面向认知Ad hoc网络多信道路由的信任管理研究

In the environment of scarce spectrum resources, cognitive Ad hoc network which is independent with infrastructure and fixed spectrum allocation policy，has been also developed quickly.Due to the characteristic of multi-channel routing, cognitive ad hoc network is commonly perceived as an environment offering both opportunities and threats. To keep the security of cognitive radio network, the most important solution is to build trust relationship among cognitive users. Trust management is just the basic technology to solve the security problems of multi-channel routing. Meanwhile, the characteristic of multi-channel routing also makes the trust management of cognitive ad hoc network be different from traditional wireless network. The trust management is dual in terms of the node routing and the multi-channel selection . The main purpose of this project is to research the trust management related on multi-channel routing for cognitive ad hoc network comprehensively and systematically. The researches include analysis of basic elements and reliability for cognitive ad hoc network trust management, the defense of various kinds of spectrum sensing data falsification attacks based on trust management theory. In this basis, this project designs a dual trust management mechanism to fuse the the trust management of both the node routing and the multi-channel selection organically. The research of this project has a very important significance to improve the security of multi-channel routing for cognitive ad hoc network.

在日趋紧张的频谱资源环境中，不依赖于固定基础设施和固定频谱分配策略的认知Ad hoc网络相关技术已经获得了十分迅速的发展。但是，认知Ad hoc网络的多信道路由特点使其收益与风险并存，面临着严重的安全问题困扰。保障认知Ad hoc网络安全的首要前提是在认知节点之间建立信任关系，而信任管理正是解决多信道路由安全问题的基础。同时，多信道路由特点又使得认知Ad hoc网络信任管理有别于传统无线网络，在节点路由和多信道选择方面呈现出双重性特征。 本课题旨在全面系统地探究面向认知Ad hoc网络多信道路由的信任管理。主要研究内容包括认知Ad hoc网络信任管理的基本要素及其健壮性研究、基于信任管理理论的多种类型频谱感知数据伪造攻击防御方法研究。在此基础上，构建双重信任管理机制，实现节点路由和多信道选择方面信任管理的相互协作与有机联动。本课题的研究对于有效提升认知Ad hoc网络的安全性具有重要意义。

在日趋紧张的频谱资源环境中，不依赖于固定基础设施和固定频谱分配策略的认知Ad hoc网络相关技术已经获得了十分迅速的发展。但是，认知Ad hoc网络的多信道路由特点使其收益与风险并存，面临着严重的安全问题困扰。保障认知Ad hoc网络安全的首要前提是在认知节点之间建立信任关系，而信任管理正是解决多信道路由安全问题的基础。同时，多信道路由特点又使得认知Ad hoc网络信任管理有别于传统无线网络，在节点路由和多信道选择方面呈现出双重性特征。.本课题旨在全面系统地探究面向认知Ad hoc网络多信道路由的信任管理，取得的研究成果包括：1) 对已经提出的信任管理机制进行了整理、归纳和分析，总结出组成信任管理的各基本要素，以及细化出具体的频谱感知数据伪造攻击(SSDF)类型；2) 灵活运用信任管理理论，分别提出了策略性、规避性、动态性、混淆性、合谋性等SSDF攻击类型的防御算法；同时，发现针对感知评价反馈的“掺沙子”攻击的威胁，引入声誉反馈的思想，提出了其防御算法；发现一种针对认知Ad hoc网络的感知数据篡改攻击(SSDH)，并从基于身份的密码机制和邻居监控的角度出发，提出了针对感知数据篡改攻击的抑制对策；3) 引入邻居推荐的思想，提出了一种轻量级的面向认知Ad hoc网络的分布式信任评估模型，并设计出一个分布式选举策略，让网络中最可信的部分认知用户组成裁判委员会，充当中心实体职能，管理主用户空闲频谱资源在节点路由过程中的动态使用，由此提出了一种面向多信道选择的可信路由协议；4) 从行为安全角度出发，提出了一个基于竞争策略的评估框架，能针对节点路由层和多信道选择层所面临的多种攻击行为分别计算出其威胁系数，然后融合得出竞争系数，从而实现双重信任管理机制的构建，使得恶意用户则因为过低的竞争系数被剥夺了获取空闲频谱的机会，迫使他们逐渐放弃恶意行为。本课题的研究对于有效提升空闲频谱资源的可靠利用和确保认知Ad hoc网络的多信道路由安全性具有重要意义。