无线通信网络中基于信息流向的多域安全机制

１ 从优 化 的角 度 讲 ， 每 一 域 内 ， 线 终 端 的 ） 在 无 能力（ 包括 电池 容量 、 息 传输 带 宽 、 算 和存储 能 信 计 力 ） 都作 为 安 全 机 制 优 化 问题 的约 束 条 件 。 因此 ，
战。 本文提出一种新 的基于信息流向的多域安全机 制研究来解决无线通信网络中的安全问题。
法 ¨ 。然 而 ， 着 无 线 通 信 网络 的 不 断 演 进 与 发 随
展 ， 务特 征 的演 进 更 加 频 繁 ， 务 的种 类 更 加 多 业 业
化 ， 高 系统 的灵 活性 与效 率 。 提 ２ 在 信息 的处 理 过程 中 ， 在 信 息 编 码 的 安全 ） 存 性 和有 效性 矛盾 ， 高强 度 的信 源 加 密技 术 以过 多 的
收 稿 日期 ：０ ００ —６ ２ １—６２
样， 系统内部 的终端 能力 约束更加 明显 ， 系统外 部
的无线电频谱更加拥挤。由此可见 ， 这种被动的研
究方法越来越难 以适应系统 内部 和外部要素 的频 繁变化 ， 难以满足无 线通信 网络更开放 、 更灵活 、 更
复杂 的要 求 ， 以应 对 上 述 安 全 机 制 所 面 临 的 挑 难
Baidu Nhomakorabea
摘
要 ： 绍 了一种新 的以信息的流 向为分析对 象， 据信息论和通信协议 体 系中信 息的运动方 向， 建保 证无线 介 根 构
通 信 网络 中信息可靠 、 安全到达的安全机制—— 多域安 全机 制。具体论述 了该方 法的基本 思路 、 方法和 内容 。
关 键 词 ： 线 通 信 网络 ； 无 多域 安 全 机 制 ； 息 流 向 信
机制 。
一
的特点 ， 在提供更便捷 的服务 的同时， 网络要承担
更 大 的安全 风 险 ， 可 靠 性 保 障 机制 的建 立 面 临更 其
严 峻 的挑 战。
直 以来 ， 安全问题都是决定无线通信 网络能
否被 成 功应 用 的 最 重 要 因 素 之 一 。传 统 的无 线 通
信 网络安 全 机 制 研 究 都 是 以传 统 安 全 密 码 学 为 对
１ 无线通信网络 的演进与发展非常迅速 ， ） 其能
够 承载 的数 据业 务 种类 越 来 越 多 ， 业 务 的 出现 更 新
加频 繁 。 因此 ， 全 机 制 要 自适 应 业 务 特 征 的 变 安
象 ， 据无 线通 信 网络 特征 ， 其 进行 发展 和完 善 ， 根 对
从 而 形成 匹配 系统 特 征 的新 安 全 密 码 学 理 论 与 方
０ 引 言
随 着 国 民经 济 的快 速 发 展 ， 息 产 业 的支 撑 作 信 用 日益 凸显 ， 中 ， 线 通 信 网络 已 成 为 信 息 领 域 其 无 中发 展最 快 的 部 分 。 随 着 第 三 代 移 动 通 信 系统 的 大规模 商 用 ， 线 通 信 网络 所 提 供 的服 务 已经 由单 无
４ 无线通信网络 的终端能力受 限， ） 即终端 的数
据处 理 能力 受 限 、 储 容 量 受 限 、 源 供 电 时 间 受 存 电 限 。这些 限制 直 接 影 响 总 体 安 全 机 制 的 实 现 。 因 此， 系统 总体 安全 机 制 的 构建 必 须 结 合 终 端 的 能力 约束 ， 求建 立能 够 确 保 安 全性 且 复杂 度 低 的安 全 寻
人 类 的生 产 、 活 日益 紧 密 结 合 。近 几 年 来 ， 生 自主
计算网络 、 云计算 网络、 泛在无线通信 网络 、 物联网 等复杂异构通信 网络 的概念被陆续提 出， 其无处不
在 的信 息 服 务 理 念 使 得 系 统 的 业 务 服 务 更 为 宽 泛 和 丰 富 ， 而能 更好 地 满 足 人 类 对 更 高层 次信 息 服 从 务 的需 求 。据估 计 ， ２ １ 到 ０ ７年 ， 球 大 约 有 ７万 亿 全 无 线设 备 为 ７ ０亿 人 提 供 服务 。在 无 线通 信 网络 演 进 与发 展过 程 中 ， 络具 有 更 开 放 、 灵 活 、 复 杂 网 更 更
益 拥挤 。无 论是 开 放 式公 用 无 线 频 段 ， 是 专 有 无 还
的语 音业 务 演进 为 丰 富 多 彩 的 多媒 体 业 务 ， 与 并
线频段都会被短距离无线通信设备 、 私人无线 电设
备 等 占据 ， 而 导 致 系统 问 的互 相 干 扰 。 因此 ， 从 承 载 域 的安全 机制 要 自适应 无线 电环 境 的变化 。
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无 线 通 信 网 络 中 基 于 信 息 流 向 的 多 域 安 全 机 制
余艳英 ， 朱 江
（ 重庆邮电大学 通信 与信息 工程学 院，重庆 ４ ０ ６ ） ０ ０ ５
一
冗余数据为代价 ， 而过于强调编码 的有效性则难 以
确保 编码 的安 全性 。 因此 ， 全 机 制 要 自适 应业 务 安 特征 以及 特定 业务 的安 全 量 级 ， 确 保 安全 性 的 同 在 时提 高信 息处 理 的整体 效率 。 ３ 随着 无线 通 信 网络 规模 的 急剧 增 长 ， 谱 日 ） 频
１ 研 究 思 路
众 所周 知 ， 线通 信 网络 安 全 机制 研 究 的 根本 无 科 学 问题 是 如何 保 障信 息 安 全 地 到 达 。为此 ， 多域
安 全机 制有 别于 一般 意 义 上 的安全 机 制 研 究方 法 ，
就存在无线终端 的能力如何在各个域 内分配的问
题， 需要 从 整体 考 虑 ， 现 对 各 个 域 安 全 问 题 的 优 实 化建模 。 ２ 在承 载域 中 ， 过优 化 得 到 的可 靠 传输 容 量 ） 通 （ 者带 宽 ） 作 用 于 编 码 域 的 编 码 算 法 和 方 案 。 或 会