[发明专利]一种基于5G网络的非对称椭圆曲线加密的安全通信系统

说明书

本发明基于5G网络的非对称椭圆曲线加密的安全通信系统：发送端包括j路结构：信号发生器连接映射器，映射器连接两椭圆曲线加密器，两加密器之间连接公钥接收器，加密器通过乘法器连接加法器，加法器连接串并变换器；串并变换器N个端口连接IFFT，IFFT j×N个端口连接并串变换器，并串变换器依次通过循环前缀导入器、数模变换器、滤波器、上变频器连接5G发射天线，将信号发出；接收端的5G接收天线依次通过下变频器、滤波器、模数变换器、去导频循环前缀器连接串并变换器，串并变换器j×N个输出端口连接FFT，FFT连接j路结构：FFTN个端口连接并串变换器，并串变换器连接两乘法器，乘法器依次通过积分器、解密器连接映射器，两解密器间连接公钥私钥发生器。

技术领域

本发明属于5G网络中保密通信与信息安全技术领域，具体涉及一种基于5G网络的非对称椭圆曲线加密的安全通信系统。

背景技术

5G是第5代移动通信技术，它充分利用了频带资源，其用到的正交频分复用(OFDM)是一种利用互相正交的多子载波技术，首先将信息进行正交幅度调制(M-QAM)或者相移键控(M-PSK)调制，再调制到各个子载波上，将信号映射成复数符号，利用逆向快速傅里叶变换(IFFT)将信号变成时域信号，加上导频以及循环前缀，再通过数模转换及上变频，利用5G天线发射信号。在接收端，通过下变频，以及去掉导频以及循环前缀，利用快速傅里叶变换(FFT)，将接收的信息转换成频域信息，再利用相干解调以及映射关系，解调出原始信息，其优点是能消除多径效应带来的符号间干扰。但在现有技术中，还存在着通信安全问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于5G网络的非对称椭圆曲线加密的安全通信系统。本发明的创新之处在于，利用椭圆曲线的算法生成公开秘钥，对QAM调制产生的符号进行非对称加密，利用逆向快速傅里叶变换(IFFT)将信号调制到各个子载波上，叠加变成时域信号，通过导入前缀、数模变换、然后滤波并进行上变频，通过5G发射天线发射出去。这样，攻击者在没有私钥的情况下，就不能直接恢复信息。在接收端，下变频、滤波、及模数转换和去掉循环前缀，利用快速傅里叶变换(FFT)，将接收的信息转换成频域信息，再利用相干解调，恢复加密的符号，然后利用椭圆曲线算法中的私钥，恢复出QAM调制所产生的符号，再通过映射关系，解调出传输的信息。

为了达到上述发明目的，本发明采取以下技术方案：

一种基于5G网络的非对称椭圆曲线加密的安全通信系统，包括：

发送端，包括j路结构，每路结构如下：信号发生器与第一映射器相连，第一映射器连接两个椭圆曲线加密器，两个椭圆曲线加密器之间连接椭圆曲线公钥接收器，每个椭圆曲线加密器各通过一个第一乘法器后连接加法器，加法器连接第一串并变换器，第一串并变换器通过N个端口连接到IFFT变换器，IFFT变换器j×N个输出端口连接第一并串变换器，第一并串变换器依次通过循环前缀导入器、数模变换器、第一滤波器、上变频器后连接5G发射天线，5G发射天线将信号发射出去；

接收端的5G接收天线接收信号；5G接收天线依次通过下变频器、第二滤波器、模数变换器、去导频循环前缀器连接第二串并变换器，第二串并变换器j×N个输出端口连接FFT变换器，FFT变换器连接j路结构，每路结构如下：FFT变换器N个端口连接到第二并串变换器，第二并串变换器连接两个第二乘法器，两个乘法器分别依次通过一个积分器、一个解密器后连接第二映射器，两个解密器之间连接有椭圆曲线公钥与私钥发生器。

作为优选方案，公钥秘钥发生器产生的公钥与私钥由对应的椭圆曲线在有限域内通过相应的算法产生，接收端将公钥发送给发送端，发送端利用公钥对信息进行加密，接收端利用私钥进行解密。

作为优选方案，在发送端，j路信号发生器产生信息序列mj传输到相应的映射器，根据格雷码的映射规则，将各种比特组合映射成x_j,y_j两个符号数据。