基于光纤信道实时物理态与dna编码技术的传输方法
阅读说明：本技术 基于光纤信道实时物理态与dna编码技术的传输方法 (Transmission method based on real-time physical state of optical fiber channel and DNA coding technology ) 是由 纪越峰 崔嘉斌 孔伟 于 2021-06-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于光纤信道实时物理态与DNA编码技术的传输方法,在光纤传输链路的基础上增加一条反向链路,进行双向的实时监测,根据接收到的信号变化判断是否发生了窃听现象,合法双方根据信道实时监测的四个物理态信息构成Link序列实时调整信号加密方式,而窃听方无法得知加密方式的改变是否和改变方式,也就无法正确恢复出原始信号。此方法在不改变原始传输链路格式、无需考虑加密密钥安全性、无需提高信号加密复杂度的情况下,实现信号传输的安全性,可以实现对窃听者攻击有效的抵抗,且在信号传输链路中信号不受加密方式和速率、带宽的限制,无需系统硬件的严格同步,保证信号传输的安全性,大大减小了加密算法和传输信号的复杂度。(The invention discloses a transmission method based on real-time physical state of an optical fiber channel and DNA coding technology, which is characterized in that a reverse Link is added on the basis of an optical fiber transmission Link to carry out bidirectional real-time monitoring, whether an eavesdropping phenomenon occurs or not is judged according to received signal change, a legal party and a legal party form a Link sequence real-time adjustment signal encryption mode according to four physical state information monitored by the channel in real time, and an eavesdropping party cannot know whether the encryption mode is changed or not and the change mode, so that the original signal cannot be correctly recovered. The method realizes the safety of signal transmission without changing the original transmission link format, without considering the security of an encryption key and without improving the signal encryption complexity, can realize effective resistance to attack of an eavesdropper, ensures the safety of signal transmission without the limitation of an encryption mode, speed and bandwidth in the signal transmission link, and greatly reduces the complexity of an encryption algorithm and transmission signals.)
技术领域
本发明涉及光通信
技术领域
，尤其涉及一种基于光纤信道实时物理态与DNA编码技术的协同安全传输方法。背景技术
光通信网路是整个通信网路的底层承载者，而光纤由于它绝缘封闭、抗电磁干扰能力强的优势被广泛运用，全球几乎97％以上的通信都由光纤来承载，是信息建设的重要基础设施。曾经光纤一度被认为具有极大的安全性，但是近些年来光网络遭到各种攻击的事件被不断报导：美国的核潜艇入海窃听光缆、斯诺登曝光的棱镜门事件中网络公司窃取用户的数据、人为对光纤进行破坏和切断等，光网络的安全问题逐渐受到关注，决定着整个信息系统的安全性能。
传统意义上提高光网络的安全技术手段大多集中在媒体访问控制(Media AccessControl，MAC)层及更高层，采用相应的加密和认证协议进行数据的安全传输。但是这种基于高层的安全技术往往会受到电子设备处理速度和网络容量的限制，当在超高速率、超长距离的光网络中传输时，极容易受到攻击且难以检测。并且高层的安全方案也需要建立在底层安全的基础之上，算法加密容易被窃听方储存下来进行脱机分析，大大提高了破译的风险。因此研究光网络物理层的安全性能有着极大的意义和作用。
光物理层安全技术由于其在底层进行信号处理的特点，与信号的物理特性息息相关，可以摆脱电子设备处理的瓶颈。近些年来对于物理层安全的研究多集中在量子通信、混沌通信以及光码分多址(Optical Code Division Multiple Access，OCDMA)领域，但由于量子通信难以实现单光子源且传输比特速率较低，混沌通信对于硬件同步的要求极高且受参数抖动的影响极大，OCDMA极大地加重了系统的码字负担且易受穷举暴力攻击，因此亟需提出一个物理层安全方案可以满足高安全性、高速率、长距离传输、与传输网络兼容的需求。
脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid，DNA)编码将生物技术与密码学融为一体，以DNA为信息载体，利用核酸序列天然的四进制组合进行信息存储和计算，具有海量存储、低能耗、高并行计算的优势，是一项潜在的新型安全技术。众多基于DNA编码技术的安全方案被提出，但仍多用于算法层面并针对图像、文本等信息的加解密处理。对于目前在光物理层进行安全传输这一关键场景涉及的不多，已提出的少许方案也都有自己的明显缺陷。
信号实时监测是对光网络的物理状态和光信号传输质量的实时物理监测，实质上是对光信号进行测量并从中提取评定光通信系统性能的相关参数，可以反映实时的传输链路物理状态，因此为接收信号的可靠性提供了有效的保障。综上可以看出，研究DNA编码以及信号监测物理态在物理层的应用对于光网络的安全问题有着重要意义。本提案主要考虑一种基于光纤信道实时物理态与DNA编码技术的协同安全传输方法，可以有效保证信号传输的安全性。
现有技术中主要采用基于DNA编码和螺旋加扰的传输方案、2.基于DNA扩展编码的传输方案、基于软件定义网络(Software Defined Network，SDN)和量子参数监视器(Quantum Parameters Monitor，QPM)的传输方案和基于量子告警(Quantum Alarm，QA)技术的传输方案。
基于DNA编码和螺旋加扰的传输方案：该方案在混沌正交频分复用无源光网络(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing-Passive Optical Network，OFDM-PON)中实现了信号在物理层的加密传输。方案利用DNA所具备的生物学特性对信号进行加密置乱，首先对于伪随机二进制序列(Pseudo-Random Binary Sequence，PRBS)根据指定的DNA编码规则，将二进制序列转换为碱基，再进行碱基加扰，最后通过碱基-二进制变换将加扰的碱基恢复为二进制序列。然后二进制序列映像到正交幅度调制(Quadrature AmplitudeModulation，QAM)符号矩阵，根据指定中心位和方向进行遍历重新排列成矩阵形式。其中，编码加密等规则选取等操作的参数均由混沌系统同步。该方案虽然利用DNA特性进行编码置乱，加密效果显著，但是其加密的规则等关键参数需要通过混沌系统在收发双方间同步确定，而混沌系统由于自身特性有着很大的局限性，因此一旦参数产生微小误差也将严重影响接收端的正确译码。
基于DNA扩展编码的传输方案：该方案在OFDM-PON系统中实现信号在物理层的加密传输。方案改变传统依赖于2位二进制流的DNA编码方式，换成使用3位二进制流进行编码，并提出了与DNA扩展码相对应的两种加法操作规则，提高了编码的随机性。本方案中采用三个一维混沌系统对加密规则进行和控制。该方案改进了传统的DNA编码方式，拓展了碱基配对的维数，但是同样编码规则由混沌逻辑映像决定，对于硬件和同步的要求极高，难以保证信号的正确接收。
基于软件定义网络(Software Defined Network，SDN)和量子参数监视器(Quantum Parameters Monitor，QPM)的传输方案[3]：该方案在量子密钥分配系统(Quantum Key Distribution，QKD)中实现了信号的安全传输。本方案中开发了一个SDN应用程序，实时监控密钥速率(Secret Key Rate，SKR)和量子比特误码率(Quantum BitError Rate，QBER)的量子相关参数，在缺少密钥生成或SKR、QBER数值不正常的情况下做出反应，为量子通道选择替代路由。该方案存在的问题首先是一旦监测到窃听情况便通知量子通道切换路由，这极大地增加了通道的冗余度，通道的有效利用率极低。其次通过SDN进行实时监测增大了系统的复杂度和操作难度，监测结果仅为二元态0/1，没有有效利用监测得到的信息，并且在QKD系统中利用量子信号进行质量监测对传输速率有着较大的局限。
基于量子告警(Quantum Alarm，QA)技术的传输方案：该方案在经典光通信网路中嵌入QKD系统实现了信号的安全传输。方案中在监测物理层安全的光纤链路中使用基于连续变量的量子通信技术，传输链路存在两种模式：发送量子调制信号时，系统处于安全检查模式；发送数据信号时，系统处于经典通信模式。在安全检查模式之后，一旦该链路被认为是不安全的，随后的通信模式将停止，并使用网络中另一个安全链路恢复通信。该方案的传输链路分为两种模式，关键问题在于无法达到同时进行通信和监测的目的，因此通道的利用率不高、实用性不强，且并没有给出对于被攻击后对于传输过程的处理方式，缺乏后续的有效处理方式。
综上，目前已有方案共有如下的问题：密钥安全传输问题、系统硬件的严格同步问题、传输速率的局限、监测攻击的后处理问题、监测结果的有效利用等。传统意义上，提高信号传输的安全性也只集中在传输链路上运用各种加密安全手段，当非法窃听方存在时，它会在传输链路中窃取到传输过程中的信息并尝试解密恢复。因此即使传输信息经过了加密处理，但当合法发送方将其加密密钥及方式告知合法接收方的过程中，关键信息仍存在被窃听的风险，因此窃听方可能同时掌握了加密后的信息及加密方式，就可以极大程度来恢复信息，信息被窃听的风险也一直难以消除。因此，需要一种协同安全传输方法，在实现光物理层极大安全传输的同时解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于光纤信道实时物理态与DNA编码技术的传输方法。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于光纤信道实时物理态与DNA编码技术的传输方法，在合法发送方端和合法接收方端之间建立一个双向传输链路，即合法发送方端和合法接收方端均有一个发射机和接收机，在两端分别通过一个环形器使收发机和链路连接，此时整个传输框架中存在着两条传输路线，分别是：
(1)信息传输：合法发送方端发射机A发送采用DNA编码技术对信号进行加密后的数据信息，经过链路到达合法接收方端的接收机B，进行正常的信息加解密；
(2)信息监测：合法接收方端的接收机B对链路的四个物理态进行实时监测，同理合法接收方端发射机B发送探测信号，经过反向链路传输到达合法发送方端的接收机A，接收机A也对信号实时监测记录反映链路的四个物理态，并同时判断通道是否已被窃听；
当合法发送方端和合法接收方端实时监测到攻击时，合法发送方端和合法接收方端会根据实时得到的物理态信息处理得到Link序列，将其与信息加密规则相结合得到新的加密规则，若监测到攻击强度过大则停止传输。
进一步地，实时监测中选取的四个物理态为光功率P、光信噪比OSNR、色散CD和链路损伤位置L。
进一步地，信息传输过程中采用DNA编码技术对信号进行加密的处理方法为：首先在合法发送方端发射机A处对PRBS通过特定的碱基互补配对规则将二进制序列P1变换成碱基序列S1，在二进制序列中设定00和11互补，01和10互补；接着将预先设定的同等长度碱基序列S2与S1按碱基位根据参数指定进行相加或异或操作得到碱基序列S3；将碱基序列S3再根据参数指定的碱基互补配对规则变换成二进制序列P2；将P2进行串并转换映像成16QAM符号矩阵M1，对其进行螺旋遍历；在矩阵中选定中心符号Q，并指定遍历的下一元素和方向；遍历后得到一个符号构成的数组，再从数组的第一个符号开始按行开始重新排列成符号矩阵M2进行后续传输。
进一步地，符号矩阵M1为4×4的矩阵。
进一步地，遍历的下一元素为上一元素的上方、下方、左侧或右侧元素。
进一步地，遍历方向为顺时针或逆时针。
进一步地，当指定的中心符号Q不位于矩阵中心位置时，扩充矩阵M1，扩充方法为：假设Q到矩阵四条边界的距离分别为r1、r2、r3、r4，则使用特殊元素将矩阵扩充为以Q为中心边长为r的矩阵，r＝2×(max{r1,r2,r3,r4})+1。
进一步地，在信息传输过程中，发射机A和接收机B建立一个12位密钥体系Key{K0K1…K12}，当发射机A根据Key规则对信号编码传输后，接收机B相应地根据Key反向译码得到最终信息。
进一步地，信息监测过程中对信号进行实时监测，具体工作过程如下：双向链路中接收机A和接收机B对链路状态信息实时监测，根据选取性能指针的衰减异常程度设定合适阈值划分窃听等级，分为两类：一类是弱窃听，一类是强窃听；当窃听等级为弱窃听时，合法发送方端和合法接收方端将监测并记录的四个物理态信息Link序列与DNA编码规则相结合进行更新；当窃听等级为强窃听时，停止传输过程，重新调整链路。
进一步地，更新方法为：根据变化范围相应进行量化，此时得到的每一位物理态的信息量化成3位比特序列，最后组成12位的Link序列{N0N1…N12}，将Link{N0 N1…N12}与原先的Key{K0 K1…K12}按位异或即可得到更新后的密钥序列Key1{F0 F1…F12}。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的方法创新性地提出在光纤传输链路的基础上增加一条反向链路从而可以进行双向的实时监测，可以根据接收到的信号变化判断是否发生了窃听现象，合法双方根据信道实时监测的四个物理态信息Link序列实时调整信号加密方式，而窃听方无法得知加密方式的改变是否和改变方式，也就无法正确恢复出原始信号。此方法在不改变原始传输链路格式、无需考虑加密密钥安全性、无需提高信号加密复杂度的情况下，实现信号传输的安全性。
同时，本发明的基于光纤信道实时物理态与DNA编码技术的协同安全传输方法，在发送端对信号进行DNA编码，由于密钥即系统指定的具体加密规则，密钥位较少，方便进行实时更改。并且DNA编码中加密密钥的仅一位改变即会使信号形式发生巨大差异。结合对信号的四个物理态实时监测的传输方法下，可以更好地将物理态信息Link序列与密钥序列相结合，不需要额外考虑密钥的安全性，不会因为信息加密对信息的传输速率和带宽等限制，且可对多种加密方式兼容。
相比于基于DNA编码和螺旋加扰的传输方案，本发明的方法脱离混沌系统的设定，不受硬件的局限性，与传统的通信系统兼容且利用信道的物理态保证密钥的安全性。相比于基于DNA编码和螺旋加扰的传输方案使用硬件参数作为密钥，密钥空间太小，无法及时更换密钥，本方法在信号监测过程的支持下，可以实时监测出是否发生了窃听，再根据提取的具体链路物理态信息及时对密钥做出改变。本传输方法中避免了加密密钥的安全问题，直接根据监测物理态改变加密方式，由于Eve没有经历整个传输通道无法得到完整的四个物理态信息，因此不需额外考虑加密方式被窃听的情况。因此整个信号监测过程是保证信号不被Eve成功窃听的基础，有效地保证信号传输的安全性，DNA编码方式可以实时由信道情况更改以确保安全通信，灵活可靠。相比于基于软件定义网络(SDN)和量子参数监视器(QPM)的传输方案在QKD系统中使用SDN监视信道，若出现异常则选择替换路由，进行了跨层交互增加了系统的复杂度，且路由的冗余度较高、有效利用率较低，本方法集中在物理层进行传输，且信号监测过程和信息传输过程相对独立，当监测到异常时不需替换传输链路，根据监测的四个物理态结果相应地改变加密方式即可，不存在链路的冗余问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的基于光纤信道实时物理态与DNA编码技术的传输方法整体概念图。
图2为本发明实施例提供的螺旋遍历过程。
图3为本发明实施例提供的基于光纤信道实时物理态与DNA编码技术的传输方法的流程图。
具体实施方式
本发明设计了一种基于光纤信道实时物理态与DNA编码技术的协同安全传输方法，这是在物理层安全传输领域提出的一种创新型协同方法。传统意义上，提高信号传输的安全性也只集中在传输链路上运用各种加密安全手段，当非法窃听方(Eve)存在时，它会在传输链路中窃取到传输过程中的信息并尝试解密恢复。因此即使传输信息经过了加密处理，但当合法发送方(Alice)将其加密密钥及方式告知合法接收方(Bob)的过程中，关键信息仍存在被窃听的风险，因此Eve可能同时掌握了加密后的信息及加密方式，就可以极大程度来恢复信息，信息被窃听的风险也一直难以消除。而本方法突破固有思维，跳出单一链路模式，不再只关注于信号传输的过程，引入实时监测过程与传统的传输过程相结合，并且利用传输信道监测所得到的实时物理状态与加密技术相结合，实现信号的安全传输。
对于Alice和Bob来说，它们通过正向传输链路正常地传输加密信号，同时Bob端发送探测信号通过反向链路传输至Alice端，此时Alice和Bob端的接收机均对信号的物理状态进行实时记录。一旦信道中出现窃听攻击时，传输的信号必会受到影响而产生物理状态的变化，此时双方的接收端监测到异常后立即提取信道的物理态信息，Alice和Bob之间根据信道监测得到的四个物理态信息进行量化整合成物理态序列Link，从而改变正向传输信道中信号的加密方式，若是信号衰减严重说明链路受损严重则会停止传输。因此，Alice和Bob可以根据信道的实时监测情况处理得到的物理态序列Link协同改变传输方式不被察觉，保证信号的极大安全。其中，实时监测中选取的四个物理态为光功率P、光信噪比(Optical Signal Noise Ratio，OSNR)、色散(Chromatic Dispersion，CD)、链路损伤位置L：
(1)光功率P：光纤通信依靠光功率的变化来反映传输线路的状况，考虑窃听对光纤信号的影响往往会造成信号突然中断或者是信号功率发生比较温和的波动，故障将突然导致通信中断等突发情况，安装窃听装置的过程中将引入突发功率波动，当部署完毕后功率波动将在一个新的水平上温和变化，所以认为可以通过光功率的变化来进行窃听行为的监测、反映信道的实时情况；
(2)光信噪比OSNR：在链路中光信号会被自动辐射噪声所损伤，造成OSNR的降低。OSNR可以用来表征信号的传输质量，在很大程度上决定了光纤通信系统的误码率，是限制光纤通信系统传输距离和传输速率的主要因素。因此当发生窃听行为时，它可以反映系统状态和故障诊断。OSNR监测可以部署在光纤通信系统中以获取系统的信号质量情况，从而对系统进行实时的监控和维护；
(3)色散CD：色散作为影响光纤信号传输距离和传输容量的主要损伤参数，导致传输过程中脉冲由于群速度不一致而变宽，接收端的设备会因为信号失真产生较大的误码。因此对于CD的监测估计可以实时反映传输信道的状况，且CD分布在整个传输光纤上具有分布的随机性，Eve和Bob接收的信号所经历的CD自然不同；
(4)链路损伤位置L：可以通过对接收到的信号处理测试出异常应变处距发送端的距离，实现对窃听的定位从而得到链路损伤位置L。Alice和Bob均对窃听者Eve进行定位，实现对链路损伤位置L的估计；
对于Eve来说，它只能窃听信道中传输的信号，无法实现对整个传输信道的物理态进行实时监测，即使得到物理态信息也只是经历部分信道的信号状态，与Alice和Bob监测得到的物理态信息完全不同，得到的Link序列自然也不同。因此即使其窃听到了信道中的所有信息并掌握了现时所用密钥，但其无法得知Alice和Bob之间是否已经更改加密方式，自己使用的密钥是否正确以及完整链路得到的物理态序列Link，因此无法正确恢复出原始信息。
因此当采用此方法且利用完整信道独有的物理态信息与信号加密相融合，可以实现对窃听者攻击有效的抵抗，且在信号传输链路中信号不受加密方式和速率、带宽的限制，无需系统硬件的严格同步，解决密钥的安全传输问题，保证信号传输的安全性，大大减小了加密算法和传输信号的复杂度。提出的新型传输方案整体概念如图1所示。
所提传输方案的大致流程为：在Alice端和Bob端之间建立一个双向传输链路，即Alice和Bob端均有一个发射机和接收机，在两端分别通过一个环形器使收发机和链路连接。此时整个传输框架中存在着两条传输路线，分别是：
(1)信息传输：Alice端发射机A发送DNA加密后的数据信息，经过链路到达Bob端的接收机B，进行正常的信息加解密；
(2)信息监测：Bob端的接收机B对链路的四个物理态进行实时监测，同理Bob端发射机B发送探测信号，经过反向链路传输到达Alice端的接收机A，接收机A也对信号实时监测记录反映链路的四个物理态，并同时判断通道是否已被窃听。
一旦Alice和Bob实时监测到攻击时，Alice和Bob会根据实时得到的物理态信息处理得到Link序列，将其与信息加密规则相结合得到新的加密规则，若监测到攻击强度过大则停止传输，此时即使假设Eve通过窃听得到传输的加密信号以及加密方式，但是它无法得知加密方式的改变与否以及具体的Link序列，因此无法成功窃听信号。下面对信息传输和信号监测的具体原理进行阐述。
本提案中信息传输过程中采用DNA编码技术对信号进行加密处理，其运用了DNA的生物学特性对信号进行编码置乱，且加密规则易于随时更改，适合本传输方法。首先在Alice端发射机A处对PRBS通过特定的碱基互补配对规则将二进制序列P1变换成碱基序列S1。在DNA的生物学特性中，碱基A和T、C和G互补，而在二进制序列中可以看作00和11、01和10互补，因此碱基互补配对规则如表1所示：
表1.碱基互补配对规则
规则
1
2
3
4
5
6
7
8
00
A
A
C
G
C
G
T
T
01
C
G
A
A
T
T
C
G
10
G
C
T
T
A
A
G
C
11
T
T
G
C
G
C
A
A
接着将预先设定的同等长度碱基序列S2与S1按碱基位根据参数指定进行相加或异或操作得到碱基序列S3，碱基相加、异或规则如表2、3所示：
表2.碱基相加规则
规则
A
T
C
G
A
C
G
A
T
T
G
C
T
A
C
A
T
C
G
G
T
A
G
C
表3.碱基异或规则
规则
A
T
C
G
A
A
T
C
G
T
T
A
G
C
C
C
G
A
T
G
G
C
T
A
将碱基序列S3再根据参数指定的碱基互补配对规则变换成二进制序列P2。将P2进行串并转换映像成16QAM符号矩阵M1(4×4)，对其进行螺旋遍历。在4×4的矩阵中选定中心符号Q，并指定遍历的下一元素(上方、下方、左侧、右侧)和方向(顺时针、逆时针)，遍历后得到一个符号构成的数组，再从数组的第一个符号开始按行开始重新排列成符号矩阵M2进行后续传输。
其中，由于指定的Q并不一定位于矩阵中心位置，所以为了避免遍历越界，需要扩充矩阵M1。假设Q到矩阵四条边界的距离分别为r1、r2、r3、r4，则使用特殊元素将矩阵扩充为以Q为中心边长为r的矩阵。
r＝2×(max{r1，r2，r3，r4})+1 (1)
假设选取M1中符号m12为Q，则r＝2×2+1＝5，螺旋遍历过程如图2所示。
在上述过程中，发射机A和接收机B建立一个12位密钥体系Key{K0K1…K12}，如表4所示：
表4.密钥指定规则
规则
密钥位
P1→S1
K0 K1 K2
S1→S3
K3
S3→P2
K4 K5 K6
Q所在下标
K7 K8 K9 K10
遍历方向
K11 K12
当发射机A根据Key规则对信号编码传输后，接收机B相应地根据Key反向译码得到最终信息。
本提案中信号监测过程中对信号进行实时监测，具体工作过程如下：一旦传输链路中窃听者进行攻击，将从传输信号中耦合得到部分信号并分析处理，会导致接收端的信号传输质量明显降低，链路的状态信息出现异常，此时双向链路中接收机A和接收机B都对链路状态信息实时监测则可以根据结果的异常判断链路中是否发生了窃听行为并进行相应处理，根据选取性能指针的衰减异常程度设定合适阈值划分窃听等级，分为两类：一类是弱窃听，一类是强窃听。
当衰减程度没有特别严重时，将其划分为弱窃听，此时通道受到的窃听攻击并不严重，不影响信号的正常传输及接收。此时Alice和Bob将监测并记录的四个物理态信息Link序列与DNA编码规则相结合进行更新。Alice和Bob监测到异常后对实时提取的四个物理态：光功率P、光信噪比OSNR、色散CD和链路损伤位置L根据变化范围相应进行量化，此时得到的每一位物理态的信息量化成3位比特序列，最后组成12位的Link序列{N0 N1…N12}，将Link{N0 N1…N12}与原先的Key{K0 K1…K12}按位异或即可得到更新后的密钥序列Key1{F0 F1…F12}：
而此时Eve无法得知Key是否更改并且无法得到完整信道的物理态信息Link也就不知如何更改，还用原先的Key对信号解密，而在DNA编码中Key只一位的变化即会产生天差地别，Eve自然无法恢复正确信号。
当衰减程度特别严重时，将其划分为强窃听等级，此时Eve的窃听行为已经严重影响信号的正常接收，链路已经不再适合传输信息，所以需要停止传输过程重新调整链路。
因此本提案中整体的创新传输方法是信息传输过程中发射机A和接收机B保持正常的实时通信，信号监测过程在双向传输中接收机A和接收机B同时对信道的四个物理态信息实时监测，当接收机A和接收机B通过信号监测察觉到信号异常发生窃听时，则通知发射机A这个消息及相应的窃听等级，发射机A根据窃听等级决定提取物理态信息Link序列来改变加密方式或是停止传输，接收机B也相应地同时根据提取的物理态信息Link序列得到更新后的加密方式对信息译码。因此整体的新型传输方法通过实时链路物理态情况实时调整传输加密方式，可以在很大程度上确保传输信号的安全性。具体流程如图3所示。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。