無線網(wǎng)絡(luò)物理層認(rèn)證博弈理論研究.pdf

1、在無線網(wǎng)絡(luò)中，電子欺騙攻擊者篡改其身份標(biāo)識信息，實(shí)施基于身份的攻擊，獲取非法收益，還可以進(jìn)一步實(shí)施拒絕服務(wù)攻擊等，嚴(yán)重威脅無線網(wǎng)絡(luò)。為此，物理層認(rèn)證技術(shù)利用無線通信設(shè)備、信號或信道的獨(dú)特物理層屬性，以較少的開銷實(shí)現(xiàn)對無線發(fā)射機(jī)的認(rèn)證，可作為傳統(tǒng)的基于數(shù)字簽名等的上層認(rèn)證技術(shù)的補(bǔ)充。論文采用博弈理論研究無線網(wǎng)絡(luò)的物理層認(rèn)證技術(shù)，分析電子欺騙攻擊者和采用物理層認(rèn)證技術(shù)的接收機(jī)之間的行為交互，旨在提高無線網(wǎng)絡(luò)抵御電子欺騙的能力。
　　首

2、先，論文研究了采用信道信息進(jìn)行物理層認(rèn)證的接收機(jī)和電子欺騙攻擊者之間的博弈，建立物理層認(rèn)證零和博弈模型。其中，接收機(jī)調(diào)整其物理層認(rèn)證方案中的閾值，旨在降低其基于電子欺騙檢測的貝葉斯風(fēng)險(xiǎn)，而攻擊者則調(diào)整其發(fā)送仿冒信息的頻率。在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出了基于信道頻率響應(yīng)的物理層認(rèn)證靜態(tài)博弈的納什均衡，揭示了最優(yōu)閾值和最優(yōu)攻擊概率是由相對信道增益變化量和電子欺騙攻擊者與合法發(fā)送者之間的信道增益比率決定。
　　在此基礎(chǔ)上，論文將基于信道信息的物理

3、層認(rèn)證技術(shù)研究拓展到多輸入多輸出（Multiple-input multiple-output, MIMO）系統(tǒng)，構(gòu)建MIMO系統(tǒng)的物理層認(rèn)證博弈模型，并推導(dǎo)出其納什均衡及其存在條件。仿真結(jié)果表明，基于信道信息的物理層認(rèn)證技術(shù)在電子欺騙檢測時(shí)，其虛警概率和漏報(bào)概率隨著天線個數(shù)的增加而降低，而接收機(jī)的效益隨之升高。針對MIMO物理層認(rèn)證動態(tài)博弈，論文提出了一種基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的電子欺騙檢測方案，并在通用軟件無線電平臺上實(shí)現(xiàn)。其中，接收機(jī)通過對