无线自组网络安全机制研究

发布时间：2021-07-10 23:53

　　随着无线通信技术的快速发展及移动应用的日益繁荣,在强大的无线设备驱使下,各种类型的网络服务得到显著的提升;然而无线通信的安全性也愈发重要。与传统移动通信网络相比,分布式的网络架构及中心控制基础设施的缺失给无线自组网带来了更加严重的安全问题,其危险因素不仅来源于外部的恶意攻击,而且有可能来源于网络内部的节点俘获。在众多的网络攻击中,基于用户身份的攻击是常见的攻击手段,所以高效的用户身份认证机制显得尤为重要。近年来,越来越多的人开始关注物理层无线资源来解决用户身份认证问题,以弥补传统认证机制的安全缺陷。本文主要利用无线衰落信道的互易性、空间唯一性、快速时变性及不可预测性等特点,基于物理层激励-响应机制开展适用于无线自组网特殊网络架构的物理层安全认证技术研究。为了降低认证信息在空口暴露的风险,所提出算法首先借鉴哈希函数的单向性特点,对共享密钥进行加密处理,实现共享密钥的随机化;同时,还提出物理层认证机制进行认证信息的保护,防止空口传输的认证信息被非法窃取。其次,利用基于最大似然比的检测方式和抑制噪声放大的星座映射函数来提高认证效率,另外,将认证信息引入到二元假设验证之中,根据统计参量与检测阈... 

【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

无线自组网的应用场景图

本文引入 Wyner 安全认证模型，如图3.1 所示。Alice 和 Bob 表示合法用户的认证收发方，两者之间协商了基于共享密钥验证的认证协议，且共享密钥为 K 。Eve 表示非法用户，合法用户的共享密钥对其保密。所以 Eve 的目标是窃取合法用户的共享密钥或者伪造认证信息，欺骗合法用户通过身份认证。另外，用户双方的相互认证过程则为双向认证过程。图 3.1 认证模型

图 3.2 信道互易性示意图证用户在认证之前是否会发送激励信号，物理层身份认证机制可式与主动式。被动式认证机制是直接捕获由被认证用户发出的认要激励信号；但主动式认证机制是需要发送激励信号，被认证用发送响应信号进行认证。本文提出的物理层认证机制即是主动的对比如图 3.3 所示。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]无线通信设备的射频指纹提取与识别方法[J]. 俞佳宝,胡爱群,朱长明,彭林宁,姜禹.  密码学报. 2016(05)
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[5]自组织网络协议及安全性分析[J]. 国辛纯,吴素丽.  无线电工程. 2016(05)
[6]基于混沌映射的单向Hash函数构造[J]. 刘军宁,谢杰成,王普.  清华大学学报(自然科学版). 2000(07)

硕士论文
[1]无线自组网络安全机制研究[D]. 李明武.电子科技大学 2018
[2]基于Nakagami-m衰落的高移动性无线信道建模与仿真[D]. 郭艳珍.西南交通大学 2014
[3]无线网络中物理层身份认证研究[D]. 张继明.华中科技大学 2013



本文编号：3276900