【摘要】：在無(wú)線通信技術(shù)研究中,安全問(wèn)題始終是研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。由于無(wú)線通信的廣播特性,導(dǎo)致通信用戶(hù)缺少物理邊界,無(wú)線信號(hào)極易被非法用戶(hù)竊聽(tīng)、篡改或偽造。由于這些攻擊主要存在于“信號(hào)層面”,傳統(tǒng)安全機(jī)制不能很好的對(duì)其進(jìn)行防御。與傳統(tǒng)安全機(jī)制相比,物理層安全機(jī)制具有兩方面優(yōu)勢(shì):一、物理層安全機(jī)制能夠在“信號(hào)層面”解決通信安全問(wèn)題,是傳統(tǒng)安全機(jī)制的有效補(bǔ)充。二、物理層安全機(jī)制較傳統(tǒng)安全機(jī)制具有較小的計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)、能量開(kāi)銷(xiāo),更適用于低功耗的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。綜上所述,物理層安全機(jī)制的研究具有重要意義。本文從無(wú)線信號(hào)處理的角度出發(fā),在“信號(hào)層面”對(duì)通信安全問(wèn)題展開(kāi)研究,內(nèi)容包括物理層安全傳輸,物理層安全接入,物理層可靠傳輸三方面。研究旨在充分發(fā)揮信號(hào)在物理層的性能優(yōu)勢(shì),通過(guò)設(shè)計(jì)端到端物理層安全機(jī)制來(lái)保證整個(gè)通信過(guò)程的安全,其主要的研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)可歸納為以下三方面:1.物理層密鑰生成方案通過(guò)密鑰加密可以保證信號(hào)的保密性和完整性,實(shí)現(xiàn)物理層安全傳輸。本文針對(duì)物理層密鑰生成的協(xié)商問(wèn)題,提出了基于物理層指紋的密鑰模糊生成方案。具體地,本文設(shè)計(jì)了密鑰模糊生成器,并考慮了竊聽(tīng)攻擊和篡改攻擊,提出了具有針對(duì)性的密鑰安全協(xié)商方案。隨后,本文對(duì)所提方案的安全性和可行性進(jìn)行了理論分析和仿真分析。2.物理層身份認(rèn)證方案通過(guò)物理層身份認(rèn)證,可以防止物理層偽造攻擊和中間人攻擊,實(shí)現(xiàn)物理層安全接入。該方案主要包括兩部分研究?jī)?nèi)容:第一部分為無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)物理層認(rèn)證方案,主要研究了智能位置偽造攻擊下的物理層身份認(rèn)證。首先,本文提出了一種智能位置偽造攻擊,分析了該攻擊的可行性并推導(dǎo)了最優(yōu)智能位置偽造攻擊。隨后,針對(duì)該攻擊,本文設(shè)計(jì)了物理層協(xié)作認(rèn)證方案,并給出了相關(guān)的性能分析,在考慮方案的計(jì)算復(fù)雜度下,提出了方案的加速算法。最后,本文通過(guò)仿真對(duì)所提方案的性能進(jìn)行了分析。第二部分為移動(dòng)認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)物理層認(rèn)證方案,研究了主用戶(hù)模仿攻擊下的主用戶(hù)認(rèn)證方案。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓蛣?dòng)態(tài)通信環(huán)境,本文提出了魯棒的主用戶(hù)分布式認(rèn)證方案,并對(duì)所提方案的性能進(jìn)行了理論分析和仿真分析。3.物理層抗智能干擾方案通過(guò)物理層抗智能干擾,可提高接收信號(hào)的信干噪比,實(shí)現(xiàn)物理層可靠傳輸。本文主要研究了基于深度增強(qiáng)學(xué)習(xí)的抗智能無(wú)人機(jī)干擾方案。在考慮智能的無(wú)人機(jī)干擾攻擊下,本文構(gòu)建了抗智能無(wú)人機(jī)干擾的動(dòng)態(tài)博弈模型,求解了抗智能干擾的最優(yōu)策略。針對(duì)該策略,本文證明了動(dòng)態(tài)博弈模型中納什均衡的存在性,并分析了方案的計(jì)算復(fù)雜度。最后,本文通過(guò)仿真對(duì)所提策略的性能進(jìn)行了分析。
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TN918
【圖文】：

型如圖１－２所示。在經(jīng)典的三用戶(hù)模型中，Ａｌｉｃｅ為為偽造用戶(hù)。認(rèn)證用戶(hù)Ｂｏｂ通過(guò)存儲(chǔ)待認(rèn)證用戶(hù)Ａ證用戶(hù)的身份，與此同時(shí)，Ｅｖｅ偽造合法用戶(hù)的物戶(hù)Ｂｏｂ進(jìn)行通信的權(quán)限。通常物理層認(rèn)證問(wèn)題龍0逡逑里得范數(shù)空間，表示兩信道分布之間的差異，p汗セ韃淮嬖�，Ｏl硎炯觳懺兄�。壤_跡保乘荊畔緣牟鉅煨�。兄Z烙胄諾潰琛輳油臣品植嫉鬧賾肼┘旄怕�。牙C潮礱鰨叫諾勞臣鋪匭緣?mèng)[氐醬�，即痊F(xiàn)び沒(méi)г餃菀濁趾戲ㄓ沒(méi)в胛痹煊每賞ü觳飧怕視胄榫怕世雌攔饋６雜諶現(xiàn)び每贍茉黽恿酵臣鋪匭緣牟鉅�。葰g�，峨s諼痹煊貌閾諾撈卣骼此跣×酵臣鋪匭災(zāi)淶牟鉅�。辶x

本文編號(hào)：2755065