[发明专利]一种光网络二进制序列匹配方法及装置

说明书

本发明公开了一种光网络二进制序列匹配方法及装置，将光信号的二进制序列与全“0”序列进行同或运算后进行分光，得到第一备选序列集；将所述二进制序列进行分光，得到第二备选序列集；将所述第一备选序列集与所述第二备选序列集配对两两输入第一二选一光开关阵列得到待延迟序列集；对所述待延迟序列集的每个序列以递减的方式配置每个序列的延迟时长，延时后得到待匹配序列集；将所述待匹配序列集中的前P‑L个序列与全“1”序列集配对两两输入第二二选一光开关阵列得到输入序列集；将所述输入序列集与所述待匹配序列集中的后L个序列两两进行与运算，直到得到唯一输出序列作为最终序列；通过所述最终序列判断得到脉冲输出个数和脉冲输出位置。

技术领域

本发明涉及光网络安全领域，特别是指一种光网络二进制序列匹配方法及装置。

背景技术

全光二进制序列识别：在一串二进制序列中识别出目标序列，可以运用在许多场合，如在光分组交换中识别分组头中的源地址、源端口等特征，判断数据包是否是来自于恶意攻击者，目前能够利用全光逻辑门和相关器来实现。

随着信息时代的到来，受视频会议、远程医疗、云计算、虚拟现实等新型应用的影响，人们对网络带宽和传输速率的需求将进一步增加。光纤通信因其通信容量大、传输距离远和信号干扰小等优点，在现代电信网中得到了广泛的应用。并且光纤通信由于具有保密性好、抗电磁干扰和传输介质封闭等特点，通常被认为具有较高的安全性和可靠性，因此目前都是在电层中对光网络中传输的信息进行安全防护。此外，现有的光网络在构建时一般只考虑了保证网络生存性的保护和恢复机制，而没有提供保障信息物理安全的防护措施。

伴随着技术的发展，各种网络入侵手段层出不穷，利用干扰、窃听等手段破坏、窃取光网络中传输的信息已成为可能，光网络的安全问题日益凸显。同时，由于光网络信息传输的宽带、大容量特性，即使只对光网络进行了非常短暂的攻击，都会导致大量数据的泄露或者错误，甚至可能会造成整个网络的瘫痪。

电子防火墙作为一种比较成熟有效的抗网络攻击和入侵的安全防护措施，能够根据信号的多种属性来进行过滤。但是在光网络中采用电子防火墙，需要进行复杂且高能耗的光/电/光的转换，不仅会带来较大的时延，还增加了系统的成本、体积和复杂度，也限制了处理速度。光子防火墙作为一种能够直接在光层中保护光网络的技术储备，能够对超高速的光信号进行检测与识别，并对攻击光信号采取相应的安全操作。全光信号处理技术只在光域对信号进行处理，不仅可以避免复杂的光/电/光转换，还可以减小处理高速光信号带来的时延。因此，利用全光信号处理技术在光层中构建光子防火墙以实现在光域中直接对光信号进行入侵检测和安全防护，不仅能够避免光/电/光的转换，节约能源损耗，还能够处理超高速的光信号。

光子防火墙的关键技术是全光二进制序列识别。其中基于全光逻辑门的全光二进制数据序列识别系统易于集成，并且可以工作于更高速率的系统中。全光逻辑门能够通过多种非线性器件实现，其中半导体光放大器(SOA，Semiconductor Optical Amplifier)因其显著的非线性特性在全光逻辑门中得到了广泛的应用。

现有的二进制序列匹配系统主要依靠与门、同或门以及再生器进行循环判别。需要进行重复的同或操作，采用了循环相与的匹配模式以及需要排除干扰脉冲的影响，都大大增加了匹配的时间，减小了匹配效率。因此如何最大程度地减少二进制序列匹配系统中序列匹配的时间，提升处理效率成为亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种光网络二进制序列匹配方法及装置，用来支撑光子防火墙对网络攻击信号的入侵检测和安全防护，提高光子防火墙中光信号的匹配效率。

基于上述目的，本发明提供了一种光网络二进制序列匹配方法，其特征在于，包括：

将光信号的二进制序列与全“0”序列进行同或运算后进行分光，得到第一备选序列集，其中所述第一备选序列集中的二进制序列个数不少于目标序列的位数；