动态频谱拍卖的用户隐私保护机制研究

摘要

动态频谱拍卖是一种十分公平高效的频谱再分配方式,通过频谱拍卖,从用户可以通过竞价获得自已需要的通信信道,主用户也可以通过出租信道得到一定的钱财补偿。与传统的拍卖方式不同,动态频谱拍卖允许两个距离较远、相互不造成干扰的用户同时使用同一个信道,这就要求用户将自已的位置信息提交给拍卖方,使拍卖方能够建立用户之间的干扰关系。尽管已经有大量文章研究频谱拍卖的总体性能和诚实性等问题,频谱拍卖的安全问题却没有得到人们的足够重视。
　　本文针对频谱拍卖中用户的隐私保护进行研究,提出了一种新的位置隐私泄露问题。具体来说,次级用户位置信息的上传会使自已的位置隐私暴露在拍卖方和通信信道监听者的手里,除此之外,我们还将说明,即使无法直接得到用户的位置信息,攻击者也可以通过用户的竞标信道和竞标价格推算出用户的地理位置。为了解决这个问题,我们提出了一种基于前缀从属关系验证机制的位置隐私保护动态频谱拍卖协议,这个协议可以使拍卖方在用户位置信息不被泄露的前提下,高效透明地执行拍卖过程。它由两个子协议组成:隐私保护竞价提交子协议和频谱分配子协议。
　　另外,我们还将介绍一种基于频谱拍卖信息的信道拥塞攻击,不同于传统的认知无线电网络信道拥塞攻击,这种攻击通过次级用户的竞价信息和拍卖的公布信息获取从用户的可用信道,从而妨碍从用户的正常通信。这种攻击方式的成功率更高,且影响也更恶劣。为了验证这种攻击的有效性,我们使用通用软件无线电外设〔08尺?)搭建了实验平台,并证明了传统的抗干扰方式(扩频通信和跳频通信)并不能直接应用于认知无线电网络之中。

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插图索引

第一章绪论

1.1 认知无线电网络

1.2 安全隐患和国内外研究现状

1.3 文章的主要贡献和内容结构

第二章位置隐私泄露问题

2.1 引言

2.2 系统模型

2.3 问题描述与攻击方法

2.4 实验结果和数据

第三章位置隐私保护机制

3.1 引言

3.2 隐私保护竞价提交子协议

3.3 频谱分配子协议

3.4 实验结果和数据

第四章信道拥塞攻击

4.1 引言

4.2 问题描述和攻击方法

4.3 防御机制

4.4 实验结果

第五章全文总结

5.1 工作总结

5.2 研究展望

参考文献

致谢

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