35、无线通信中的可信协作传输与调制取证技术

无线通信中的可信协作传输与调制取证技术

可信协作传输

在无线通信领域，协作传输是一种重要的技术手段，但传统的协作传输对恶意内部攻击非常敏感。当存在恶意中继时，传统协作传输的效果甚至不如直接传输。这主要是因为基于信噪比（SNR）和误码率（BER）的信道信息无法捕捉中继节点的贪婪或恶意行为。

恶意攻击下的协作传输问题

通过对平均SNR随时间变化的研究发现，当存在恶意中继时，目的地的SNR会显著下降，甚至比不使用协作传输的情况更差。例如，在图中大约时间10处，对比虚线和实线可以明显看出这种差异。

不过，信任辅助方案能够有效解决这一问题。该方案中，目的地维护的mr值可以捕捉中继节点的动态变化。恶意节点的mr值会迅速降至零，贪婪节点的mr值也会快速下降。而好节点的mr值在攻击开始时会受到影响，但即使攻击仍在进行，也能够恢复。与非协作（直接）传输方案相比，信任辅助协作传输方案在目的地能实现更高的SNR，仅在攻击开始的很短时间内除外。

抗干扰攻击的协作传输优势

协作传输提供了空间分集，因为目的地节点可以从不同位置的中继接收多个消息副本。在无线网络中，空间分集通常能增强对物理层拒绝服务（DoS）攻击的鲁棒性。直观地说，在协作传输中，消息通过多个物理信道到达目的地，因此在发生干扰攻击时，协作传输比直接传输更有可能让目的地接收到源节点的消息。同时，协作传输可以显著提高接收器的SNR，只要干扰功率不是太高，目的地就更有可能正确解码信号。

为了验证信任辅助方案在抗干扰攻击方面的效果，进行了相关实验。实验中，在网络区域内随机放置一个干扰器，当目的地的SNR低于0 dB的阈值时，认为发生了中断。实验结果表明，使用信任辅助