一种基于背包体制的安全网络编码数据传输方法

摘要

本发明提供一种基于背包体制的安全网络编码数据传输方法，利用背包体制为每个数据包生成安全的网络编码系数，将数据包所经过的路径标志序列进行背包加密，将加密后形成的密文作为对应数据包参与网络编码的系数，接收节点收到编码数据包后，不仅可以用密文进行编码数据包的解码，还能通过解密密文得到数据包传输的路径信息来验证数据来源的真实性以及判断数据包是否按正常路由传输，从而有效避免了数据污染和数据窃听的问题，不仅不影响网络编码带来的增益，还解决了采用网络编码带来的数据污染和数据窃听问题。

主权项

一种基于背包体制的安全网络编码数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：预处理步骤：为网络中每个节点配置本地节点ID、由路由协议确定的上一跳节点的节点ID以及用于背包加密的私钥，并且预设各节点ID与路径标志序列中各元素的对应关系，所述路径标志序列中元素总数为网络中节点总数；数据初始发送步骤：当节点为数据包的起始发送节点时，该节点先为每个数据包生成路径标志序列，将该起始发送节点ID对应在路径标志序列中的元素设置为1，其余元素为0；再构造背包加密的公钥，使用所述公钥加密路径标志序列得到该数据包参与网络编码的安全网络编码系数；将本地生成的数据包附上安全网络编码系数与偷听到的数据包一起进行网络编码生成编码数据包后发送；数据接收步骤：当节点接收到编码数据包后，从编码数据包中提取安全网络编码系数，使用本地的私钥解密安全网络编码系数，如能成功解密得到路径标志序列，且该节点的上一跳节点的节点ID对应在路径标志序列中的元素为1，则表明数据由可信任节点发出，利用安全网络编码系数解码编码数据包，存储解码得到的数据包，当接收节点不是目的节点时，还进入数据转发步骤；数据转发步骤：当节点为数据包的中间节点时，更新从接收到的数据包上恢复的路径标志序列，将该中间发送节点ID对应在路径标志序列中的元素更新为1；再构造背包加密的公钥，使用所述公钥加密路径标志序列得到数据包参与下次网络编码的安全网络编码系数；最后将本地接收的数据包附上对应的安全网络编码系数与偷听到的数据包一起进行网络生成编码数据包后发送。