基于博弈论的协作通信系统物理层安全研究

发布时间：2024-04-14 00:53

　　无线协作通信技术由于可以提高网络覆盖和系统容量、提升系统性能和资源利用率以及降低建设和维护成本等,已经成为新一代无线通信系统中的一种重要技术。但是,无线协作通信系统具有广播的传输特性、开放的网络环境、高标准的传输协议以及需要中继节点协助的特点,使得它在给人们提供便利的同时,也面临着很多安全威胁,比如被窃听、干扰、篡改数据和中断链路等等。物理层安全技术作为上层网络安全技术的一种补充和替代,由于具备不需要可信第三方和密钥池、计算简单、时延小和能耗低等一系列优点而在无线通信领域受到广泛的关注。该技术充分利用无线信道和设备的状态特征以抵御不法节点的窃听与假冒,实现对合法用户的通信保护。随着人工智能和通信技术的高速发展,恶意攻击者的能力越来越强,对协作通信提出了巨大的安全挑战。本论文的目标是针对协作通信系统中的被动窃听攻击、半双工主动窃听攻击、全双工主动窃听攻击、以及恶意中继节点产生的窃听攻击和链路攻击等安全问题,提出一系列物理层安全技术以提高通信的可靠性和保密性。由于协作通信技术可以通过提高通信网络的容量和可靠性来提高系统的安全容量,基于协作通信的物理层安全技术引起了越来越多的研究人员的关注。...

【文章页数】：194 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－１物理层中继技术常用的协议与模式??－２２－??

?放大转发协议不同于解码转发协议，为不可再生中继（Ｎｏｎ－ＲｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅＲｅｌａｙ）??模式，最早由Ｌａｎｅｍａｎ等人提出。其协作过程如图１－１?（ｂ）所示，具体的协作过??程可以描述为：源节点先将发送信号进行信道编码，然后经过调制后广播出去；中??继节点在收到源节点所....

图１－２中继技术的相关挑战与研宄内容??

理层安全技术??图１－２中继技术的相关挑战与研宄内容??如图１－２所示，根据以上所阐述的协作通信技术存在的挑战，本文将具体研宄??以下协作通信技术的相关内容：??１）

图１－３香农的保密系统模型??

！?Ｅｖｅ?Ｉ??图１－３香农的保密系统模型??香农在１９４９年，首次阐述了信息论角度的保密通信％的基本定义，如图１－３??所示。发射终端（Ａｌｉｃｅ）首先将消息Ｍ编码，然后通过密钥尤进行加密得到一个??码字Ｘ进行传输，最后接收终端（Ｂｏｂ）接收到消息Ｍ＇。在信号传输的过程中，有....

图１－４?Ｗｙｎｅｒ的窃听信道模型??

以非零速率交换保密信息，并且Ｅｖｅ不能获取任何关于消息Ｍ的任何信息。??１．２．３衰弱窃听信道??如图１－５所示，发射终端（Ａｌｉｃｅ）将消息Ｍ编码得到一个码字Ｚ进行传输，接??收终端（Ｂｏｂ）接收到消息Ｍ＇。在信号传输的过程中，有一个恶意窃听者（Ｅｖｅ）??进行窃取该消息。每个....

本文编号：3953871