本文關(guān)鍵詞：無線物理層安全認證研究

  更多相關(guān)文章： 無線網(wǎng)絡(luò) 信道互易性 3GPP認證 物理層認證 接受者操作特性曲線

【摘要】：無線通信的飛速發(fā)展以及基于移動終端業(yè)務(wù)的增長,使得保證無線通信的安全既重要又具有挑戰(zhàn)性。相對于有線網(wǎng)絡(luò),無線鏈路具有開放特性,更容易遭受竊聽、篡改、偽造等攻擊。受無線通信安全需求的驅(qū)動,準確認證通信用戶的身份至關(guān)重要。目前國內(nèi)外一些學(xué)者對無線物理層安全認證頗為關(guān)注,利用無線物理層資源的一些獨特性質(zhì)解決安全認證問題也成為了研究熱點。無線物理層認證利用無線衰落信道的隨機性和互易性等特點,在物理層識別通信用戶的身份,與網(wǎng)絡(luò)上層安全協(xié)議相結(jié)合進一步加強無線網(wǎng)絡(luò)的安全性。本文研究的物理層認證算法分為兩大類:不存在中繼節(jié)點的PHY-PCRAS和PHY-CRAM、存在中繼節(jié)點的PHY-CRAMR和PHY-AUR。本論文的主要研究工作和創(chuàng)新如下:(1)研究了PHY-PCRAS算法采用多進制相移鍵控(M-ary Phase Shift Keying,MPSK)的認證性能,仿真結(jié)果表明:子載波數(shù)目固定時,高階調(diào)制的認證性能好;密鑰長度固定時,低階調(diào)制的認證性能好。(2)研究了PHY-PCRAS算法應(yīng)用于正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系統(tǒng)時子信道頻域的相關(guān)性,以及相關(guān)性對認證性能的影響。仿真結(jié)果表明:子信道頻域的相關(guān)性隨著子信道間距的增大呈指數(shù)趨勢減小,并且子信道相關(guān)性越小,認證性能越好。(3)從理論上推導(dǎo)出PHY-CRAM算法的成功認證概率和錯誤接收概率均可用Marcum Q函數(shù)計算,以及認證準則中相關(guān)系數(shù)服從萊斯分布,密鑰越長,其概率密度曲線與萊斯分布吻合地越好。(4)對PHY-CRAMR和PHY-AUR的接受者操作特性曲線(Receiver Operating Characteristic Curve,ROC)進行仿真分析。仿真結(jié)果表明:Rural信道下的認證性能比Urban信道好,且同一信道模型下,密鑰長度不變時,這兩種算法均是隨著信噪比的增大認證性能變好;信噪比不變時,密鑰長度對PHY-CRAMR的影響不明顯,PHY-AUR的認證性能隨著密鑰長度的增大而提高。
【關(guān)鍵詞】：無線網(wǎng)絡(luò) 信道互易性 3GPP認證 物理層認證 接受者操作特性曲線
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN92
【目錄】：

• 專用術(shù)語注釋表9-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文的研究內(nèi)容14
• 1.4 本文的結(jié)構(gòu)安排14-16
• 第二章 無線物理層認證基礎(chǔ)16-33
• 2.1 無線網(wǎng)絡(luò)16-25
• 2.1.1 無線網(wǎng)絡(luò)概述16
• 2.1.2 無線網(wǎng)絡(luò)特點16-17
• 2.1.3 無線網(wǎng)絡(luò)分類17-19
• 2.1.4 無線網(wǎng)絡(luò)的信道特性19-23
• 2.1.5 無線網(wǎng)絡(luò)的信道模型23-24
• 2.1.6 無線網(wǎng)絡(luò)的安全問題24-25
• 2.2 OFDM技術(shù)25-28
• 2.2.1 OFDM的基本原理25-26
• 2.2.2 OFDM信號傳輸模型26-27
• 2.2.3 OFDM的優(yōu)缺點27-28
• 2.3 3GPP認證28-30
• 2.3.1 3GPP認證的原理28-30
• 2.3.2 3GPP認證的安全缺陷30
• 2.4 物理層認證30-31
• 2.5 物理層認證與 3GPP認證的關(guān)系31
• 2.6 本章小結(jié)31-33
• 第三章 基于相位調(diào)制的物理層激勵-響應(yīng)認證算法研究33-51
• 3.1 引言33
• 3.2 PHY-PCRAS算法介紹33-38
• 3.2.1 PHY-PCRAS通信模型33-34
• 3.2.2 PHY-PCRAS基本原理34-35
• 3.2.3 PHY-PCRAS實現(xiàn)過程35-38
• 3.3 安全性分析38-39
• 3.4 采用高階調(diào)制的PHY-PCRAS算法39-44
• 3.4.1 高階調(diào)制的信號模型39-41
• 3.4.2 認證性能仿真與分析41-44
• 3.5 OFDM系統(tǒng)中子信道頻域相關(guān)性研究44-48
• 3.5.1 信道模型44
• 3.5.2 OFDM系統(tǒng)的等效頻域表示44-46
• 3.5.3 子信道頻域相關(guān)系數(shù)46-47
• 3.5.4 仿真結(jié)果分析47-48
• 3.6 PHY-PCRAS應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)的性能分析48-50
• 3.7 本章小結(jié)50-51
• 第四章 基于幅度調(diào)制的物理層激勵-響應(yīng)認證算法研究51-63
• 4.1 引言51
• 4.2 PHY-CRAM算法介紹51-54
• 4.2.1 PHY-CRAM基本原理51-53
• 4.2.2 PHY-CRAM實現(xiàn)步驟53-54
• 4.3 PHY-CRAM的認證性能分析54-57
• 4.3.1 PHY-CRAM的系統(tǒng)模型54-55
• 4.3.2 認證性能參數(shù)的理論推導(dǎo)55-57
• 4.4 安全性分析57-58
• 4.5 仿真結(jié)果與分析58-62
• 4.6 本章小結(jié)62-63
• 第五章 存在中繼節(jié)點的物理層激勵-響應(yīng)認證算法研究63-75
• 5.1 引言63
• 5.2 系統(tǒng)模型63-64
• 5.2.1 應(yīng)用模型63-64
• 5.2.2 通信模型64
• 5.2.3 攻擊端模型64
• 5.3 PHY-CRAMR算法64-68
• 5.3.1 算法描述及實現(xiàn)過程64-65
• 5.3.2 認證方案65-66
• 5.3.3 安全性分析66-68
• 5.4 PHY-AUR算法68-71
• 5.4.1 算法描述及實現(xiàn)過程68-69
• 5.4.2 認證方案69
• 5.4.3 安全性分析69-71
• 5.5 PHY-CRAMR和PHY-AUR性能仿真與分析71-73
• 5.5.1 信噪比不同71-72
• 5.5.2 密鑰長度不同72-73
• 5.6 本章小結(jié)73-75
• 第六章 總結(jié)與展望75-77
• 6.1 論文總結(jié)75-76
• 6.2 工作展望76-77
• 參考文獻77-80
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文80-81
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請的專利81-82
• 附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目82-83
• 致謝83

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張君毅;楊義先;;無線射頻注入的物理層分析[J];無線電工程;2009年02期

2 李寧;藺念;;HART協(xié)議物理層的實現(xiàn)[J];科技信息;2011年14期

3 龍航;袁廣翔;王靜;劉元安;;物理層安全技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望[J];電信科學(xué);2011年09期

4 陳永健;通信物理層基本概念(一)[J];信息系統(tǒng)工程;1998年01期

5 李錦輝,孫小菡,張明德,丁東;多媒體光纖工業(yè)專用網(wǎng)中物理層數(shù)據(jù)流的研究[J];應(yīng)用科學(xué)學(xué)報;2002年04期

6 張蕊;李波;;無線網(wǎng)絡(luò)物理層精確建模與仿真方法研究[J];微型電腦應(yīng)用;2010年06期

7 劉豐;;無線物理層信息安全探析[J];計算機光盤軟件與應(yīng)用;2012年03期

8 潘翔;歐陽紅升;高澤華;高峰;;IEEE 802.11 5GHz標(biāo)準物理層研究[J];數(shù)據(jù)通信;2013年01期

9 肖宛陽;黃開枝;羅興國;洪穎;;基于博弈論的物理層安全建模及現(xiàn)狀分析[J];信息工程大學(xué)學(xué)報;2013年04期

10 張金寶;鄭洪明;談?wù)褫x;;基于平均互信息量的物理層抽象算法[J];高技術(shù)通訊;2009年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 文琪;李樂民;;3GPP LTE物理層關(guān)鍵技術(shù)[A];四川省通信學(xué)會2007年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

2 黃一平;;一種基于TD-SCDMA系統(tǒng)物理層原理的仿真實現(xiàn)[A];2009年研究生學(xué)術(shù)交流會通信與信息技術(shù)論文集[C];2009年

3 任焱鋒;;基于多天線的802．16e物理層仿真[A];2007北京地區(qū)高校研究生學(xué)術(shù)交流會通信與信息技術(shù)會議論文集（下冊）[C];2008年

4 芮鶴齡;;高速環(huán)境對TD—SCDMA系統(tǒng)物理層影響研究[A];2008年中國通信學(xué)會無線及移動通信委員會學(xué)術(shù)年會論文集[C];2008年

5 陳宇;唐勇;李雷;蔣建鋒;饒敏;張明德;孫小菡;;考慮了物理層傳輸特性的IP-WDM光網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)分級模型[A];全國第十一次光纖通信暨第十二屆集成光學(xué)學(xué)術(shù)會議（OFCIO’2003）論文集[C];2003年

6 王月珍;;1xEV-DO Rev A與Rev 0的技術(shù)比較[A];廣東省通信學(xué)會2006年度學(xué)術(shù)論文集[C];2007年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 湯銘;泛達推出統(tǒng)一物理層基礎(chǔ)設(shè)施策略[N];計算機世界;2008年

2 周;泛達推出統(tǒng)一物理層基礎(chǔ)設(shè)施策略[N];電腦商報;2008年

3 張彤;UPI統(tǒng)一物理層基礎(chǔ)設(shè)施[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2008年

4 ;泰克為SATA修訂版3.0物理層測試提供測試文檔[N];電子報;2008年

5 ;TI推出物理層/鏈路控制方案[N];中國電子報;2001年

6 劉喜喜;欲引領(lǐng)未來布線技術(shù)走向 泛達發(fā)布UPI策略[N];中國計算機報;2008年

7 羅德與施瓦茨中國有限公司產(chǎn)品支持經(jīng)理 安毅;破解WiMAX物理層測試瓶頸[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2007年

8 本版編譯 周青;MBOA為UWB網(wǎng)絡(luò)定義新MAC[N];計算機世界;2004年

9 ;IEEE 802.11系列標(biāo)準巡禮[N];人民郵電;2002年

10 清水 編譯;802.11n助力下一代無線局域網(wǎng)[N];計算機世界;2006年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李娜;多用戶系統(tǒng)的物理層安全性能研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

2 朱斌;多用戶無線網(wǎng)絡(luò)中的干擾對齊和物理層安全研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

3 雷宏江;基于無線衰落信道的物理層安全性能建模與分析[D];重慶大學(xué);2015年

4 崔波;有限字符輸入的多天線系統(tǒng)物理層安全技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2014年

5 張子龍;物理層多播系統(tǒng)中多天線傳輸關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

6 朱彥;基于人工噪聲的物理層信道安全及功率優(yōu)化研究[D];上海交通大學(xué);2015年

7 陳濤;無線網(wǎng)絡(luò)的物理層安全問題研究[D];華南理工大學(xué);2013年

8 周敏;基于能效的物理層網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2012年

9 高暉;無線協(xié)作通信系統(tǒng)中的物理層網(wǎng)絡(luò)編碼理論與關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2012年

10 杜柏生;無線物理層多播中的預(yù)編碼技術(shù)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 祁偉強;基于MIPI協(xié)議的LCD驅(qū)動接口數(shù)字集成電路設(shè)計[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

2 張少軍;基于圖案隱藏的物理層安全跳空通信技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2014年

3 洪穎;基于博弈的物理層安全協(xié)作技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2014年

4 白慧卿;基于無線信道特征的物理層安全編碼技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2014年

5 劉亮;USB3.0物理層數(shù)字部分的設(shè)計與驗證[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

6 張力允;基于人工噪聲的物理層保密性能研究[D];山東大學(xué);2016年

7 吳彤;無線網(wǎng)絡(luò)物理層安全傳輸策略研究[D];北京交通大學(xué);2016年

8 孔衛(wèi)慶;物理層安全通信中魯棒性傳輸技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2016年

9 向達;基于物理層的未來無線增強安全通信研究[D];電子科技大學(xué);2016年

10 任靈飛;空地動態(tài)多節(jié)點全向數(shù)據(jù)鏈關(guān)鍵技術(shù)研究與驗證[D];電子科技大學(xué);2016年

，

本文編號：755138