無線網(wǎng)絡中物理層身份認證研究.pdf

1、隨著無線通信技術的快速發(fā)展和移動應用的日益增加,保證無線通信的安全性變得越來越重要,也越來越困難。與有線網(wǎng)絡相比,確保無線網(wǎng)絡的安全性面臨著更大的挑戰(zhàn),這主要是由于無線媒介的廣播特性導致的,因此攻擊端能夠較容易地從無線通信的信道中竊聽或插入信息。在眾多的無線網(wǎng)絡攻擊形式中,基于身份的攻擊是攻擊端常用的攻擊手段,同時也會極大的降低網(wǎng)絡的性能。因此,在無線網(wǎng)絡中能否準確地認證參與通信用戶的身份至關重要。另外,最近學術界也越來越關注在物理層解

2、決該安全認證問題。
　　無線物理層的一些獨特性質也可以用來增強無線網(wǎng)絡的安全性能,這些獨特性質包括無線衰落信道的唯一性、隨機性、位置互異性以及無線信道互易性。本文針對無線網(wǎng)絡,提出了一種新的無線物理層詢問-應答式身份認證機制。該機制既適合單向的認證,也適合雙向的認證。這種認證機制充分利用上述物理層的獨特性質,并采用OFDM技術作為其物理層通信技術,能夠適用于大多數(shù)的現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)。在認證過程中,認證的雙方在物理層交換詢問-應答信

3、號,使得身份認證信息被一串隨機數(shù)和信道衰落所保護;并且由于對應答信號的取逆操作和信道互易性的存在,只有認證用戶端能夠驗證該身份認證信息,而攻擊端無法獲得該身份認證信息。
　　本文在不同的信道模型下對提出的身份認證機制做了大量的仿真,并在Sora軟件無線電平臺上評估了該機制在實際環(huán)境中的性能。仿真和實驗結果均表明,在不同的信道條件和遭受攻擊的情況下,提出的身份認證機制的認證誤識率和拒識率均較低。因此,本文的研究成果對無線網(wǎng)絡中的物理