最新第10章 通信算法实例及分析

2
H()S()ejtd
no H() 2 d
4
H() ? ro r0max
利用许瓦尔兹（Schwartz）不等式求解
1
2
X()Y()d
1
X() 2d 1
Y() 2d
2
2
2
1
ro 4 2
H () 2 d S() 2d 1
2
no H () 2 d
S() 2 d
这样，收到y后，分别计算似然函数，然后进行比较。
（2）二进制确知信号的最佳接收机——相关检测器
根据似然准则
P(s1
)
exp{
1 no
T
[y(t)
0
s1(t)]2 dt
]}
P(s2
)
exp{
1 no
T 0
[y(
t
)
s2
(
t
)]2
dt
]}
判s1出现
P(s1
)
exp{
1 no
T
[y(t)
0
s1(t)]2 dt
2n )k
no 0
s1 0 s2 1
10.4 最小差错概率接收准则
1. 最小差错概率准则 由于信道噪声的存在，发送xi时不一定正确判为ri，从而造成错判。数
字通信中最直观而又合理的最佳接收准则就是“最小差错概率准则”。
发送消息：x1(0), x2(1) 发送信号：s1(0), s2(1)
当s1,s2在观察时刻取值为a1,a2时，y(t)的概率密度函数分别为
带噪声的数字信号的接收，实质上一个统计接收问题，或者说信号 接收过程是一个统计判决的过程。
从统计学的观点可以将数字通信系统用一个统计模型表示。

网络安全结构SA(Security Architecture) ：
身份认证（authentication） 访问控制 (access control) 数据保密（data confidentiality） 数据完整 (data integrity) 不可否认（nonrepudiation）
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10.2.2 对称密钥密码体制与DES算法
② 计 算 K i。 左 循 环 移 位 ： C iL Si(C i－ 1)， D iL Si(D i－ 1)
对 C iD i进 行 PC 2置 换 ， 得 到 48比 特 的 密 钥 K iPC 2C iD i
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10.2.2 对称密钥密码体制与DES算法
④ 将G进行一次P( )置换: f(Ri1,Ki)P(G)
至此，函数变换 f ( )完成。
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10.2.2 对称密钥密码体制与DES算法
P( )置换
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10.2.2 对称密钥密码体制与DES算法
2）生成K i 的过程如下：
① 将 K 删 掉 8 个 比 特 ， 用 置 换 P C 1 置 换 K 余 下 的 5 6 b 的 K 5 6 ， 得 C 0 D 0P C 1 K 5 6
3 16左右交换
将P16 L16R16左右交换,得R16L16。
4逆置换IP1
将R16L16进行IP1
解密过程和加密过程使用的算法相同，输入密文C，但以 逆顺序生成16个密钥，即K16 K15 …K1, 输出将是明文P。 DES算法主要使用异或、位循环、替代置换等初级运算， 运算很快，可以用于大量数据的加密。
1）计算：f (Ri1,Ki):

实现NGN业务与Internet业务的逻辑隔离,则IP地址独立于 数据基础网, 便于业务扩展、安全控制和QoS的满足, 有利于 网络运营。
第 10 章 下一代网络
3) 两种策略的比较
将NGN业务与Internet业务隔离, 在业界已经达成共识。 但究竟是采用物理隔离还是逻辑隔离, 一直存在着激烈的争论。 最大的分歧不是技术问题, 因为物理隔离和逻辑隔离使用大量 相似的技术方案, 争论的焦点仍然集中在投资成本和回报上。 在网络建设的实践中, 既有使用逻辑隔离的案例, 也有使用物 理隔离的情况。
第 10 章 下一代网络
10.1.2 NGN
1. NGN
(1) 多媒体特征。该特征是下一代通信业务最基本、最明显 的特征。NGN中没有通信带宽的制约, 人们在语音沟通的同时可 以得到更多的信息, 如可视电话、 视频点播(VOD)等将被广泛地 应用。另外, 语音识别和语音文本的双向转换业务, 如从电话中 收听E－mail,或将会议的录音直接转换为文本进行存储等业务也 会逐步得到人们的关注和青睐。
第 10 章 下一代网络
(2) 媒体传输层。其功能是负责将不同类型的信息格式转换 成为能够在网络上传输的信息格式。例如, 将来自PSTN的语音信 号转换成ATM信元或IP包。此外,媒体层可以将信息媒体流选路至 目的地。
(3) 控制层。该层提供呼叫智能, 控制媒体层网络元素建立 端到端的连接。主要涉及软交换相关的功能, 完成业务逻辑的具 体执行,其中包含呼叫控制, 资源管理, 接续控制和路由等操作, 实现各种信令协议的互通和转换。此层是NGN的核心神经,决定用 户收到的业务, 并能控制低层网络元素对业务流的处理。
第 10 章 下一代网络
1)
从图10.1中可以看出, 物理隔离是指另外建设一张IP专网, 主要是在汇聚层和骨干网层面上采用双网结构: 一张网络承载 Internet业务, 称之为Internet网, 主要提供传统互连网业务, 按照上网时间及内容收费。 另一张网络承载IP电信业务, 提供 高质量的电信级业务, 满足NGN, 3G对承载网的需求,支持VPN、 视讯、语音以及流媒体等业务的要求, 称之为IP专网。

无线通讯安全□无线通信和802.11无线局域网标准□有线等价隐私协议□Wi-Fi访问保护协议□IEEE 802.11I/WPA2□蓝牙安全机制□无线网状网的安全性概论□无线电通信■将需要传送的声音、文字、数据、图像等电信号调制在无线电波上经空间和地面传至对方的通信方式，利用无线电磁波在空间传输信息的通信方式。

□ 攻击者，有一个无线的传送和接受装置，与要攻击的无线网使用相同的无线频率，可以做到：■拦截无线网数据■将其il•算机连接到一个近处的无线网■对一个现有的无线网络插入数据包■用无线电干扰设备对特定无线网通道实施干扰□保密措施■任数据链接层实施加密算法，身份验证算法和完整性检验算法■提供有线方式访问网络的接口■高层协议和应用程序可以直接使用□两种体系结构■固定无线局域网：可与有线网相连■特定无线局域网(点对点)：不与任何固定的有线网相连□含有无线通信设备的装置通常称为移动站STA■根据IEEE 802.11通信标准，每台STA由一个48 比特MAC地址唯一确定□无线接入点(Wireless Access Point , WAP) ■—端：与一个有线局域网建立连接■另一端：在AP和STAs之间建立无线的收、发联系, 实现通信■每个AP由一个服务集标识符(SSID)唯一确定□信标发送：它定时对外公布其SSID及其他信息，为进入其覆盖范围内的STA与其建立连接之用□信标扫描：等待信标发送，确定与哪个AP相连，然后对其发出连接请求，继而建立与无线局域网的连接□不与任何固定的网络基础设施相连□不包含Aps□允许不同的STA直接通信口若目标STA不再通信范围内，可根据情况使用若干其他STA作为中转站建立通信路径□ 802.11是无线局域网通信标准，对应于802.3(Ethernet)和802.5 (Token Ring)通信标准□它规定了无线局域网在MAC子层和物理层的通信及安全保护机制3 -论-编802.11明络昧;8 (»«) 802.11发布⑴第溶旬条淡的速溶■I"支持聊制方式室内室为班®Z时】坊议(CHx) (■Hx)(■bit/s)131(B)(ft) (・)(ft) —199T年6月 2.4 20 1, 2 N/A DSSS, FUSS20 €6100 330潟年9月56, 9, 12, 18. 24, g 48, 54 N/A orai35 115 130 ®o XT U1——5,000 16,000“】b1999年9月 2.4 20 1> 2, 5.5, 11 M/A DSSS35 115 140 460 z次谭6月 2.4 20 6, 9. 12. 18. 24, 38, 48. 54 M/A cm DSSS38 125 140 460，4/R 20 7.2, 14.4, 21. ?, 28.9, 43.3, 6?.8, 66, 72.2〔时4TO 2X 260 820⑴40 15, 30, 45, 阳90, 120, 135, 15O[b3?0 235 250 820⑴30 船加.6⑴OFWI2014* 月 5 40 届大湖⑴8ac80 展大心.脾)100 ■大沮.仲) ad2M也月 2.5烦最大W3□介质访问控制子层(MAC-Media Access Control) □逻辑链路子层LLC(Logical Link Control)osi参考模型局域网参考模型□无线通信更易于被侦听口无线信号比有线信号更容易受干扰，且在无线媒体中更容易注入无线信号□无线计算装置和嵌入式系统的计算功能和电池能源有限，不足以执行复杂运算无线通信的安全性攻击口窃听攻击□服务阻断攻击□消息重放攻击□STA ■诈骗攻击□AP ■诈骗攻击WEP ( Wireless Encryption Protocol )概述□发布于1999, WEP是802.11b无线通信标准在数据链接层使用的安全协议□要求：同一无线局域网中所有的STA's和AP's都共享同一个密钥K （称之为WEP密钥）□ WEP密钥：■40-bit, 104-bit （最通用的）,232-bit■WLAN设备可以共享多个WEP密钥，每个WEP密钥通过一个字节长度的ID唯一表示出来，这个ID成为密钥ID■WEP密钥常常有管理员选取WEP ( Wireless Encryption Protocol )概述 24・bit 初始向量(IV) ] 40・bit WEP Key 卜 而― I I 0 — 2 WEP 加密流程104-bitData 完H 枝检(ICV) WEP seed (RC4 key)RC4算法RC4 KeystreamXOR巳加密法一次2IV 以来保护痍武 未加密移动设备认证和访I、四空制□WEP运用挑战与响应的方式认证移动STA□为了和AP连网，STA必须执行以下步骤：■请求：STA向AP发连接请求■挑战：AP收到请求后，即产生128位的随机数字符串cha并且发送给STA□cha = a1a2...ai6 (where each ai is an 8-bit string)■响应：STA产生一个24位初始向量IV,并对cha用RC4序列加密算法和密钥V| |K加密，如下计算出r P res ,并将res 发送给AP□= a, © k iz for i = 1,2,...,16口res = V 11 rlr2...r16■核实：AP也对V||K用RC4产生相同的子钥序列，并计算ai'=r; © kj 同时核实是否有a/ = a(其中，i = 1,2,...,16, 如果是，则STA被认可为合法用户，并与其相连RC4加密算法是大名鼎鼎的RSA三人组中的头号人物Ron Rivest在1987年设计的密钥长度可变的流加密算法簇。