增强安全性的lt码编译码方案研究

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1、分类号TN919密级公开UDC621.39学位论文编号D-10617-308-(2016)-01125重庆邮电大学硕士学位论文中文题目增强安全性的LT码编译码方案研究英文题目ResearchonEncodingandDecodingSchemestoEnhancetheSecurityofLTCodes学号S130101148姓名盛洁学位类别工学硕士学科专业信息与通信工程指导教师雷维嘉教授完成日期2016年4月11日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含他人已经

2、发表或撰与过的研究成果，也不包含为获得重庆邮由女堂或古；直仲Ｉ甲的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的人员对本文研究做出的贡献均己在论文中作了明确的说明并致Ｗ谢意。作者签名：疋曰期．心＾？／？＾年王月巧曰Ｉ学位论文版权使用授权书本人兀全了解—重庆邮电大学有权保留、使用学位论文纸质版＿＿和电子版的规定，即学校有权向国家有关部口或机构送交论文，允许论文被查阅和借阅等。本人授权＿＿ｍＭｉｔｅ＾可レッ公布本学位论文的全部或部分内容，可编入有关数据库或信息系统进行检索、分析或评价，可采用影印、缩印、扫描或拷贝等复制手段保存、汇编本学位论

3、文。？（注：保密的学位论文在解密后适用本授权书。）作者签名；导师签名＾：（斗Ｕｌ日期＂：年月冰日日期；年５月日Ｉ重庆邮电大学硕士学位论文摘要摘要数字喷泉码作为一种差错控制方法，能实现信息的高效、可靠传输。喷泉码常用的置信传播译码算法要求必须存在度为1的编码数据包，其就是源信息的复制，很容易造成信息的直接泄露。此外，对译码起着重要作用的编码生成矩阵信息通常是放在数据包的头部与其一同传送给译码器，采用这种方式时，窃听者只要窃取到了编码数据包，就获得了编码的相关信息，也就能进行相应的译码，信息安全得不到基本的保障。本文主要对有传输安全性要求的应用场景中L

4、T码的编译码方案进行研究，对LT码的编译码方案、编码生成矩阵的产生方式进行修改，增强信息传输的安全性。论文的主要工作如下：1.针对LT码中度为1的数据包信息直接泄露的问题，对LT码的编码方式进行修改，不产生度为1的数据包，改为产生相关联的度2和度3的编码数据包。由于不能使用常规的置信传播算法进行译码，相应给出在置信传播译码算法基础上增加度2数据包处理环节的译码算法，同时也给出降低译码复杂度的基于稀疏矩阵的高斯消元译码算法。仿真结果显示，两种译码算法都能成功完成修改后的LT码的译码，前者具有更低的译码复杂度，而后者具有更低的译码开销。而与传统的高斯消元算法相比，基于稀疏矩阵的

5、高斯消元译码算法的复杂度明显下降。2.针对编码生成矩阵的安全传输问题，给出编码生成矩阵在编码器和译码器之间伪随机同步产生的方案。首先利用伪随机发生器生成(0,1)区间上的均匀伪随机数，然后将其转化为符合指定的编码度分布的随机度值以及选择源数据包时所需的随机序号值。通过实验验证生成的随机度值是否符合指定的编码度分布函数、数据包的随机选择是否符合要求。采用该方案时，只需要在编码器和译码器间通过保密信道交换种子，就能产生一样的伪随机数列，实现编码生成矩阵在编译码器之间伪随机同步产生，避免了编码生成矩阵在信道上的直接传输，可有效地提高数据的安全性，也降低了传输的开销。关键词：LT码

6、，信息安全，置信传播译码，高斯消元译码I重庆邮电大学硕士学位论文AbstractAbstractAsakindoferrorcontroltechnology,digitalfountaincodescanachievetheefficientandreliabletransmissionofinformation.However,themostcommonbeliefpropagationdecodingalgorithmforfountaincodesrequiresalargenumberofencodedpacketswithdegree1,whicharethec

7、opiesofsourceinformationandcaneasilyleadtotheleakageofinformation.Inaddition,thegeneratormatrix,whichplaysanimportantroleindecoding,istransferredtothedecoderusuallyplacedintheencodedpackets’header.Inthisway,eavesdropperscanimmediatelygaintheencodinginformation