[發明專利]一種基于博弈論最優PUEA方式的動態干擾方法

有效

• 申請號: 201810491486.1
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN108718452B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 彭啟航;韓文凱
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04W12/12
• 分類號: H04W12/12;H04W16/14
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 周劉英

1.基于完全信息博弈下最優PUEA方式的干擾方法，包括下列步驟：

構建攻擊策略的選取概率集合λ_a＝{λ_a1,λ_a2,λ_a3,λ_a4}，以及SU行動策略的選取概率結合λ_u＝{λ_u1,λ_u2}，其中λ_ai表示攻擊策略S_ai的被選中概率，i＝1,…,4，且∑λ_ai＝1；λ_uj表示SU行動策略S_uj的被選中概率j＝1,2，且∑λ_ui＝1；

用S表示攻擊者在感知時隙對SU進行感知欺騙，NS表示攻擊者在感知時隙對SU不進行感知欺騙，L表示攻擊者在數據傳輸時隙對繁忙的信道選擇離開，J表示攻擊者在數據傳輸時隙對空閑頻段進行干擾，NJ表示攻擊者在數據傳輸時隙對空閑頻段不進行干擾，則攻擊策略S_ai具體為：

策略S_a1＝[S-L,S-J]：感知時隙，攻擊者對SU進行感知欺騙，欺騙成功的頻段，攻擊者在數據傳輸時隙離開該頻段，欺騙失敗的頻段，攻擊者在數據傳輸時隙進行通信干擾；

策略S_a2＝[S-L,S-NJ]：感知時隙，攻擊者對SU進行感知欺騙，欺騙成功的頻段，攻擊者在數據傳輸時隙離開該頻段，欺騙失敗的頻段，由于能量受限，攻擊者在接下來數據傳輸時隙不進行通信干擾；

策略S_a3＝[NS-L,NS-J]：感知時隙，攻擊者放棄對SU進行感知欺騙；對SU感知到繁忙的頻段，攻擊者選擇在數據傳輸時隙離開該頻段，SU感知到空閑的頻段，攻擊者在數據傳輸時隙進行通信干擾；

策略S_a4＝[NS-L,NS-NJ]：感知時隙，攻擊者放棄對SU進行感知欺騙；對SU感知到繁忙的頻段，攻擊者選擇在數據傳輸時隙離開該頻段，SU感知到空閑的頻段，攻擊者在數據傳輸時隙不進行通信干擾；

用W表示SU等待CR系統分配空閑頻段進行數據傳輸，U表示SU進行數據傳輸，NU表示：SU放棄使用信道，則SU行動策略S_uj具體為：

策略S_u1＝[W,U]：檢測到信道繁忙，SU等待CR系統分配空閑頻段，對于空閑頻段，SU進行數據傳輸；

策略S_u2＝[W,NU]：檢測到信道繁忙，SU等待CR系統分配空閑頻段，對于空閑頻段，數據誤碼率超過預設閾值，SU放棄使用該頻段；

將CR網絡吞吐量的損失量作為攻擊者的攻擊收益，CR網絡吞吐量作為SU的收益，構建不同策略組合下的收益表達式：

其中表示不同策略組合的綜合收益，i＝1,…4，j＝1,2；對象標識符π＝{a,u}，a、u分別表示攻擊者和SU；p_a為感知階段遭受攻擊者感知欺騙時的誤檢概率，p_f為無攻擊者感知欺騙時的虛警概率；表示完全信息下的第一策略組合的收益，其中θ1_a∈{S-L,NS-L}；表示完全信息下的第二策略組合的收益，其中θ2_a∈{S-J,S-NJ,NS-J,NS-NJ}，θ3_s∈{U,NU}；

從而得到攻擊者的收益矩陣A，以及SU的收益矩陣U為：

根據攻擊者和SU隨機選擇策略的概率，獲得攻擊者的期望收益為：B_A(λ_a,λ_u)＝λ_aAλ_u^T，SU的期望收益為B_U(λ_a,λ_u)＝λ_aUλ_u^T；

定義納什均衡點為其中

根據求解功率分配問題得到功率分配因子ρ，并將ρ作為攻擊者在感知時隙的欺騙功率的分配比例，1-ρ作為攻擊者的通信干擾功率的分配比例；再對納什均衡點進行求解，得到最優攻擊策略。