[发明专利]一种基于离散小波变换的时间式网络隐信道构建方法

权利要求书

1.一种基于离散小波变换的时间式网络隐信道构建方法，其特征在于，将秘密消息嵌入正常包间时延序列的小波域系数中，并通过控制嵌入位置和强度，减小对原始载体及其特性的时域改动，使产生的隐蔽通信数据流具备正常的规律和特征，以提高其抗检测性；同时，采用奇偶量化方法将秘密消息比特嵌入小波分解的部分近似系数中，在不引入额外同步开销的基础上，抵抗网络噪声干扰；其中，秘密消息的编码过程包括如下步骤：

步骤1：首先，采集正常网络通信数据流样本，通过时间戳提取并计算相邻数据包的时间间隔，将正常IPD序列划分为多个分段用于后续处理；定义ΔT为一个IPD序列分段ΔT＝{Δt₁,Δt₂,···,Δt_l}，l代表其大小，秘密消息S_e为二进制编码的数据流；

步骤2：对原始载体数据流ΔT进行三级小波分解，分解结果用公式(1)表示，其中ca3代表其三级小波分解的近似系数，定义ca3＝{ca3(1),ca3(2),···,ca3(n)}(n＝l/2³)，n为近似系数个数；cd1、cd2和cd3分别对应一级、二级和三级小波分解的细节系数，

步骤3：将秘密消息S_e划分为若干个大小为m的比特串，其中m≤n，s_e为其中一个秘密比特，采用奇偶量化法将秘密消息比特s_e调制到三级小波分解的近似系数ca3中，此过程如公式(2)表示：

其中，f_encode为编码函数，ca3′代表修改后的近似系数；[·]表明四舍五入运算函数；此外，参数m用于减小对载体的修改，当ca3(i)小于[ca3(i)]时，将m置为1，否则m设置为0；

步骤4：对修改后的小波系数进行逆变换，以重构得到含秘数据流ΔT_s，如公式(3)所示：

隐蔽通信一方按照新的含秘IPD发送网络数据包。

2.根据权利要求1所述的一种基于离散小波变换的时间式网络隐信道构建方法，其特征在于，接收方根据以下步骤解码获取秘密消息：

步骤1：根据所收到数据包的时间戳提取IPD信息，定义其中一个序列为ΔT_r；

步骤2：根据公式(1)和(2)对隐信道时延序列ΔT_r进行三级小波分解，结果如公式(4)所示：

其中，为三级小波分解的近似系数，和分别对应一级、二级和三级小波分解的细节系数；

步骤3：对近似系数进行模2运算，若结果为0则解码为秘密比特‘0’，若结果是1则提取比特‘1’，具体见公式(5)，其中f_decode代表解码函数，为接收方提取的秘密消息比特：

3.根据权利要求2所述的一种基于离散小波变换的时间式网络隐信道构建方法，其特征在于，ΔT_r与ΔT_s长度相等，但数值并不一定完全等同。