[發明專利]一種抵御惡意用戶數據篡改攻擊的方法

在審

• 申請號: 202110290469.3
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113115312A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 侯康;高銳;郭蘭
• 申請（專利權）人: 北京博思智控科技有限公司;揚州大學
• 主分類號: H04W12/122
• 分類號: H04W12/122
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

本發明公開了一種抵御惡意用戶數據篡改攻擊的方法，包括以下步驟：各認知用戶獲取各自的本地檢測統計量，并將檢測統計量發送給融合中心；融合中心通過剔除算法剔除異常值獲取最終的統計檢測量；將最終的統計檢測量和判決門限通過判決準則融合進行正確感知；所述各認知用戶通過頻譜感知模型和惡意攻擊模型獲取各自的本地檢測統計量。該方法可以抵御惡意用戶篡改數據對頻譜感知性能的影響，提升了頻譜感知性能。

技術領域

本發明涉及頻譜感知及信號識別技術，具體涉及一種抵御惡意用戶數據篡改攻擊的方法。

背景技術

無線通信的發展隨著科技的提高迅速進步，也波及到我們生活的方方面面，比如說我們常用的移動智能手機或者是出門在外連接的無線局域網(WLAN)，又或者是坐高鐵時穩定快速的通訊等。無線通信技術的應用無處不在，作用也是相當的大。人們對無線通信的需求日益增加，然而，作為關鍵基礎的無線電譜，卻面臨著巨大的挑戰。首先是頻譜資源有限，再者是有限的頻譜資源并未充分利用，即頻譜利用率低下。目前頻譜資源情況，很大程度上限制了無線電通信的進步。

為了緩解頻譜資源短缺，頻譜利用率低下，研究者提出了一種創新的無線電理念，即認知無線電技術(CR)。認知無線電技術受到各國學者的廣泛關注，并迅速成為無線通信的研究熱點，隨著技術的發展和各國學者的進一步研究，認知無線電的大體特點可以歸納為：

1)洞察力：認知無線電系統可以收集和學習四周環境的有關情況。

2)自適應力：認知無線電系統可以隨著環境的改變而做出相應改變來適應。

3)智能性：認識無線電系統可以智能地根據感知結果做出本地判決。

認知無線電技術為避免對主用戶PU產生干擾，要求次用戶SU在使用空閑的授權頻譜時，能及時準確地檢測到主用戶PU的出現，并及時退出相應信道。其中，頻譜感知技術十分關鍵，感知的好壞會極大地影響到認知無線電系統。而惡意用戶MU的攻擊會是使得頻譜感知中的判決結果大概率發生錯誤，會影響主用戶PU正常使用頻譜資源。因此。要使認知無線電系統得以正常且高效運行，就得保證頻譜感知技術，認知無線電的安全問題又是其得以實現的一個大前提。

由于無線信道的開放性和復雜性等特點，多用戶間的協作檢測極易遭受到潛在的惡意攻擊，使得無線網絡面臨巨大的安全挑戰。目前常見的攻擊形式有偽造、非法竊聽和惡意篡改等。

潛在的惡意用戶MU可以在主用戶PU尚未占用授權頻段時，通過偽裝成主用戶PU，模仿主用戶PU的信號特征，使得次用戶SU誤認為主用戶PU存在，從而無法接入該頻段，導致頻譜資源浪費，頻譜利用降低，即模擬主用戶PUE攻擊。惡意用戶MU也可以在協作過程中通過篡改真實的本地數據，傳遞虛假的感知數據，使得多用戶協作感知得出錯誤結論，即感知數據篡改SSDF攻擊。情況嚴重的話，會使得整個認知系統癱瘓無法運作。因此，設計可以抵御惡意用戶篡改攻擊的頻譜感知方法具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提出一種抵御惡意用戶數據篡改攻擊的方法，該方法提升了頻譜感知性能，可以抵御惡意用戶篡改數據對頻譜感知性能的影響。

實現本發明目的的技術方案為：

一種抵御惡意用戶數據篡改攻擊的方法，包括以下步驟：

各認知用戶獲取各自的本地檢測統計量，并將檢測統計量發送給融合中心；

融合中心通過剔除算法剔除異常值獲取最終的統計檢測量；

將最終的統計檢測量和判決門限通過判決準則融合進行正確感知。

進一步的，所述各認知用戶通過頻譜感知模型和惡意攻擊模型獲取各自的本地檢測統計量。

進一步的，所述頻譜感知模型為：