無線網(wǎng)絡(luò)中物理層身份認(rèn)證研究.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展和移動應(yīng)用的日益增加,保證無線通信的安全性變得越來越重要,也越來越困難。與有線網(wǎng)絡(luò)相比,確保無線網(wǎng)絡(luò)的安全性面臨著更大的挑戰(zhàn),這主要是由于無線媒介的廣播特性導(dǎo)致的,因此攻擊端能夠較容易地從無線通信的信道中竊聽或插入信息。在眾多的無線網(wǎng)絡(luò)攻擊形式中,基于身份的攻擊是攻擊端常用的攻擊手段,同時(shí)也會極大的降低網(wǎng)絡(luò)的性能。因此,在無線網(wǎng)絡(luò)中能否準(zhǔn)確地認(rèn)證參與通信用戶的身份至關(guān)重要。另外,最近學(xué)術(shù)界也越來越關(guān)注在物理層解

2、決該安全認(rèn)證問題。
　　無線物理層的一些獨(dú)特性質(zhì)也可以用來增強(qiáng)無線網(wǎng)絡(luò)的安全性能,這些獨(dú)特性質(zhì)包括無線衰落信道的唯一性、隨機(jī)性、位置互異性以及無線信道互易性。本文針對無線網(wǎng)絡(luò),提出了一種新的無線物理層詢問-應(yīng)答式身份認(rèn)證機(jī)制。該機(jī)制既適合單向的認(rèn)證,也適合雙向的認(rèn)證。這種認(rèn)證機(jī)制充分利用上述物理層的獨(dú)特性質(zhì),并采用OFDM技術(shù)作為其物理層通信技術(shù),能夠適用于大多數(shù)的現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)。在認(rèn)證過程中,認(rèn)證的雙方在物理層交換詢問-應(yīng)答信

3、號,使得身份認(rèn)證信息被一串隨機(jī)數(shù)和信道衰落所保護(hù);并且由于對應(yīng)答信號的取逆操作和信道互易性的存在,只有認(rèn)證用戶端能夠驗(yàn)證該身份認(rèn)證信息,而攻擊端無法獲得該身份認(rèn)證信息。
　　本文在不同的信道模型下對提出的身份認(rèn)證機(jī)制做了大量的仿真,并在Sora軟件無線電平臺上評估了該機(jī)制在實(shí)際環(huán)境中的性能。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明,在不同的信道條件和遭受攻擊的情況下,提出的身份認(rèn)證機(jī)制的認(rèn)證誤識率和拒識率均較低。因此,本文的研究成果對無線網(wǎng)絡(luò)中的物理