[发明专利]提供安全的复制伪随机噪声信号

说明书

提供安全的复制伪随机噪声信号。本发明涉及用于向接收单元提供安全的复制伪随机噪声信号的一种改进的安全的方法以及一种安全的提供单元，其中复制伪随机噪声码通过接收侧的提供单元利用噪声信号被调制。给复制伪随机噪声码叠加人工产生的噪声，使得复制伪随机噪声码在接收侧——例如在接收器内或在提供单元和接收器之间的传输路径上——也不能从噪声信号中读出。

技术领域

本发明涉及用于向接收单元提供安全的复制伪随机噪声信号的一种方法以及一种提供单元。

背景技术

伪随机码序列、所谓的伪随机噪声码或者伪随机数字码（简称PRNC或PRN码）例如在无线电传输中使用。在此涉及引起消息信号的频率扩展的扩展码。这种信号通过宽带传输具有对于干扰的高的稳健性。扩展序列例如在如GPS、格洛纳斯（Glonass）、北斗或伽利略的卫星导航系统中使用。在此，所接收的卫星信号一般位于噪声电平之下。接收器可以先通过与当前的与其本身匹配的PRN码的相关来解码辐射出的信号。在此，通常涉及相同的例如可以已经存在于接收器中的PRN码。也可以指的是复制PRN码，其是重建的或仿制的或作为第二实施方式存在的PRN码。

已知使用密码的PRN码。码序列在此根据密码密钥来产生。接收器可以只在该接收器辨识出为了发出信号由发送器使用的PRN码时生成匹配的PRN码以用于解码接收信号。接收器对此需要密码密钥。

接收器、尤其是接收器上的信号处理，在此由于保护免受攻击的安全机制是耗费的。例如在其上处理密码信号的FPGA必须关于辐射保护或篡改保护被耗费地并且因此昂贵地保护。

通常已知的是，数字化以及记录所接收的GPS信号的原始数据。所述原始数据被传输到云服务，使得信号处理在服务器上被实现。可以在此专门地保护服务器，使得安全关键的密码的信号处理在安全的计算中心中进行。但是在此，包括所使用的数据传输路径在内的服务器环境的大部分又必须被耗费地保护。

发明内容

在该背景下，本发明的任务是用于向接收单元提供安全的复制伪随机噪声信号的一种改善的安全的方法以及一种安全的提供单元。

所述任务通过独立权利要求来解决。有利的构型和改进方案在从属权利要求中说明。

本发明涉及用于向接收单元提供安全的复制伪随机噪声信号的方法，其中复制伪随机噪声码通过接收侧的提供单元利用噪声信号被调制。该复制伪随机噪声码在该情况下通过加调制的或添加的噪声信号被保护。由此阻止或至少显著妨碍了从该受保护的信号中可以提取包含于其中的复制伪随机噪声码。

复制伪随机噪声码在本申请中被理解为码序列，该码序列在接收侧在相关方法中被采用，以便可以检测或解码来自发送器的接收信号，其中发送器将属于复制伪随机噪声码的伪随机噪声码用于信号的调制。复制伪随机噪声码因此与伪随机噪声码一起形成配对，该配对彼此匹配并且尤其在码的位序列方面必须相等，以便接收信号的伪随机噪声码在接收侧可被检测或可被解码。在由发送器使用的密码式地产生的伪随机噪声码的情况下此外也必须在接收器侧存在匹配的、尤其是相同的、对称的密钥，以便可以产生匹配的复制伪随机噪声码。

复制伪随机噪声码在接收侧被用噪声信号调制。也就是说，向复制伪随机噪声码叠加人工产生的噪声，使得在接收侧（例如在接收器内或在提供单元和接收器之间的传输路径上）也不能从噪声信号中读出复制伪随机噪声码。因此，复制伪随机噪声信号在读出复制伪随机噪声码之前被保护。复制伪随机噪声信号因此一离开接收侧的提供单元就被保护。操纵保护或辐射保护在接收侧仅需针对非常有限的区域被确保。有利地，仅特别地保护提供单元，例如通过篡改保护措施。需要保护的复制伪随机噪声码因此仅以这样的形式提供给接收单元：在该形式中该复制伪随机噪声码不能被实际上滥用。该复制伪随机噪声码尤其不可以或仅可以受限地被用于自己发出干扰信号。如果复制伪随机噪声码以不安全的形式存在在接收器上，则该复制伪随机噪声码尤其可以用于调制干扰信号。因此可以通过被操纵的接收器假装拥有原始的复制伪随机噪声码，以及因此假装是实际上所操纵的信号（例如卫星信号）的合法发送器。