認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中模仿主用戶攻擊的防御方法.pdf

1、發(fā)展認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)的目的是為了提高頻譜資源利用率，解決日益出現(xiàn)的頻譜資源短缺的現(xiàn)狀。但是由于認(rèn)知無(wú)線電特殊的功能和特征，使它不僅存在一般無(wú)線通信的安全問(wèn)題，還帶來(lái)了新的安全威脅。在這其中，模仿主用戶攻擊是通過(guò)偽造主用戶信號(hào)特征來(lái)冒充主用戶，獲得對(duì)于其他認(rèn)知用戶的頻譜優(yōu)先使用權(quán)，以此達(dá)到優(yōu)先甚至獨(dú)自使用某一頻率帶寬，使其他用戶無(wú)法正常接入空閑頻譜，這對(duì)認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的正常通信產(chǎn)生很大的破壞作用。模仿主用戶攻擊嚴(yán)重干擾了頻譜感知過(guò)程，并顯著減

2、少了認(rèn)知用戶的可用頻譜。目前預(yù)防模仿主用戶攻擊的方法大致可以分為主用戶發(fā)射機(jī)地理位置檢測(cè)、能量檢測(cè)、信道特征檢測(cè)和指紋檢測(cè)等，這些方法都需要先驗(yàn)了解主用戶的各種詳細(xì)信息。本論文針對(duì)認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中的模仿主用戶攻擊提出了一種新的預(yù)防方法。
　　針對(duì)主用戶物理位置固定的情形，本文提出了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模仿主用戶攻擊合作檢測(cè)方法。單個(gè)認(rèn)知用戶將接收到主用戶的信號(hào)強(qiáng)度和自己的本地二維坐標(biāo)作為已訓(xùn)練完成的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，直接輸出該認(rèn)知

3、用戶對(duì)類似主用戶信號(hào)的檢測(cè)結(jié)果。然后將該檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)融合中心，融合中心再根據(jù)線性數(shù)據(jù)融合準(zhǔn)則對(duì)所有單個(gè)的認(rèn)知用戶的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行最后的判斷，從而最終達(dá)到識(shí)別主用戶身份的目的。
　　主用戶移動(dòng)情形下的模仿主用戶攻擊檢測(cè)方法，是對(duì)主用戶靜止情形下基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)合作檢測(cè)方法的改進(jìn)。具體改進(jìn)步驟是:將主用戶信號(hào)開(kāi)始出現(xiàn)直至結(jié)束的這段時(shí)間均勻劃分為若干個(gè)時(shí)刻，在每一時(shí)刻，都可以假定主用戶的位置是固定不變的。于是在每一個(gè)時(shí)

4、刻里都可以采用基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模仿主用戶攻擊合作檢測(cè)方法，每一時(shí)刻都會(huì)得到認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)融合中心對(duì)類似主用戶信號(hào)的判斷結(jié)果，然后再根據(jù)硬判決融合準(zhǔn)則對(duì)這些結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，最后對(duì)類似主用戶信號(hào)的身份做出最終判定。在認(rèn)知用戶測(cè)量主用戶信號(hào)強(qiáng)度的過(guò)程中，對(duì)于由于主用戶移動(dòng)所造成的測(cè)量誤差過(guò)大的情況，本文使用卡爾曼濾波器對(duì)信號(hào)強(qiáng)度值進(jìn)行濾波處理。
　　本文提出的針對(duì)模仿主用戶攻擊的防御方法相較于傳統(tǒng)方法更為精確，不但解決了主用戶靜