認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)基于信道特征的主用戶(hù)仿真攻擊檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)通過(guò)動(dòng)態(tài)頻譜接入機(jī)制，可以有效利用空閑頻譜資源，緩解頻譜資源緊張問(wèn)題。動(dòng)態(tài)頻譜接入要求從用戶(hù)在不干擾主用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)工作的前提下伺機(jī)接入頻譜，然而這種機(jī)制為認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)引入了新的安全問(wèn)題。主用戶(hù)仿真攻擊(Primary User Emulation Attack, PUEA)是一類(lèi)典型攻擊，惡意用戶(hù)通過(guò)模仿主用戶(hù)特征使從用戶(hù)錯(cuò)誤判斷當(dāng)前頻譜已被使用，從而失去接入空閑頻譜的機(jī)會(huì)。PUEA問(wèn)題干擾認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)的正常工作，尋找有效

2、的PUEA防御策略是認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)安全的研究熱點(diǎn)?；诖?，論文研究基于信道特征的PUEA檢測(cè)技術(shù)。
　　針對(duì)主用戶(hù)先驗(yàn)信息已知的PUEA檢測(cè)問(wèn)題，論文提出了一種基于信道多徑時(shí)延差的PUEA檢測(cè)方法。該方法采用多徑信道的傳播時(shí)延差作為檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量，并根據(jù)主用戶(hù)先驗(yàn)信息與預(yù)設(shè)判決門(mén)限構(gòu)建二元假設(shè)檢驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)PUEA的檢測(cè)。同時(shí)，以虛警概率和漏警概率為性能指標(biāo)，建模分析了所提出的PUEA檢測(cè)方法的性能。另外，利用通用軟件無(wú)線(xiàn)電外設(shè)搭建實(shí)驗(yàn)平

3、臺(tái)，在實(shí)際場(chǎng)景中驗(yàn)證所提出的PUEA檢測(cè)方法的有效性。計(jì)算機(jī)仿真與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明，基于信道多徑時(shí)延差的PUEA檢測(cè)方法能在滿(mǎn)足低虛警概率條件下，達(dá)到較高的檢測(cè)概率。
　　針對(duì)主用戶(hù)先驗(yàn)信息未知與環(huán)境參數(shù)變化的PUEA檢測(cè)問(wèn)題，論文提出了一種基于增強(qiáng)學(xué)習(xí)的PUEA檢測(cè)方法。首先構(gòu)建基于單主用戶(hù)與多主用戶(hù)的認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)模型，并描述引入獎(jiǎng)懲機(jī)制后頻譜內(nèi)各用戶(hù)的工作流程。然后根據(jù)不同系統(tǒng)模型，分析從用戶(hù)的獎(jiǎng)懲收益情況，提出基于Q-Le