协作频谱感知中基于二进制分析的合谋攻击防御算法研究
发布时间：2020-12-06 11:05
随着无线通信技术的快速发展,频谱资源稀缺问题日益突出,有限的频谱资源已经不能满足大部分用户的需求,认知无线电（Cognitive radio,CR）技术的出现有效地缓解了这个问题。在认知无线电网络中通常使用多用户协作频谱感知技术来提高频谱检测的正确率。然而多用户协作的形式也引入了新的安全问题,恶意用户可以通过实施频谱感知数据伪造攻击（Spectrum Sensing Data Falsification Attack,SSDF攻击）,向融合中心提交错误的感知数据来影响其决策过程,导致主用户的通信受到干扰或者其它认知用户无法有效使用空闲频谱资源。论文对协作频谱感知技术面临的合谋性SSDF攻击进行深入研究,挖掘认知用户在硬判决数据融合中以“0-1”方式提交感知数据的特点,设计出了基于二进制分析的合谋性SSDF攻击防御机制-XDA,论文的工作重点及创新点如下:（1）针对认知用户提交感知数据的二元特性,从二进制分析的角度引入XOR（异或）距离,衡量合谋攻击者之间的相似行为,根据其XOR距离小且信任值高的特点,进行抗合谋性SSDF攻击的XDA防御机制设计,并在信任评估过程中阻止合谋攻击者的信任值...
【文章来源】：西安邮电大学陕西省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外发展现状
1.2.1 认知无线电技术研究现状
1.2.2 协作频谱感知技术研究现状
1.3 论文主要内容及组织结构
1.3.1 论文研究目标
1.3.2 论文拟解决的关键问题
1.3.3 论文结构安排
第2章 频谱感知技术及其安全问题
2.1 频谱感知技术概述
2.2 单用户本地频谱感知
2.2.1 频谱感知的分类
2.2.2 常见的信号检测方法
2.2.3 单用户频谱感知的不足
2.3 多用户协作频谱感知
2.3.1 协作频谱感知的分类
2.3.2 硬判决数据融合算法
2.4 协作频谱感知面临的安全问题
2.5 协作频谱感知中SSDF攻击的防御现状
2.6 本章小结
第3章 合谋性SSDF攻击的防御机制设计
3.1 合谋性SSDF攻击
3.2 基本贝叶斯信任模型
3.2.1 认知用户的信任度评估方法
3.2.2 认知用户的贝叶斯信任度量
3.3 基于异或距离的XDA防御机制
3.3.1 异或距离的计算
3.3.2 合谋攻击者检测
3.3.3 信任机制的完善
3.4 实验仿真及结果分析
3.5 算法的性能分析
3.6 本章小结
第4章 抗合谋性SSDF攻击的硬判决数据融合算法
4.1 信任加权的硬判决数据融合改进
4.1.1 传统硬判决准则的性能分析
4.1.2 信任加权的硬判决准则
4.2 XDA硬判决数据融合算法的实现流程
4.3 实验仿真及结果分析
4.4 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 研究展望
参考文献
攻读硕士期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]分布式认知无线电网络中的一种可信协作次用户选取策略研究[J]. 饶绪黎,林晖,田有亮,许力. 信息网络安全. 2018(10)
[2]认知无线电网络中频谱感知能耗的建模研究[J]. 崔自如,彭艺. 系统仿真学报. 2017(10)
[3]基于NS3的移动认知网络仿真系统[J]. 崔翠梅,杨德智,姜程鑫. 通信技术. 2016(11)
[4]利用样本特征的盲频谱感知算法[J]. 叶迎晖,卢光跃,弥寅. 信号处理. 2016(04)
[5]基于CSS的认知无线电网络PUEA检测和缓解[J]. 彭波,谢丽萍,赵桂钦. 电视技术. 2015(07)
[6]一种认知无线电系统频谱分配和频谱感知联合设计[J]. 胡首都,郭龙,仵国锋. 信息工程大学学报. 2011(02)
[7]报告信道传输错误环境下协作感知最优用户数分析[J]. 曾昆,彭启航,唐友喜. 信号处理. 2011(03)
[8]基于最佳中继选择的协作频谱感知方案研究[J]. 朱佳,郑宝玉,邹玉龙. 电子学报. 2010(01)
[9]认知无线电网络中合作频谱感知机制的优化[J]. 郭晨,彭涛,王文博. 电子与信息学报. 2009(07)
[10]基于认知无线电技术的动态频谱接入[J]. 邱晶. 移动通信. 2008(18)
博士论文
[1]认知无线电网络协作频谱感知效率及鲁棒性研究[D]. 高峰.华中科技大学 2010
硕士论文
[1]认知无线电频谱感知中安全问题的研究[D]. 马圣泓.长沙理工大学 2015
[2]在瑞利衰落信道中多个认知无线电利用能量探测的方式对频谱进行合作感知[D]. 李黎.北京邮电大学 2013
[3]认知无线电频谱感知技术研究[D]. 范波.国防科学技术大学 2008
本文编号：2901259
【文章来源】：西安邮电大学陕西省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外发展现状
1.2.1 认知无线电技术研究现状
1.2.2 协作频谱感知技术研究现状
1.3 论文主要内容及组织结构
1.3.1 论文研究目标
1.3.2 论文拟解决的关键问题
1.3.3 论文结构安排
第2章 频谱感知技术及其安全问题
2.1 频谱感知技术概述
2.2 单用户本地频谱感知
2.2.1 频谱感知的分类
2.2.2 常见的信号检测方法
2.2.3 单用户频谱感知的不足
2.3 多用户协作频谱感知
2.3.1 协作频谱感知的分类
2.3.2 硬判决数据融合算法
2.4 协作频谱感知面临的安全问题
2.5 协作频谱感知中SSDF攻击的防御现状
2.6 本章小结
第3章 合谋性SSDF攻击的防御机制设计
3.1 合谋性SSDF攻击
3.2 基本贝叶斯信任模型
3.2.1 认知用户的信任度评估方法
3.2.2 认知用户的贝叶斯信任度量
3.3 基于异或距离的XDA防御机制
3.3.1 异或距离的计算
3.3.2 合谋攻击者检测
3.3.3 信任机制的完善
3.4 实验仿真及结果分析
3.5 算法的性能分析
3.6 本章小结
第4章 抗合谋性SSDF攻击的硬判决数据融合算法
4.1 信任加权的硬判决数据融合改进
4.1.1 传统硬判决准则的性能分析
4.1.2 信任加权的硬判决准则
4.2 XDA硬判决数据融合算法的实现流程
4.3 实验仿真及结果分析
4.4 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 研究展望
参考文献
攻读硕士期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]分布式认知无线电网络中的一种可信协作次用户选取策略研究[J]. 饶绪黎,林晖,田有亮,许力. 信息网络安全. 2018(10)
[2]认知无线电网络中频谱感知能耗的建模研究[J]. 崔自如,彭艺. 系统仿真学报. 2017(10)
[3]基于NS3的移动认知网络仿真系统[J]. 崔翠梅,杨德智,姜程鑫. 通信技术. 2016(11)
[4]利用样本特征的盲频谱感知算法[J]. 叶迎晖,卢光跃,弥寅. 信号处理. 2016(04)
[5]基于CSS的认知无线电网络PUEA检测和缓解[J]. 彭波,谢丽萍,赵桂钦. 电视技术. 2015(07)
[6]一种认知无线电系统频谱分配和频谱感知联合设计[J]. 胡首都,郭龙,仵国锋. 信息工程大学学报. 2011(02)
[7]报告信道传输错误环境下协作感知最优用户数分析[J]. 曾昆,彭启航,唐友喜. 信号处理. 2011(03)
[8]基于最佳中继选择的协作频谱感知方案研究[J]. 朱佳,郑宝玉,邹玉龙. 电子学报. 2010(01)
[9]认知无线电网络中合作频谱感知机制的优化[J]. 郭晨,彭涛,王文博. 电子与信息学报. 2009(07)
[10]基于认知无线电技术的动态频谱接入[J]. 邱晶. 移动通信. 2008(18)
博士论文
[1]认知无线电网络协作频谱感知效率及鲁棒性研究[D]. 高峰.华中科技大学 2010
硕士论文
[1]认知无线电频谱感知中安全问题的研究[D]. 马圣泓.长沙理工大学 2015
[2]在瑞利衰落信道中多个认知无线电利用能量探测的方式对频谱进行合作感知[D]. 李黎.北京邮电大学 2013
[3]认知无线电频谱感知技术研究[D]. 范波.国防科学技术大学 2008
本文编号：2901259
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/2901259.html
