[00105459]协作通信中的物理层认证研究

该项目为国家自然科学基金资助青年科学基金项目（项目批准号：61601051）。

当前及未来移动通信网络具有异构、密集、大规模部署等基本特征，并且，需要满足人与人通信以及机器通信的多样化、差异化需求。因此，信息物理空间融合、异构网络融合、功能虚拟化、池化资源柔性配置等多种协作形式不断涌现。协作成为增强无线网络能力和无线通信质量的必要手段。但是，自私节点、恶意节点的客观存在，妨碍了协作技术为通信系统带来的性能增益，也为无线网络埋入严重的安全隐患。因此，可信认证作为安全通信第一步，对协作节点的认证与检测是协作通信必须解决的关键问题之一。

该项目主要研究问题如下：

1. 非可信协作节点的行为模型是怎样的？

2. 如何有效认证非可信协作节点的恶意行为？

3. 如何基于非可信协作实现安全通信？ 该项目主要研究内容如下：

1. 针对中继协作、多用户协作、异构协作网络中的窃听攻击、篡改攻击、干扰攻击等进行建模分析，研究其对系统安全性的影响，为非可信协作节点的行为建模和相应认证方案的设计提供理论支撑。

2. 基于分布式协作、中继协作、多层融合协作网络架构，研究基于多点分集、多属性联合、上层辅助的增强认证技术；使用随机矩阵理论、假设检验理论以及统计分析方法，提出基于区域、谱分布等的轻量级认证框架，有效解决密集网络中的异常用户检测问题。

3. 针对多点协作通信系统，研究基于不可信节点的密钥协商问题，为设计基于密钥的数字签名、加密通信等奠定基础。

上述工作为揭示无线网络中的非可信协作行为模型，增强无线接入过程的安全可信能力具有指导意义。