编码传输

更新时间:2022-08-25 12:53

编码传输在信息科学中是指将信息从一种形式或格式转换为另一种形式,可被机器识别传输。主要目的提高信息传输速率和减少信息传输过程中的出错率。编编码传输已经广泛应用于各种数据传输,如传统的文本传输,多媒体传输,图形图像传输。

定义

编码传输在信息科学中是指将信息从一种形式或格式转换为另一种形式,可被机器识别传输。主要目的提高信息传输速率和减少信息传输过程中的出错率以及提高网络的利用效率。编码传输已经广泛应用于各种数据传输,如我们最常见的视频编码传输,语音编码传输。

编码的方式

1、字符编码:

字符编码是指利用二进制值‘0’和‘1’的特定组合来表示字符。计算机处理中常用的字符编码有如下几种:

BCD码,

BCDIC码, EBCDIC码, ASCII码

2、通信编码:

通信编码是指利用特定的电平信号来表示二进制值‘0’和‘1’,并通过计算机或者其它通信设备的输入输出端口传输。可用的通信编码方案很多,最常用的通信编码有如下几种:

(1)RS232 编码

(2)不归0交替编码(NRZI)

(3)曼彻斯特编码

(4)差分曼彻斯特编码

(5)4b/5b码

3、通信编码举例

ASCII码 “A” 用 RS-232 编码以调幅方式的编码解码及调制解调过程。

这里编码主要是通信编码,还有一些其他编码方式,如最近几年非常流行的网络编码,这里不再一一列出。

传输方式

根据组成字符的各个二进制位是否同时传输,字符编码在信源/信宿之间的传输分为并行传输和串行传输两种方式。

1、并行传输:

字符编码的各位(比特)同时传输。

特点:

(1)传输速度快:一位(比特)时间内可传输一个字符;

(2)通信成本高:每位传输要求一个单独的信道支持;因此如果一个字符包含8个二进制位,则并行传输要求8个独立的信道的支持;

(3)不支持长距离传输:由于信道之间的电容感应,远距离传输时,可靠性较低。

2、串行传输:

将组成字符的各位串行地发往线路。

特点:

(1)传输速度较低,一次一位;

(2)通信成本也较低,只需一个信道。

(3)支持长距离传输,计算机网络中所用的传输方式均为串行传输。

方式: 串行传输有两种传输方式:

1、同步传输

2、异步传输

安全问题

编码传输中也存在不少安全问题,攻击者通过不同的方法来来获取信息或者攻击网络中传输信息,如攻击者通过向传输网络注入错误或伪造的信息,扰乱网络的正常通信,使目的节点无法得到原始信息。已经有很多研究学者已经提出相应安全机制,这些机制可以分成以下 2 类。

端到端检测机制 :

发送端和接收端负责检测污染信息,中间节点不需要验证信息的合法性直接编码传输所收到的信息。端到端检测机制仅对现有网络编码模型做最小的改动,不增加网络中间节点的计算负担。同时,中间节点仅负责简单的计算操作,符合网络编码分布式低复杂性的初衷。但当攻击者选择网络的瓶颈链路作为污染攻击的目标时,端到端检测机制将束手无策。此外,端到端纠错机制一般对网络中恶意节点的数量或者比例、被窃听的链路数量以及被篡改的消息数量等都做了限制性的假设,所以端到端纠错机制的抵抗污染攻击能力十分有限。

网络检测机制:

网络中所有诚实节点利用相关安全加密信息验证所接收信息的合法性。网络检测机制相对于端到端检测机制,可以尽可能早地过滤出污染信息,从而达到更好的传输效率和安全性。但是,现有的网络检测机制要么不具备足够的安全能力抵抗多攻击者的高度污染,要么将导致网络性能的大幅度下降。

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