HardGuard：抗SSDF攻击的协作频谱感知信任评估

"抗SSDF攻击的认知用户不确定性行为评估在协作频谱感知中的应用" 在现代无线通信系统中，认知无线电网络（CRN）被广泛研究，以提高频谱效率和利用率。认知无线电通过允许非授权用户在不干扰授权用户的前提下使用空闲频谱，实现了这一目标。协作频谱感知是认知无线电的核心技术之一，它允许多个认知用户共享信息，共同检测无线信道的占用状态，从而增强感知性能。 然而，协作感知面临的一个重大挑战是安全性问题，尤其是来自恶意用户的SSDF（Spectrum Sensing Data Falsification，频谱感知数据伪造）攻击。SSDF攻击是指恶意用户故意篡改或伪造其感知结果，误导其他认知用户，破坏协作感知的准确性。这种攻击可能导致误判，进而影响整个网络的稳定性和效率。 为了应对这一挑战，研究人员冯景瑜、李金龙和卢光跃提出了一个名为HardGuard的信任评估机制。该机制基于Dempster-Shafer（D-S）证据理论，这是一种处理不确定信息的数学框架，特别适合于在存在不确定性的情况下进行决策和融合。HardGuard机制通过预处理感知数据，能够在融合前识别并排除可能的虚假信息，从而抵御SSDF攻击。 在HardGuard中，首先，每个认知用户收集并发送其感知数据到中心节点。然后，中心节点利用D-S证据理论对这些数据进行分析，评估每个用户报告的可信度。如果检测到异常或不可靠的数据，HardGuard会将其标记为潜在的伪造信息，并在融合过程中忽略。这样，即使有恶意用户尝试注入虚假数据，也能有效地减少其对整体感知性能的影响。 通过仿真结果，HardGuard展现出了显著的性能优势。在遭受SSDF攻击时，它能够保持硬判决融合算法的良好感知性能，降低了误判率，确保了网络的稳定运行。这表明，HardGuard是一种有效的策略，能够增强协作频谱感知系统的鲁棒性，对抗恶意攻击。 HardGuard的信任评估机制是解决协作频谱感知中不确定性行为和SSDF攻击的关键。通过应用D-S证据理论，它为认知无线电网络提供了一种防御机制，有助于维护网络的安全性和可靠性。这一研究成果对于未来智能无线通信系统的设计和优化具有重要的理论与实践意义。