[發(fā)明專利]一種基于SVM的無線終端安全接入方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110065786.5
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112396132B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱紅;王文帝;周冬旭;高莉莎;韋磊;蔣承伶;潘甦;余昊;許洪華;彭沖;李天一;朱一帆;楊林青;趙軒;武永泉
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司南京供電分公司
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06N3/00;H04W12/08
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11689
• 代理人: 王萍;肖繼軍

一種基于SVM的無線終端安全接入方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1，基于無線終端和無線基站的通信場景建立無線網(wǎng)絡(luò)安全問題模型，基于所述無線網(wǎng)絡(luò)安全問題模型和所述無線基站接收到的幀消息建立信道特征向量；步驟2，利用預(yù)先訓(xùn)練的SVM鑒權(quán)模型對所述幀消息的信道特征向量進(jìn)行檢驗，判斷所述幀消息是否為合法信號；步驟3，基于對至少一個幀消息是否為合法信號的判斷，確定發(fā)送所述至少一個幀消息的所述無線終端為合法終端。基于本發(fā)明中的方法，可以通過改進(jìn)差分進(jìn)化的SVM參數(shù)組合優(yōu)化方法和控制參數(shù)自適應(yīng)改進(jìn)的差分進(jìn)化方法，對接入無線基站的無線終端發(fā)送的幀消息進(jìn)行檢驗，從而有效的判斷出合法終端。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于SVM的無線終端安全接入方法。

背景技術(shù)

目前，5G通信系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用，然而5G通信系統(tǒng)在應(yīng)用過程中也面臨著一系列的安全挑戰(zhàn)。一方面，5G系統(tǒng)的安全挑戰(zhàn)來源于5G系統(tǒng)對3G、4G通信系統(tǒng)的繼承，如身份信息明文傳送、鑒權(quán)向量泄露等。另一方面，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的演進(jìn)也帶來了許多新挑戰(zhàn)。例如，位于安全域的核心網(wǎng)難以為接入網(wǎng)提供安全保護(hù)，網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)融合會帶來安全機(jī)制不兼容等問題。

具體來說，5G電力業(yè)務(wù)的安全需建立在對公網(wǎng)5G通道信任的基礎(chǔ)上，然而由于毫米波和Massive MIMO(大規(guī)模天線)技術(shù)在5G通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，使得5G通信系統(tǒng)的系統(tǒng)特性發(fā)生了重大改變。例如，5G通信系統(tǒng)物理層信息量激增，空間上傳輸信號的自由度激增等，這將導(dǎo)致相對于合法信號的干擾信號的急劇增加。由于無線信道具有廣播特性，干擾信號的急劇增加使無線電力終端與無線電力基站之間的通信安全面臨新的挑戰(zhàn)。如何在5G無線通信環(huán)境下，安全可靠的接入電力終端成為了重要問題。

現(xiàn)有技術(shù)中，在無線電力終端到無線電力基站的安全接入上，通常采用對蜂窩安全機(jī)制進(jìn)行改進(jìn)，借助上層協(xié)議進(jìn)行加解密，并通過查缺補(bǔ)漏“打補(bǔ)丁”等的方式增強(qiáng)無線電力終端接入時的安全性。然而，在5G通信系統(tǒng)中，系統(tǒng)特性的改變不僅使得這些安全方案所基于的默認(rèn)物理層本身安全的理論基礎(chǔ)有待進(jìn)一步論證，而且使得傳輸密鑰的信道本身的安全也難以保障。依靠通信上層協(xié)議進(jìn)行信息加密和身份認(rèn)證的安全方案也會消耗大量系統(tǒng)資源，并且加大通信時延。同時，依賴密鑰生成對信息加解密的認(rèn)證算法也容易被惡意攻擊者破解。

為了解決上述問題，繼續(xù)一種新的無線終端的安全接入方法。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種基于SVM的無線終端安全接入方法，通過改進(jìn)差分進(jìn)化的SVM參數(shù)組合優(yōu)化方法和控制參數(shù)自適應(yīng)改進(jìn)的差分進(jìn)化方法，對接入無線基站的無線終端發(fā)送的幀消息進(jìn)行檢驗，從而有效的判斷出合法終端。

本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。一種基于SVM的無線終端安全接入方法，包括以下步驟：步驟1，基于無線終端和無線基站的通信場景建立無線網(wǎng)絡(luò)模型，基于無線網(wǎng)絡(luò)模型和無線基站接收到的幀消息建立信道特征向量；步驟2，利用預(yù)先訓(xùn)練的SVM對所述幀消息的信道特征向量進(jìn)行檢驗，判斷幀消息是否為合法信號；步驟3，基于對至少一個幀消息是否為合法信號的判斷，確定發(fā)送至少一個幀消息的無線終端為合法終端。

優(yōu)選地，步驟1中還包括：基于無線基站接收到的幀消息建立的信道特征向量中包括從幀消息中提取的無線網(wǎng)絡(luò)模型中具有區(qū)分度的物理層信息的特征值。

優(yōu)選地，步驟1中還包括：信道特征向量中包括N個具有區(qū)分度的物理層信息的特征值。

優(yōu)選地，步驟2中還包括：預(yù)先訓(xùn)練的SVM的訓(xùn)練方法為：步驟2.1.1，基于無線終端和無線基站的通信場景建立無線網(wǎng)絡(luò)模型；步驟2.1.2，通過無線基站接收來自無線終端發(fā)送的幀消息，并從幀消息中提取無線網(wǎng)絡(luò)模型中具有區(qū)分度的物理層信息作為特征值；步驟2.1.3，為幀消息確定初始判定標(biāo)簽，初始判定標(biāo)簽用于將發(fā)送幀消息的無線終端設(shè)置為合法終端或非法終端；步驟2.1.4，基于幀消息的特征值建立的特征向量和初始判定標(biāo)簽生成用于訓(xùn)練和測試的樣本集合，利用樣本集合訓(xùn)練SVM；步驟2.1.5，利用訓(xùn)練得到的SVM對樣本進(jìn)行判定。