(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211202485.3 (22)申请日 2022.09.29 (71)申请人 中国人民解 放军陆军工程大 学 地址 210007 江苏省南京市秦淮区后标营 路88号 (72)发明人 杨炜伟　姜俊豪　鲁兴波　马瑞谦　 车伯汉　袁郑宇　管新荣　石会　 (74)专利代理 机构 北京力量专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 11504 专利代理师 刘一霖 (51)Int.Cl. H04W 12/041(2021.01) H04L 9/24(2006.01) H04L 9/08(2006.01) H04K 3/00(2006.01) (54)发明名称 一种对抗基于变点检测干扰攻击的短包隐 蔽通信方法 (57)摘要 一种对抗基于变点检测干扰攻击的短包隐 蔽通信方法， 包括信息感知， 密钥生成与码本共 享， 信息编码， 信息传输， 利用共享的高斯码本对 解密信号进行译码处理。 包括一个发送节点， 一 个接收节点和一个检测节点。 检测节点采用 Shewhart 变点检测， 即检测节点每观察到一次信 道使用就会进行一次判断， 一旦检测节点检测到 发送节点的传输行为存在时， 就会发送干扰攻击 全力破坏信息的传递。 因此， 当传输行为被检测 节点检测到并被干扰攻击， 目的节 点就不可能译 码成功。 为了成功传递信息， 发送节点会利用干 扰间隙的任意时刻， 以先验发送 概率随机的发送 有限块长编码的隐私数据， 从而增强传输的隐蔽 性。 权利要求书3页 说明书6页 附图2页 CN 115460597 A 2022.12.09 CN 115460597 A 1.一种对抗基于变点检测干扰攻击的短包隐蔽通信方法， 其特 征在于包括以下步骤： 步骤1： 信息感知： 发送节点利用信息感知模块获得隐私数据包， 并将感知到的隐私数 据进行存储； 当发现干扰攻击的间隙时， 发送节点在间隙的任意时刻， 以先验概率ρ1准备发 送隐私数据包； 其中先验概 率ρ1满足： 0≤ρ1＜1； 步骤2： 密钥生成与码本共享： 在隐私数据传输之前， 发送节点与目的节点之间通过利 用无线信道的互易性、 时变性和空间 唯一性， 产生随机序列的加密密钥， 并利用该密钥对高 斯编码码本进行加密， 然后将其与合法目的节点共享； 步骤3： 信息编码： 发送节点对即将传输的隐私数据包进行高斯编码， 其中用于高斯编 码的长度为 ND， 表示该隐私数据包的传输需要利用ND次信道使用； 步骤4： 信息传输： 只考虑通信的隐蔽性能时， 发送 节点的发送 功率P满足： 其中， 表示目的节点的噪声， R表示信息编码速率， 表示是给出的最优的编码长 度； 步骤5： 信息译码： 在每一个传输周期内， 目的节点先对信息进行解密， 然后利用共享的 高斯码本对解密信号进行译码处 理。 2.根据权利要求1所述的对抗基于变点检测干扰攻击的短包隐蔽通信方法， 其特征在 于上述步骤3中系统的编码长度的最优表达式为： 其中， 表示发送节点的最大编码长度， 表示目的节点的噪声， R表示信息编码速 率， P表示发送功率， ND表示当编码长度不受范围取值约束时的最优编码长度， 其表达式如 下： 其中， η表 示系统的有效传输速率， 然后 ND表示高斯编码的长度； t的表达式如 下： 其中A和B代表 公式中的参数， L表示在Shewhart 变点检测中， 检测节点采用的平均虚警间隔的长度。 3.根据权利要求2所述的对抗基于变点检测干扰攻击的短包隐蔽通信方法， 其特征在 于上述步骤5中， 目的节点接收隐私数据的表达式如下：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115460597 A 2其中i＝1,2, …,m表示信道使用索引； sA[i]是满足均值为零， 方差为1 的复高斯随机变 量， 代表发送节点第i次信道使用时发送的符号； nJ[i]是满足均值为零， 方差为 的复高斯 随机变量， 代表目的节点在发送节点第i次信道使用时观测到的噪声； 目的节 点的接收信噪 比为： 当发送节点在传输隐私信息的过程中， 不被 检测节点检测到的概 率表示为： 采用有限块长编码使得目的节点Bob处不可避免地产生译码错误， 目的节点处的误包 率表达为： 其中 为标准高斯Q函数； R表示信息编码速率， 采用以下线性函数来 近似目的节点的误包率 其中θ和k属于公式 中的参数， 系统的有效传输 速率表示 为： ηc＝Pc(1‑δ )R                 (5) 其中， δ表示目的节点的误包率， Pc表示在传输过程中不被检测节点检测到的概率； 以最 大化系统有效传输 速率为目标； 系统最优的发送概 率P根据如下 方程式计算得到： 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115460597 A 3