一种基于Polar码的无线键盘抗电磁泄漏方法及装置与流程

本发明属于无线通信，具体涉及一种基于polar码的无线键盘抗电磁泄漏方法及装置。

背景技术：

1、随着无线通信技术的广泛应用，诸如无线键盘、无线鼠标等低功耗、短距离的设备越来越依赖于无线信道进行数据传输。这种开放式无线通信具有易于部署的优势，但其同样带来了严重的安全隐患。电磁泄漏是这些设备面临的主要威胁之一。攻击者可以通过捕捉设备发射的电磁波来推测键盘输入的数据，甚至在没有物理接触的情况下远程获取信息。这种被动攻击不仅可以窃取信息，还会威胁用户的隐私安全。

技术实现思路

1、为减少无线键盘的电磁泄漏问题，在本发明的第一方面提供了一种基于polar码的无线键盘抗电磁泄漏方法，包括：

2、获取无线键盘的交互数据和信道估计信息，通过有限块长的polar码对所述输入输出数据进行编码；通过伪随机码，对编码后的交互数据进行混淆；

3、基于所述信道估计信息，对无线键盘的信道进行自适应预测，并根据预测结果确定最佳的调制方式、码率和发射功率；

4、基于所述调制方式、码率和发射功率，通过turbo-polar码对混淆后的交互数据进行调制；

5、接收并解调调制后的交互数据，通过最大似然估计方法对解调数据进行解码；通过预设的伪随机序列，对解码后的数据进行解混淆，得到无线键盘的交互数据。

6、在本发明的一些实施例中，所述通过伪随机码，对编码后的交互数据进行混淆包括：通过伪随机码生成器或按键时间生成伪随机码；基于伪随机码，通过异或操作对交互数据进行混淆。

7、进一步的，所述通过伪随机码生成器或按键时间生成伪随机码包括：无线键盘的按键每次触发一个时间，则将时间作为同步标志，并在本端和对端生成相同的伪随机码。

8、在本发明的一些实施例中，所述根据预测结果确定最佳的调制方式、码率和发射功率包括：根据香农定理和信噪比预设值，确定最佳的调制方式、码率和发射功率：若信噪比低于阈值，则采用qpsk调制方式进行调制。

9、在本发明的一些实施例中，所述基于所述调制方式、码率和发射功率，通过turbo-polar码对混淆后的交互数据进行调制包括：基于所述码率，通过turbo-polar码对混淆后的交互数据进行编码；根据所述调制方式和发射功率，对编码后的交互数据进行调制。

10、在上述的实施例中，所述通过有限块长的polar码对所述输入输出数据进行编码包括：确定polar码的生成矩阵；对所述生成矩阵进行预变换，基于预变换后的生成矩阵，对所述输入输出数据进行编码。

11、本发明的第二方面，提供了一种基于polar码的无线键盘抗电磁泄漏装置，包括：

12、获取模块，用于获取无线键盘的交互数据和信道估计信息，通过有限块长的polar码对所述输入输出数据进行编码；通过伪随机码，对编码后的交互数据进行混淆；

13、确定模块，用于基于所述信道估计信息，对无线键盘的信道进行自适应预测，并根据预测结果确定最佳的调制方式、码率和发射功率；

14、调制模块，用于基于所述调制方式、码率和发射功率，通过turbo-polar码对混淆后的交互数据进行调制；

15、解码模块，用于接收并解调调制后的交互数据，通过最大似然估计方法对解调数据进行解码；通过预设的伪随机序列，对解码后的数据进行解混淆，得到无线键盘的交互数据。

16、进一步的，述获取模块包括：生成单元，用于通过伪随机码生成器或按键时间生成伪随机码；混淆单元，用于基于伪随机码，通过异或操作对交互数据进行混淆。

17、本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明在第一方面提供的基于polar码的无线键盘抗电磁泄漏方法。

18、本发明的第四方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明在第一方面提供的基于polar码的无线键盘抗电磁泄漏方法。

19、本发明的有益效果是：

20、通过polar码加强无线键盘的加密算法和安全协议，可以有效提高其安全性。采用先进的加密技术和实时的安全监控机制，能够及时发现并防范潜在的安全威胁，确保用户的数据在传输过程中的安全性和完整性。

技术特征：

1.一种基于polar码的无线键盘抗电磁泄漏方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于polar码的无线键盘抗电磁泄漏方法，其特征在于，所述通过伪随机码，对编码后的交互数据进行混淆包括：

3.根据权利要求2所述的基于polar码的无线键盘抗电磁泄漏方法，其特征在于，所述通过伪随机码生成器或按键时间生成伪随机码包括：

4.根据权利要求1所述的基于polar码的无线键盘抗电磁泄漏方法，其特征在于，所述根据预测结果确定最佳的调制方式、码率和发射功率包括：

5.根据权利要求1所述的基于polar码的无线键盘抗电磁泄漏方法，其特征在于，所述基于所述调制方式、码率和发射功率，通过turbo-polar码对混淆后的交互数据进行调制包括：

6.根据权利要求1所述的基于polar码的无线键盘抗电磁泄漏方法，其特征在于，所述通过有限块长的polar码对所述输入输出数据进行编码包括：

7.一种基于polar码的无线键盘抗电磁泄漏装置，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的基于polar码的无线键盘抗电磁泄漏装置，其特征在于，所述获取模块包括：

9.一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至6任一项所述的于polar码的无线键盘抗电磁泄漏方法。

10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的于polar码的无线键盘抗电磁泄漏方法。

技术总结
本发明涉及一种基于Polar码的无线键盘抗电磁泄漏方法及装置，其方法包括：获取无线键盘的交互数据和信道估计信息，通过有限块长的Polar码对所述输入输出数据进行编码；通过伪随机码，对编码后的交互数据进行混淆；基于所述信道估计信息，对无线键盘的信道进行自适应预测，并根据预测结果确定最佳的调制方式、码率和发射功率；通过Turbo‑Polar码对混淆后的交互数据进行调制；通过最大似然估计方法和预设的伪随机序列，对解码后的数据进行解混淆，得到无线键盘的交互数据。本发明通过简化的有限块长Polar码加密与轻量级伪随机码混淆机制，以及Turbo‑Polar码机制，能够有效减少无线键盘的电磁泄漏。

技术研发人员：陈孝兵,刘立鑫,席俊武,李畅,骆光奇,吴克源,张力博
受保护的技术使用者：武汉攀升鼎承科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/23