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专利号: 202010253818X
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于深度混沌系统的三维光概率整形加密方法,采用对称加密的方式传输信息,其特征在于,包括以下步骤:步骤1.发送端实施加密

1.1.加密过程采用混度系统获得密钥空间,并对选取的密钥进行变换处理,生成三组扰动因子M1、M2和M3;

1.2.对待传输信号进行概率整形处理,获得非均匀分布的星座图;

1.3.利用第一组扰动因子M1对星座点的发射概率进行扰动;

1.4.利用第二组扰动因子M2对星座点的相位分布进行扰动;

1.5.利用第三组扰动因子M3对信号的子载波位置进行扰动;

步骤2.接收端实施解密

解密过程利用与加密过程同样的初始参数生成混沌随机数,基于混沌系统的伪随机性,获得和发送端一样的密钥空间,经过同样的变换处理得到三组扰动因子,分别对子载波的位置、星座点的相位分布和发射概率进行逆运算,还原信号,解密数据;

步骤1.1中,所述混度系统为五维深度混沌系统,其方程为:式中,a、b、c、d、e、f、g是系统参数,且均为实常数;x、y、z是状态变量,υ和ω是状态反馈控制器;

步骤1.1中,通过赋予初始值,利用所述方程生成五条混沌映射序列,从中选择三组序列构成密钥空间。

2.根据权利要求1所述的一种基于深度混沌系统的三维光概率整形加密方法,其特征在于,所述的三组序列包括一个变量序列和两个控制器序列。

3.根据权利要求1所述的一种基于深度混沌系统的三维光概率整形加密方法,其特征在于,将待传输的二进制数据流经过概率整形生成16QAM信号。

4.根据权利要求1所述的一种基于深度混沌系统的三维光概率整形加密方法,其特征在于:星座图中,一个星座点对应一个调制符号,设待干扰信号有K个符号,则与M1对应的密钥组包含K个数据密钥;

步骤1.1生成扰动因子M1时,以各数据密钥某一位的大小作为判决条件,判定结果为是,输出1,判定结果为否,则输出‑1,获得K个1或‑1构成的扰动因子元素;

步骤1.3中,将星座点的位置与扰动因子M1相乘,使对应1的星座点在星座图中的位置不发生改变,对应‑1的星座点在星座图中的位置发生中心对称改变。

5.根据权利要求1‑4中任一项所述的一种基于深度混沌系统的三维光概率整形加密方法,其特征在于:步骤1.5中,将完成前两次扰动的符号信号调制到对应的子载波上,在此过程中进行第三次扰动,即在其频域上对其子载波位置进行移动;

第三次扰动的规则如下:

设N为需要扰动的频域数目,MN为扰动矩阵,Ck为对应的密钥组,Ckt为中间密钥,Ckt为Ck‑1 ‑1进行大小排序后取倒数的转置矩阵,然后用MN=fs(Ckt·Ck) 生成扰动矩阵,其中,fs()的定义为括号内矩阵中的某元素的大小为1时,该元素所在位置的值仍为1,若该元素不为2

1,则将矩阵中该元素所在位置的值改为0,根据上述规则得到有N 个1或0元素的扰动矩阵MN;

MN即为第三组扰动因子M3,将扰动因子和需要扰动的频域频率组成的矩阵相乘,获得目标加密结果。