基于完全信息靜態(tài)博弈的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)保密容量?jī)?yōu)化研究.pdf

1、隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，其安全問題受到越來越多的關(guān)注和研究。通信安全是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全的一個(gè)研究重點(diǎn)，近年來，許多學(xué)者開始關(guān)注如何在物理層確保數(shù)據(jù)的安全傳輸。
　　信息論中的保密容量，是指在通信中存在竊聽方，并且竊聽方已經(jīng)擁有數(shù)據(jù)發(fā)送方的編碼方案和數(shù)據(jù)接收方的解碼方案，竊聽者在通過竊聽信道收到發(fā)送方的消息后卻不能獲得任何信息時(shí)通信主信道最大的信息傳輸速率。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信時(shí)，如果存在竊聽方，根據(jù)信息論中關(guān)于保密容量

2、的相關(guān)理論，信道能夠在物理層獲得一定的數(shù)據(jù)保密傳輸速率，即保密容量，并且信道的保密容量與傳感器節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率成正相關(guān)。然而，由于傳感器節(jié)點(diǎn)自身的限制，通常其能量都是有限的，需要高效地利用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，提高節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率雖然會(huì)提高信道的保密容量容量，但也會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中其他信道產(chǎn)生干擾，并且高發(fā)射功率也會(huì)降低節(jié)點(diǎn)的工作時(shí)間。本文從博弈論的角度出發(fā)，對(duì)該問題建立了博弈模型，并證明了博弈模型中存在納什均衡。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　

3、(1)根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，給出一種帶有竊聽者的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)模型，結(jié)合信息論中關(guān)于保密容量的相關(guān)理論，給出此模型的保密容量表達(dá)式。
　　(2)針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中信道保密容量和傳感器節(jié)點(diǎn)能量之間的關(guān)系，運(yùn)用完全信息靜態(tài)博弈構(gòu)建了博弈模型，證明了該博弈模型中存在納什均衡，并求解了納什均衡存在時(shí)需要滿足的限制條件。
　　(3)對(duì)博弈模型進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，根據(jù)求解的限制條件設(shè)置了相關(guān)參數(shù)，分析了影響收益的因素，以及這些因素如何