中提取待伴随数据,在一次数据接收中能够同时获得待伴随数据与原始数据载荷,为应用层数据的伴随传输提供了方法,第一方面,伴随数据的传输不需要独立的传输信令,也不需要发送端和接收端之间的额外交互,不需额外分配传输资源,能够有效提高传输率,提高网络传输性能;第二方面可以抵抗流量分析,达到隐蔽传输的效果;第三方面可以防止对伴随数据的阻断,保护重要伴随数据的可靠传输。
图7为本发明又一实施例提供的报文结构示意图,如图7所示,源地址字段和目的地址字段均为4字节,报文长度字段、原始数据载荷长度字段、伴随数据长度字段、伴随数据分片标志字段均为1字节,伴随数据包序列号字段为2字节、消息认证码8字节。下面以移动终端IDA向卫星IDS发起认证为例来进行说明如何伴随传输数据,首先介绍移动终端IDA加入卫星通信网阶段向卫星IDS发起认证的认证协议。
在入网阶段,移动终端IDA与卫星IDS实施双向认证,若认证成功,则为认证双方分配加密密钥和完整性密钥,其认证流程如下:
(1)IDA→IDS:IDA
(2)IDS→IDA:RAND,AUTN
(3)IDA→IDS:RES
即:在步骤(1)中,移动终端IDA向卫星IDS发送入网请求,其中,该入网请求包含:终端身份IDA;在步骤(2)中,卫星IDS收到移动终端IDA发送的入网请求后,从用于与移动终端IDA进行认证的认证向量AV中提取随机数RAND和认证令牌AUTN;在步骤(3)中,移动终端IDA收到卫星IDS发送的认证报文后,计算响应值RES。
移动终端IDA与卫星IDS利用控制信道来进行双向认证,每次认证数据报文长度受限,令控制信道可传递的数据报文最大长度为X。在上述协议中,令:步骤(1)发送的报文中IDA长度为Y1位,步骤(3)发送的报文中RES的长度为Y3位。若Y1+23<X,则步骤(1)发送的报文可伴随X-Y1-23字节的数据;若Y3+23<X,则步骤(3)发送的报文可伴随X-Y3-23字节的数据。令待伴随数据DATA的长度为L,若2X-Y1-Y3-46≥L>X-Y1-23,则通过移动终端IDA-卫星IDS双向认证协议可伴随所有数据。在这种情况下,步骤(1)发送的报文中:伴随数据分片标志位F置为1,是否是最后分片标志位M置为1,分片偏移量O置为0,伴随数据总长度置为X-Y1-23;在步骤(3)发送的报文中:伴随数据有分片标志位F置为1,是否是最后分片标志位M置为0,分片偏移量O置为X-Y1-23,伴随数据总长度置为L-X+Y1+23。
本实施例中,将移动终端IDA作为发送端,卫星IDS作为接收端。接收端接收到2个数据报文之后,依次从这2个报文中的第13+Y1和13+Y3字节开始分别提取X-Y1-23和L-X+Y1+23字节的数据,按照偏移量进行拼接,还原待伴随数据。
图8为本发明又一实施例提供的数据传输方法的流程示意图,如图8所示,本发明实施例的数据传输方法包括两种传输模式。图8中,伴随数据即待伴随数据,原始数据即伴随通道的原始数据载荷。
发送端在获取待伴随数据后,基于待伴随数据选择伴随通道,并对待伴随数据与伴随通道的原始数据载荷进行封装,产生报文,并通过数据发送环节将报文通过伴随通道发出。此处,基于选择的伴随通道的不同,对应不同的传输模式:
传输模式1:当选择的伴随通道的通道目的地址与待伴随数据的待伴随目的地址一致时,发送端通过伴随通道直接将待伴随数据(伴随数据1)以报文的形式传输到待伴随数据要求的目的端,即接收端。随后,目的端通过数据接收和数据解析得到报文中的原始数据载荷(原始数据1)和待伴随数据(伴随数据1)。
传输模式2:当选择的伴随通道的通道目的地址与待伴随数据的待伴随目的地址不同,且通道目的地址对应的中转端具备将待伴随数据传输至待伴随目的地址的能力时,发送端首先通过伴随通道将待伴随数据(伴随数据2,记为ParData2)以报文的形式传输到中转端。中转端接收到报文后,通过数据接收和数据解析得到报文中的原始数据载荷(原始数据2)和待伴随数据(伴随数据2)。随后,基于待伴随数据ParData2选择伴随通道,并对待伴随数据ParData2与伴随通道的原始数据载荷进行封装,产生报文,并通过数据发送环节将报文通过伴随通道发出。需要说明的是,在中转端将待伴随数据发送到目的端时,传输模式2可以进一步分为传输模式2.1和传输模式2.2两种:
其中,传输模式2.1是指中转端发送给目的端的报文不仅包括接收并解析得到的待伴随数据(伴随数据2),还包括中转端选取的伴随通道的原始数据载荷(原始数据3)以及中转端选取的待伴随数据(伴随数据3,记为ParData3),即报文中包括的两种伴随数据分别是发送端的待伴随数据(即ParData3)和中转端的待伴随数据(即ParData2)。传输模式2.2是指中转端发送给目的端的报文不仅包括接收并解析得到的待伴随数据(伴随数据2),还包括中转端选取的伴随通道的原始数据载荷(原始数据3),即报文中仅包含一种伴随数据,为发送端的待伴随数据(即ParData2)。
图9为本发明再一实施例提供的数据传输方法的流程示意图,如图9所示,发送端为卫星1,目的端为地面设备2,中转端为卫星2和地面设备1。此处,目的端即待伴随数据的待伴随目的地址对应的接收端。
首先,发送端通过伴随传输的方式将伴随数据,即待伴随数据通过报文的形式发送到中转端卫星2,卫星2接收并解析得到待伴随数据,并重新将待伴随数据封装为报文,发送到中转端地面设备1。地面设备1接收并解析得到待伴随数据,并重新将待伴随数据封装为报文,发送到接收端地面设备2。
基于上述任一实施例,图10为本发明实施例提供的数据传输装置的结构示意图,如图10所示,一种数据传输装置,包括数据获取单元1001、通道选取单元1002和封装发送单元1003;
其中,数据获取单元1001用于获取待伴随数据;
通道选取单元1002用于基于待伴随数据选取伴随通道;
封装发送单元1003用于将待伴随数据与伴随通道的原始数据载荷封装为报文,通过伴随通道发送报文至接收端,以使得接收端能够从报文中提取待伴随数据。
本发明实施例提供的装置,将待伴随数据与原始数据载荷封装为报文并通过伴随通道发送,为应用层数据的伴随传输提供了方法,第一方面,伴随数据的传输不需要独立的传输信令,也不需要发送端和接收端之间的额外交互,不需额外分配传输资源,能够有效提高传输率,提高网络传输性能;第二方面可以抵抗流量分析,达到隐蔽传输的效果;第三方面可以防止对伴随数据的阻断,保护重要伴随数据的可靠传输。
基于上述任一实施例,数据获取单元1001包括数据获取子单元和数据选取子单元;
其中,数据获取子单元用于获取若干段候选待伴随数据;
数据选取子单元用于基于每一候选待伴随数据的优先权和/或待伴随字节数,从若干段候选待伴随数据中选取待伴随数据
基于上述任一实施例,通道选取单元1002包括通道获取子单元和通道选取子单元;
其中,通道获取子单元用于获取若干个传输通道;
通道选取子单元用于基于待伴随数据的传输需求与每一传输通道的通道状态,从若干个传输通道中选取伴随通道;
其中,待伴随数据的传输需求包括但不限于:待伴随目的地址、待伴随字节数、待伴随时间区间、安全保障需求、伴随待伴随数据的传输时延需求、伴随待伴随数据的稳定性需求中的任意一种或多种;对应地,传输通道的通道状态包括但不限于:通道目的地址、通道可伴随字节数、可伴随时间、安全保障机制、通道传输时延、通道稳定性中的任意一种或多种。
基于上述任一实施例,报文包括但不限于:原始数据首部、原始数据载荷、伴随数据首部和待伴随数据中的任意一种或多种;
原始数据首部包括但不限于:源地址、目的地址、报文长度、原始数据载荷长度中的任意一种或多种。
伴随数据首部包括但不限于:伴随数据长度、伴随数据分片标志、伴随数据包序列号、消息认证码中的任意一种或多种。
基于上述任一实施例,数据选取子单元具体用于:按照优先权由高到低的顺序对若干段候选待伴随数据进行排序,对于优先权相同的候选待伴随数据,按照待伴随字节数从小到大的顺序进行排序,形成候选待伴随数据序列;从候选待伴随数据序列的首位字节处始截取预设伴随字节数个字节作为待伴随数据。
基于上述任一实施例,通道选取子单元具体用于:若任一传输通道的通道目的地址与待伴随目的地址一致,或该传输通道的通道目的地址对应的接收端能够将待伴随数据传输至待伴随目的地址,则将该传输通道作为伴随通道。
基于上述任一实施例,通道选取子单元具体用于:若任一传输通道的通道目的地址与待伴随目的地址一致,或该传输通道的通道目的地址对应的接收端能够将待伴随数据传输至待伴随目的地址,则将该传输通道作为候选传输通道;若任一候选传输通道的通道可伴随字节数大于待伴随字节数,可伴随时间在待伴随时间区间内,安全保障机制满足安全保障需求,通道传输时延小于等于伴随待伴随数据的传输时延需求,且通道稳定性满足伴随待伴随数据的稳定性需求,则将该候选传输通道作为伴随通道。
基于上述任一实施例,图11为本发明实施例提供的数据接收装置的结构示意图,如图11所示,一种数据接收装置,包括报文接收单元1101和数据提取单元1102;
其中,报文接收单元1101用于接收发送端通过伴随通道发送的报文;
数据提取单元1102用于从报文中提取待伴随数据;其中,报文为发送端将待伴随数据与伴随通道的原始数据载荷封装形成的,伴随通道为发送端基于待伴随数据选取得到的。
本发明实施例提供的装置,通过接收封装有待伴随数据与原始数据载荷的报文,并从中提取待伴随数据,在一次数据接收中能够同时获得待伴随数据与原始数据载荷,为应用层数据的伴随传输提供了方法,第一方面,伴随数据的传输不需要独立的传输信令,也不需要发送端和接收端之间的额外交互,不需额外分配传输资源,能够有效提高传输率,提高网络传输性能;第二方面可以抵抗流量分析,达到隐蔽传输的效果;第三方面可以防止对伴随数据的阻断,保护重要伴随数据的可靠传输。
基于上述任一实施例,图12为本发明实施例提供的数据传输系统的结构示意图,如图12所示,一种数据传输系统,包括发送端1210和接收端1220;
其中,发送端1210包括上述任一实施例提供的数据传输装置;
接收端1220包括上述任一实施例提供的数据接收装置。
本发明实施例提供的系统,发送端将待伴随数据与原始数据载荷封装为报文并通过伴随通道发送,接收端通过接收封装有待伴随数据与原始数据载荷的报文,并从中提取待伴随数据,在一次数据接收中能够同时获得待伴随数据与原始数据载荷,为应用层数据的伴随传输提供了方法,第一方面,伴随数据的传输不需要独立的传输信令,也不需要发送端和接收端之间的额外交互,不需额外分配传输资源,能够有效提高传输率,提高网络传输性能;第二方面可以抵抗流量分析,达到隐蔽传输的效果;第三方面可以防止对伴随数据的阻断,保护重要伴随数据的可靠传输。
图13为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图,如图13所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)1301、通信接口(Communications Interface)1302、存储器(memory)1303和通信总线1304,其中,处理器1301,通信接口1302,存储器1303通过通信总线1304完成相互间的通信。处理器1301可以调用存储在存储器1303上并可在处理器1301上运行的计算机程序,以执行上述各实施例提供的数据传输方法,例如包括:获取待伴随数据;基于待伴随数据选取伴随通道;将待伴随数据与伴随通道的原始数据载荷封装为报文,通过伴随通道发送报文至接收端,以使得接收端能够从报文中提取待伴随数据。
另外,处理器1301还可以调用存储在存储器1303上并可在处理器1301上运行的计算机程序,以执行上述各实施例提供的数据接收方法,例如包括:接收发送端通过伴随通道发送的报文;从报文中提取待伴随数据;其中,报文为发送端将待伴随数据与伴随通道的原始数据载荷封装形成的,伴随通道为发送端基于待伴随数据选取得到的。
此外,上述的存储器1303中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的数据传输方法,例如包括:获取待伴随数据;基于待伴随数据选取伴随通道;将待伴随数据与伴随通道的原始数据载荷封装为报文,通过伴随通道发送报文至接收端,以使得接收端能够从报文中提取待伴随数据。
本发明实施例还提供另一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的数据接收方法,例如包括:接收发送端通过伴随通道发送的报文;从报文中提取待伴随数据;其中,报文为发送端将待伴随数据与伴随通道的原始数据载荷封装形成的,伴随通道为发送端基于待伴随数据选取得到的。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (12)
1.一种数据传输方法,其特征在于,包括:
获取待伴随数据;
基于所述待伴随数据选取伴随通道;
将所述待伴随数据与所述伴随通道的原始数据载荷封装为报文,通过所述伴随通道发送所述报文至接收端,以使得所述接收端能够从所述报文中提取所述待伴随数据;
所述基于所述待伴随数据选取伴随通道,具体包括:
获取若干个传输通道;
基于所述待伴随数据的传输需求与每一所述传输通道的通道状态,从所述若干个传输通道中选取所述伴随通道;
其中,所述待伴随数据的传输需求包括待伴随目的地址、待伴随字节数、待伴随时间区间、安全保障需求、待伴随数据的传输时延需求、待伴随数据的稳定性需求中的任意一种或多种;对应地,所述传输通道的通道状态包括通道目的地址通道、通道可伴随字节数、可伴随时间、安全保障机制、通道传输时延、通道稳定性中的任意一种或多种。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取待伴随数据,具体包括:
获取若干段候选待伴随数据;
基于每一所述候选待伴随数据的优先权和/或待伴随字节数,从所述若干段候选待伴随数据中选取所述待伴随数据。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述报文包括原始数据首部、所述原始数据载荷、伴随数据首部和所述待伴随数据中的任意一种或多种;
所述原始数据首部包括源地址、目的地址、报文长度、原始数据载荷长度中的任意一种或多种;
所述伴随数据首部包括伴随数据长度、伴随数据分片标志、伴随数据包序列号中的任意一种或多种。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于每一所述候选待伴随数据的优先权和/或待伴随字节数,从所述若干段候选待伴随数据中选取所述待伴随数据,具体包括:
按照优先权由高到低的顺序对所述若干段候选待伴随数据进行排序,对于优先权相同的候选待伴随数据,按照待伴随字节数从小到大的顺序进行排序,形成候选待伴随数据序列;从所述候选待伴随数据序列的首位字节处开始,截取预设伴随字节数个字节作为待伴随数据。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述待伴随数据的传输需求与每一所述传输通道的通道状态,从所述若干个传输通道中选取所述伴随通道,具体包括:
若任一所述传输通道的通道目的地址与所述待伴随目的地址一致,或所述任一传输通道的通道目的地址对应的接收端能够将所述待伴随数据传输至所述待伴随目的地址,则将所述任一传输通道作为伴随通道。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述待伴随数据的传输需求与每一所述传输通道的通道状态,从所述若干个传输通道中选取所述伴随通道,具体包括:
若任一所述传输通道的通道目的地址与所述待伴随目的地址一致,或所述任一传输通道的通道目的地址对应的接收端能够将所述待伴随数据传输至所述待伴随目的地址,则将所述任一传输通道作为候选传输通道;
若任一所述候选传输通道的所述通道可伴随字节数大于所述待伴随字节数,所述可伴随时间在所述待伴随时间区间内,所述安全保障机制满足所述安全保障需求,所述通道传输时延小于等于所述待伴随数据的传输时延需求,且所述通道稳定性满足所述待伴随数据的稳定性需求,则将所述任一候选传输通道作为所述伴随通道。
7.一种数据接收方法,其特征在于,包括:
接收发送端通过伴随通道发送的报文;
从所述报文中提取待伴随数据;
其中,所述报文为所述发送端将所述待伴随数据与所述伴随通道的原始数据载荷封装形成的,所述伴随通道为所述发送端基于所述待伴随数据选取得到的;
所述伴随通道具体是所述发送端获取若干个传输通道,基于所述待伴随数据的传输需求与每一所述传输通道的通道状态,从所述若干个传输通道中选取的;
其中,所述待伴随数据的传输需求包括待伴随目的地址、待伴随字节数、待伴随时间区间、安全保障需求、待伴随数据的传输时延需求、待伴随数据的稳定性需求中的任意一种或多种;对应地,所述传输通道的通道状态包括通道目的地址通道、通道可伴随字节数、可伴随时间、安全保障机制、通道传输时延、通道稳定性中的任意一种或多种。
8.一种数据传输装置,其特征在于,包括:
数据获取单元,用于获取待伴随数据;
通道选取单元,用于基于所述待伴随数据选取伴随通道;
封装发送单元,用于将所述待伴随数据与所述伴随通道的原始数据载荷封装为报文,通过所述伴随通道发送所述报文至接收端,以使得所述接收端能够从所述报文中提取所述待伴随数据;
其中,所述通道选取单元具体用于:
获取若干个传输通道;
基于所述待伴随数据的传输需求与每一所述传输通道的通道状态,从所述若干个传输通道中选取所述伴随通道;
其中,所述待伴随数据的传输需求包括待伴随目的地址、待伴随字节数、待伴随时间区间、安全保障需求、待伴随数据的传输时延需求、待伴随数据的稳定性需求中的任意一种或多种;对应地,所述传输通道的通道状态包括通道目的地址通道、通道可伴随字节数、可伴随时间、安全保障机制、通道传输时延、通道稳定性中的任意一种或多种。
9.一种数据接收装置,其特征在于,包括:
报文接收单元,用于接收发送端通过伴随通道发送的报文;
数据提取单元,用于从所述报文中提取待伴随数据;其中,所述报文为所述发送端将所述待伴随数据与所述伴随通道的原始数据载荷封装形成的,所述伴随通道为所述发送端基于所述待伴随数据选取得到的;
所述伴随通道具体是所述发送端获取若干个传输通道,基于所述待伴随数据的传输需求与每一所述传输通道的通道状态,从所述若干个传输通道中选取的;
其中,所述待伴随数据的传输需求包括待伴随目的地址、待伴随字节数、待伴随时间区间、安全保障需求、待伴随数据的传输时延需求、待伴随数据的稳定性需求中的任意一种或多种;对应地,所述传输通道的通道状态包括通道目的地址通道、通道可伴随字节数、可伴随时间、安全保障机制、通道传输时延、通道稳定性中的任意一种或多种。
10.一种数据传输系统,其特征在于,包括发送端和接收端;
所述发送端包括如权利要求8所述的数据传输装置;
所述接收端包括如权利要求9所述的数据接收装置。
11.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过总线完成相互间的通信,处理器可以调用存储器中的逻辑指令,以执行如权利要求1至7任一所述的方法。
12.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一所述的方法。
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