基于完全信息靜態(tài)博弈的無線傳感器網絡保密容量優(yōu)化研究.pdf

1、隨著無線傳感器網絡的廣泛應用，其安全問題受到越來越多的關注和研究。通信安全是無線傳感器網絡安全的一個研究重點，近年來，許多學者開始關注如何在物理層確保數據的安全傳輸。
　　信息論中的保密容量，是指在通信中存在竊聽方，并且竊聽方已經擁有數據發(fā)送方的編碼方案和數據接收方的解碼方案，竊聽者在通過竊聽信道收到發(fā)送方的消息后卻不能獲得任何信息時通信主信道最大的信息傳輸速率。在無線傳感器網絡進行通信時，如果存在竊聽方，根據信息論中關于保密容量

2、的相關理論，信道能夠在物理層獲得一定的數據保密傳輸速率，即保密容量，并且信道的保密容量與傳感器節(jié)點的發(fā)射功率成正相關。然而，由于傳感器節(jié)點自身的限制，通常其能量都是有限的，需要高效地利用。無線傳感器網絡中，提高節(jié)點的發(fā)射功率雖然會提高信道的保密容量容量，但也會對網絡中其他信道產生干擾，并且高發(fā)射功率也會降低節(jié)點的工作時間。本文從博弈論的角度出發(fā)，對該問題建立了博弈模型，并證明了博弈模型中存在納什均衡。本文的主要研究內容如下:
　　

3、(1)根據無線傳感器網絡的特點，給出一種帶有竊聽者的無線傳感器網絡模型，結合信息論中關于保密容量的相關理論，給出此模型的保密容量表達式。
　　(2)針對無線傳感器網絡中信道保密容量和傳感器節(jié)點能量之間的關系，運用完全信息靜態(tài)博弈構建了博弈模型，證明了該博弈模型中存在納什均衡，并求解了納什均衡存在時需要滿足的限制條件。
　　(3)對博弈模型進行了仿真實驗，根據求解的限制條件設置了相關參數，分析了影響收益的因素，以及這些因素如何