彭艺+常虹+彭璟云

摘要：认知无线网络中，恶意用户的合谋攻击给频谱的安全感知带来了巨大挑战。在分析现有攻击特点的基础上，对可能存在的攻击行为进行假设分析，并引入区块链技术与现有机制有效结合，提出了一种新的基于区块链技术的安全频谱感知方法。该方法能将用户历史交互看作公开账本，实现对用户合谋攻击的有效监测。仿真实验表明该方法能提高频谱感知的安全性和准确性。

关键词：认知无线网络；安全频谱感知；恶意合谋攻击；区块链

DOIDOI：10.11907/rjdk.172214

中图分类号：TP309

文献标识码：A文章编号文章编号：1672-7800（2018）001-0202-03

Abstract：Cognitive wireless networks， malicious users of the conspiracy attack to the spectrum of security awareness has brought great challenges. Based on the analysis of the characteristics of the existing attacks， this paper analyzes the possible attack behavior and introduces the effective combination of the block chain technology and the existing mechanism， and proposes a new secure spectrum sensing based on the block chain technology method. This method can view the user history as an open book， and realize the effective monitoring of the user conspiracy attack. Simulation shows that this method can improve the security and accuracy of spectrum sensing.

Key Words：cognitive radio network； secure spectrum sensing； malicious collusion attack； block chain

0引言

隨着无线通信需求的日益增长，频谱资源变得越来越紧俏，但频谱利用率却相对较低。认知无线电（Cognitive Radio，CR）技术[1-2]提出了允许动态频谱访问解决频谱资源短缺的方法。该技术允许次用户在合适的机会访问空闲片段，同时最低限度地减少对主用户干扰。

在无线网络通信中融入认知无线电技术，构成的认知无线网络（Cognitive Radio Network，CRN）将极大提高频谱资源利用率。然而，由于无线传播的性质，频谱感知极易受到恶意攻击。感知链路中断和合谋攻击是现存最主要的两大类频谱感知恶意攻击方式。Kumar等[3]通过认知心理学原理检测可能发生的恶意攻击行为；Liu等[4]提出了一种基于进化博弈论的经济学原理，通过激励的方法给出决策者真实信息。现有频谱感知技术虽然可以大大提升频谱资源利用率，但其安全性面临诸多问题。

本文针对现有频谱感知技术缺乏交互历史以及交互历史远近这一不足，在频谱的协作感知过程中，引入区块链技术，提出了一种新的基于区块链技术的安全频谱感知方法。……