一种对抗全局窃听的网络编码方案*
2021-01-26褚丽莉
通信技术 2021年1期
周 影,褚丽莉,陈 佳
(辽宁工业大学,辽宁 锦州 121000)
0 引言
网络编码理论[1]的提出,为数据传输带来了深刻的影响,相比路由单一的存储转发功能,网络编码通过节点对上游数据进行存储—编码—转发,从而提高网络吞吐量、鲁棒性[2]和安全性。
网络编码在提升数据传输能力的同时,网络仍具有被监听的风险。针对抗窃听安全网络编码,对抗窃听攻击的方法主要有两种:信息论方法和密码学方法。Cai 等人利用传统信息论方法对抗网络编码中的窃听攻击[3],从而使窃听攻击者窃听到网络中的任意一个窃听子集均无法通过其译码恢复出原始消息向量。在此基础上,文献[4]中进一步提出了r-安全网络编码方案,但该方案提出的前提是窃听链路数少于窃听网络链路的最大值,且不适用于多源网络。因此利用信息论实现对抗窃听的编码方案必须具备限制条件,即限定窃听者的窃听能力。
相比信息论对抗窃听攻击的局限性,基于密码学抗窃听方案更具优势。Zhang 等人[5]提出了一种P-Coding 抗窃听安全网络编码方案,该方案利用一个置换函数将全局编码系数和编码后的消息向量进行混合和重新排列,从而无法正确译码出原始数据,达到抗窃听的目的。但是需要对整个信源消息加密,并且该方案无法抵抗已知明文攻击。Fan 等人[6]利用同态加密的方法隐藏全局编码系数,从而使窃听者无法窃听信源消息,但是此方案要求在较大的有限域内进行编解码,导致计算复杂度偏高。……
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