[发明专利]一种用于电磁涡旋系统保密通信的加解密方法

摘要

本发明公开一种用于电磁涡旋系统保密通信的加解密方法，属于无线通信领域，主要包括以下步骤：密钥生成，公钥发送，公钥接收，链路编码，加密发送，接收解密，链路译码，通信链路构建，信源编码与加密，信号调制与发送，信号接收与解调，解密与信源译码。通过上述步骤，实现电磁涡旋系统保密通信。该方法将非对称加密用于通信链路的物理层加密，由于私钥在接收端，窃听者无法获得私钥，从而无法解密获取正确的涡旋天线指向方位信息和涡旋调制解调所选用的非零拓扑荷值，无法建立通信链路和涡旋解调方案。因此，该方法从传输机制和解调方法两方面为电磁涡旋系统的保密通信提供了物理层安全性的保障。

主权项

1.一种用于电磁涡旋系统保密通信的加解密方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1密钥生成：接收端按非对称加密算法随机生成一对公钥和私钥；步骤2公钥发送：接收端将所述公钥进行数字调制后用拓扑荷配置为零的涡旋天线或普通天线以传统的平面波信号发送；步骤3公钥接收：发送端用拓扑荷配置为零的涡旋天线或普通天线接收传统的平面波信号，经过数字解调后取得所述公钥并保存；步骤4链路编码：发送端将链路配置信息按通信双方约定的编码算法产生一个十进制数值，形成明文；步骤5加密发送：发送端使用接收到的所述公钥，按非对称加密算法将所述明文转换为密文，经过数字调制后，将所述密文用拓扑荷配置为零的涡旋天线或普通天线以传统的平面波信号发送；步骤6接收解密：接收端用拓扑荷配置为零的涡旋天线或普通天线接收传统的平面波信号，经过数字解调后取得携带公钥的密文，根据本地私钥，按非对称解密算法对密文进行解密，获得所述明文；步骤7链路译码：接收端按通信双方约定的译码算法将所述明文的一个十进制数值恢复为所述链路配置信息；步骤8通信链路构建：接收端根据链路配置信息，调整接收端涡旋天线的方位，实现收发天线对准，便于接收涡旋信号，使接收端与发送端建立通信链路；利用非零拓扑荷值建立涡旋解调方案，用于涡旋信号的解调；步骤9信源编码与加密：通信收发双方建立通信链路后，发送端将待传输的文字、语音、图像、视频等原始信息按某种编码算法，进行信源编码，形成明文，根据步骤1生成的公钥，利用非对称加密算法将所述明文进行加密，转换为密文；步骤10信号调制与发送：发送端将所述密文进行数字调制和涡旋调制，调制后形成的涡旋信号使用涡旋天线发送，通过涡旋信道到达接收端；步骤11信号接收与解调：接收端通过涡旋天线将所述涡旋信号接收后，利用步骤8建立的涡旋解调方案，进行涡旋解调，然后再进行数字解调；步骤12解密与信源译码：接收端通过本地私钥对数字解调后的密文进行解密，获得明文，按某种编码算法对应的译码算法对明文进行译码，即信源译码，译码后得到原始的文字、语音、图像、视频等原始信息。