[发明专利]基于传感器的认知无线网络对多种类型攻击的检测方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信网络安全领域，特别是涉及到认知无线网络安全，具体是指一种基于传感器的认知无线网络对多种类型攻击的检测方法。

背景技术

在认知无线网络中，认知无线电通过交互感知它工作的无线通信网络环境，可以自适应并自组织地改变其工作特性及各种收发结构和参数，从而有效地优化频谱资源的管理及使用状况，为未来各类高性能、大容量宽带无线通信与网络系统的设计和应用开发提供崭新的途径和广阔的机会。与此同时，无线网络的攻击行为随之增加，如电子欺骗攻击、多面攻击、干扰攻击以及自私行为攻击。其中，电子欺骗攻击是指用户擅自修改其MAC地址等身份信息，谎冒其他用户(A.A.Pirzada，C.McDonald，“Establishing trust in pure ad-hoc networks”，In Proceedings of the 27th Australasian conference on Computer science，2004：47-54)。多面攻击中，用户修改其MAC地址等身份信息，冒充其它多个用户，试图占用更多网络资源[E.Shi，A.Perrig.“Designing secure sensor networks”，In Proc.IFEE，Wireless Communications，2004：38-43]。恶意干扰者发送大功率的无效信号，以期中断当前其他合法用户的正常通信(W.Y.Xu，W.Trappe，Y.Y.Zhang.”The Feasibility of Launching and Detecting Jamming Attacks in Wireless Networks”，In Proc.IEEE，MobiHoc′05，2005：46-57)。而在自私行为攻击中，用户通过擅自修改其回退窗口等参数，提高其信道接入概率，试图获得更多的频谱资源(P.Kvasanur，N.H.Vaidya，“Detection and handling of MAC layer misbehavior in wireless networks”，In Proc.Dependable Systems and Networks，2003：173-182)。

为了提高认知无线网络安全性，R.Chen等(R.Chen，J.Park.“Ensuring trustworthy spectrum sensing in cognitive radio networks”，In Proc.Networking Technologies for Software Defined Radio Networks，2006：110-119；A.W.Min，X.Zhang，K.G.Shin.“Spatio-Temporal Fusion for Small-scale Primary Detection in Cognitive Radio Networks”，In Proc.IEEE，2010：1-5)提出利用距离比校验和距离差校验的方法来检测仿冒主用户攻击则通过合作感知的空间分集以及暂态差异来进一步的提高检测仿冒主用户攻击的性能。

考虑到信道测量的误差和无线信道的时变特性，L.Xiao等(L.Xiao，A.Reznik，W.Trappe，et al.“PHY-Authentication Protocol for Spoofing Detection in Wireless Networks”，In Proc.IEEE GLOBECOM 2010，2010：1-6)提出基于无线信道频率响应并结合网络已有的安全机制，是一种更精确的检测电子欺骗方案。

针对无线网络中的多面攻击，M.Demirbas等(M.Demirbas，Y.Song.“An RSSI-based scheme for Sybil attack detection in wireless sensor networks”，In Proc.IEEE WoWMoM 2006，2006：564-570)通过多个接收节点的接收信号强度指示来检测无线传感网中的多面攻击。在不需要时间同步和特殊硬件条件下，W.Wang等(W.Wang，D.Pu，A.Wyglinski“Detecting Sybil Nodes in Wireless Networks with Physical Layer Network Coding.In Proc.Dependable Systems and Networks”，2010：21-30)指出基于物理层网络编码实现多面攻击的检测。