[发明专利]基于概率检测的抗污染网络编码方法

权利要求书

1.一种基于概率检测的抗污染网络编码方法，包括如下步骤：

(1)网络中的每个节点采用概率密钥预分配机制，从同一密钥池中 随机选取相同数量的t个密钥并存储，其中t＞0；

(2)网络中的信源节点选择一个公开的伪随机序列生成器f，并随 机生成t对安全参数；

(3)信源节点将要发送的原始消息分割并扩展成n个(m+n)维的原 始向量其中i∈[1，n]，m＞0，n＞0；

(4)信源节点利用自身的t个密钥、t对安全参数和所选择的伪随机 序列生成器f，为每个原始向量计算t个消息认证码其中 j∈[1，t]，该每个消息认证码均由对应的每个原始向量的所有元素计算生 成，一个消息认证码对应唯一个密钥；

(5)信源节点随机产生编码系数向量，结合步骤(3)中的每个原始 向量生成新的编码向量并利用同态的性质，为新的编码向量生 成其对应的t个消息认证码其中j∈[1，t]，该t个消息认证码 与新的编码向量一起发送至下行节点；

(6)网络中的中间节点或信宿节点，在收到步骤(5)所产生的编码 向量时，根据其自身与信源节点的共享密钥和共享密钥对应的编码向量 的消息认证码，对收到的编码向量数据的完整性和有效性进行验证；若 验证通过，则编码向量可以用来进一步编码或是解码；若不通过，则认 定该编码向量为污染向量，直接抛弃或是要求上行节点重新发送；

(7)中间节点随机产生编码系数向量，利用步骤(6)中验证通过的 编码向量产生新的编码向量用于输出，并利用同态的性质，在不知道信 源节点的全部t对安全参数的情况下，计算输出编码向量对应的t个消息 认证码，一起发送至下行节点；

(8)当信宿节点收到n个线性无关的编码向量，并以步骤(6)验证 这n个编码向量的完整性和有效性通过之后，恢复出原始消息。

2.根据权利要求1所述的抗污染网络编码方法，其中步骤(2)所 述的伪随机序列生成器f，为一个能够产生大于(m+n)×log₂q长的伪随 机序列的伪随机序列生成器，其中m＞0，n＞0，q≈2²⁵⁶。

3.根据权利要求1所述的抗污染网络编码方法，其中步骤(2)所 述的t对安全参数，每一对均包含一个秘密种子u_j和一个秘密数r_j， j∈[1，t]，其中u_j为所选的伪随机序列生成器的种子，r_j为有限域F_q中的 一个元素。