編碼傳輸

編碼傳輸在信息科學中是指將信息從一種形式或格式轉換為另一種形式，可被機器識別傳輸。主要目的提高信息傳輸速率和減少信息傳輸過程中的出錯率以及提高網絡的利用效率。編碼傳輸已經廣泛應用於各種數據傳輸，如我們最常見的視頻編碼傳輸，語音編碼傳輸。

1、字符編碼:

字符編碼是指利用二進制值‘0’和‘1’的特定組合來表示字符。計算機處理中常用的字符編碼有如下幾種：

BCD碼,

BCDIC碼, EBCDIC碼, ASCII碼 ^[1] 

2、通信編碼:

通信編碼是指利用特定的電平信號來表示二進制值‘0’和‘1’，並通過計算機或者其它通信設備的輸入輸出端口傳輸。可用的通信編碼方案很多，最常用的通信編碼有如下幾種：

（1）RS232 編碼

（2）不歸0交替編碼(NRZI)

（3）曼徹斯特編碼

（4）差分曼徹斯特編碼

（5）4b/5b碼

3、通信編碼舉例

ASCII碼 “A” 用 RS-232 編碼以調幅方式的編碼解碼及調製解調過程。

這裏編碼主要是通信編碼，還有一些其他編碼方式，如最近幾年非常流行的網絡編碼，這裏不再一一列出。

根據組成字符的各個二進制位是否同時傳輸，字符編碼在信源/信宿之間的傳輸分為並行傳輸和串行傳輸兩種方式。

1、並行傳輸：

字符編碼的各位（比特）同時傳輸。

特點：

（1）傳輸速度快:一位（比特）時間內可傳輸一個字符；

（2）通信成本高:每位傳輸要求一個單獨的信道支持；因此如果一個字符包含8個二進制位，則並行傳輸要求8個獨立的信道的支持；

（3）不支持長距離傳輸:由於信道之間的電容感應，遠距離傳輸時，可靠性較低。

2、串行傳輸：

將組成字符的各位串行地發往線路。

特點：

（1）傳輸速度較低，一次一位；

（2）通信成本也較低，只需一個信道。

（3）支持長距離傳輸，計算機網絡中所用的傳輸方式均為串行傳輸。

方式： 串行傳輸有兩種傳輸方式：

1、同步傳輸

2、異步傳輸 ^[2] 

編碼傳輸中也存在不少安全問題，攻擊者通過不同的方法來來獲取信息或者攻擊網絡中傳輸信息，如攻擊者通過向傳輸網絡注入錯誤或偽造的信息，擾亂網絡的正常通信，使目的節點無法得到原始信息。已經有很多研究學者已經提出相應安全機制，這些機制可以分成以下 2 類。

端到端檢測機制 ：

發送端和接收端負責檢測污染信息，中間節點不需要驗證信息的合法性直接編碼傳輸所收到的信息。端到端檢測機制僅對現有網絡編碼模型做最小的改動，不增加網絡中間節點的計算負擔。同時，中間節點僅負責簡單的計算操作，符合網絡編碼分佈式低複雜性的初衷。但當攻擊者選擇網絡的瓶頸鍊路作為污染攻擊的目標時，端到端檢測機制將束手無策。此外，端到端糾錯機制一般對網絡中惡意節點的數量或者比例、被竊聽的鏈路數量以及被篡改的消息數量等都做了限制性的假設，所以端到端糾錯機制的抵抗污染攻擊能力十分有限。

網絡檢測機制：

網絡中所有誠實節點利用相關安全加密信息驗證所接收信息的合法性。網絡檢測機制相對於端到端檢測機制，可以儘可能早地過濾出污染信息，從而達到更好的傳輸效率和安全性。但是，現有的網絡檢測機制要麼不具備足夠的安全能力抵抗多攻擊者的高度污染，要麼將導致網絡性能的大幅度下降。 ^[3]