论文部分内容阅读
无线网络技术的发展使得人们随时随地访问网络成为可能,当前无线网络遍布于人类社会的各个领域,然而无线网络的开放性使得网络安全面临着严峻的挑战。在实际应用中往往存在两大类安全问题,一类是攻击者通过伪装成为合法用户对无线网络进行攻击,另一类是攻击者伪装成合法设备进而实施攻击。认证是保障网络安全的重要方式,在通过认证手段增强无线网络的安全时,应对访问网络的设备与用户均进行身份认证。本文在对现有认证方案进行分析的基础上,总结了现有方案的不足之处,可将其分为两大类:(1)没有实现对设备身份和用户身份的双重认证,只进行了设备身份认证或者只进行了用户身份认证;(2)实现了对用户身份和设备身份的双重认证,但是认证时所选取的认证机制易受到攻击。为增强无线网络的安全性,本文研究了现有射频指纹提取与识别技术和现有无线网认证方案,所取得的研究成果如下:1、在射频指纹提取与识别研究方面,本文提出了一种改进的基于星座轨迹图的射频指纹提取与识别方案,简称为“改进方案”。改进方案不仅减少了不确定性参数个数,并通过将聚类中心差作为射频指纹特征向量提高了系统的正确识别率和抗噪性。实验表明,在信噪比为30dB时,系统的平均正确识别率可达99.3197%;在信噪比为15dB时,系统的平均正确识别率可达97.0289%。2、在对改进方案的实验分析过程中发现,当最大距离等分数较多时,系统的性能易受到“畸形点”的影响。针对这一问题,本文在改进方案的基础上提出了一种增强方案。该方案减小了“畸形点”对系统性能的影响,更进一步地提升了系统的抗噪性和正确识别率。实验表明,在信噪比为30dB时,系统的平均正确识别率可达99.6592%;在信噪比为15dB时,系统的平均正确识别率可达97.9259%。3、在认证方案研究方面,本文在射频指纹增强方案的基础上,提出了一种基于射频指纹和生物指纹的认证方案,并通过仿真实验验证了方案的可行性。该方案对设备进行基于射频指纹的身份认证,对用户进行基于生物指纹的身份认证,这两种认证方式相辅相成,实现了对设备身份和用户身份的双重认证,极大地增强了无线网络的安全性。