[发明专利]一种通信网络中基于时隙特征的动态水印嵌入及检测方法

摘要

本发明涉及一种通信网络中基于时隙特征的动态水印嵌入及检测方法，包括动态水印嵌入方法和动态水印检测方法，发送端本地生成Turbo码集合，捕获T时间内数据包进行时隙划分，计算每个时隙的质心，得到时隙质心序列Corg，根据Corg与阈值的关系得到原始水印序列Worg，找到与WT对应位置不同的Worg元素下标与WT一同存储到共享数据库中。接收方进行流同步，将同步的数据包按照发送端的方式进行检测序列Wdec计算，判断Wdec是否需要纠正，将纠正后的水印序列W′dec与WT进行匹配阈值判断，检测完成。本发明减低了原始水印的干扰，增加了水印的隐蔽性，提高了水印方法的鲁棒性。

主权项

1.一种通信网络中基于时隙特征的动态水印嵌入及检测方法，其特征在于，包括动态水印嵌入方法和动态水印检测方法；所述动态水印嵌入方法包括共享水印参数和调制数据包，具体方法包括如下步骤：1)发送方初始化水印参数并存储到共享数据库中，其中，共享数据库由接收方和发送方共享，水印参数包括水印周期T、水印序列长度n、水印判断阈值o；2)发送方根据传统的Turbo码编码原理生成Turbo码集合，记为：W_all＝<W_T1，W_T2...W_T32>；3)捕获T时间段内的网络数据包，按时间顺序构建数据包集合P，记为P＝<P₁，P₂...P_i’>，P_i表示发送方捕获的第i个的数据包；4)将数据包集合P按时隙划分，构建时隙数据包集合X_i和数据包到达时间集合T_i；5)依次计算每个时隙的时隙质心C(I_i)，并构建时隙质心序列C，记为C＝《C(I₁)，C(I₂)...C(I_n)>；其中，C(I_i)表示第i时隙的时隙质心；6)计算原始水印序列W_org，记为<W₁，W₂...W_n>，其中，第i个元素W_i的计算方法为：若C(I_i)＞o，则W_i＝0，否则，W_i＝1；7)根据相似度距离公式计算原始水印序列W_org与Turbo集合W_all的相似度距离，得到相似度最高的Turbo码序列W_T并存入共享数据库；8)将原始水印序列W_org与相似度最高的Turbo码序列W_T按位比较，找到与W_T对应位置不同的W_org元素，记录其下标，并将下标存储到共享数据库中；9)调制并发送数据包，调制方法是将每个时隙内不安全范围的数据包调制到安全范围发送；所述动态水印检测方法包括接收方初始化本地参数和判断流是否关联，具体方法包括如下步骤：10)接收方初始化水印参数并存储到本地数据库中，其中，水印参数包括接收方第一个时隙的起始理论时刻t_s、发送方到接收方的最小估算延时’、传输的抖动上界Γ、距离判断阈值ω和流关联匹配阈值Threshold；11)确定接收方第一个时隙的起始时刻范围，起始时隙时刻范围为：[t_s+d′，t_s+d′+Γ]；12)从起始时隙时刻起，捕获T时间段内的数据包，按时间顺序构建数据包集合P′，其中，P′＝〈P′₁，P′₂...P_i′，>，P_i′表示接收方捕获的第i个数据包；13)将数据包集合P′按时隙划分，构建时隙数据包集合X′i和数据包到达时间集合T_i′；14)依次计算每个时隙的时隙质心C(I′_i)，构建周期T内的时隙质心序列C′，记为C′＝<C(I′₁)，C(I′₂)...C(I′_n)>；15)计算水印序列W_dec，记为<W′₁，W′₂...W′_n>，其中，第i个元素W_i′的计算方法为：若C(I′_i)＞o，则W′_i＝0，否则，W_i′＝1；16)计算检测序列W′_dec；17)根据相似度距离公式计算检测序列W’_dec与共享数据库中的Turbo码序列W_T的相似度距离，记为Dis(W_T，W′_dec)；18)比较Dis(W_T，W′_dec)与ω的大小，当Dis(W_T，W′_dec)＜ω时，转步骤19)；否则，判断为流不关联，跳转至步骤22)；19)纠正检测序列W′_dec，将检测序列W′_dec输入到Turbo码解码器中，根据解码公式得到纠正后的检测序列W_final；20)根据相似度距离公式计算纠正后的检测序列W_findl与共享数据库中选定的Turbo码序列W_T的相似度距离，记为Dis(W_T，W_final)；21)进行流关联匹配，当Dis(W_T，W_final)＜Threshold时，判断为关联流，转步骤22)；否则判断为不关联流，跳转至步骤22)；22)检测完毕。