[发明专利]一种认知无线网络中实现次用户位置验证的方法

说明书

本发明公开一种认知无线网络中实现次用户位置验证的方法，包括以下步骤：1）信道预请求。基站向数据库申请一个时间段内其覆盖区域的可用信道；2）信道申请。次用户发送假名和所在位置给基站申请其当前所在位置的信道；3）选择验证者。基站选择该次用户周围的信誉值最高的N个次用户作为验证者；4）位置验证。验证者与次用户交互生成位置验证报告发送给基站，基站根据位置验证报告验证次用户真实位置与提交位置是否一致；5）信道分配。根据次用户位置为次用户选择一条可用信道。本发明的算法更有效率，具有较好的应用和市场前景。

技术领域

本发明涉认知无线网络安全领域，尤其涉及一种认知无线网络中实现次用户位置验证的方法。

背景技术

随着通信设备的爆炸性增长，且目前的频谱分配方式使得频谱资源利用率极低。认知无线网络通过主用户和次用户共享频谱，提高了频谱资源利用率。而由于认知无线网络中可能存在恶意次用户，恶意次用户提交虚假位置查询可用信道，占用不在其位置的一些信道，造成信道资源的浪费。并有可能干扰主用户，破坏认知无线网络系统的安全运行。在次用户接入网络前，对次用户进行位置验证，使认知无线网络存在恶意用户提交虚假位置时，仍可以安全的运行。随着认知无线网络的发展，网络环境复杂多变，在这样的认知无线网络环境下的次用户位置验证变得尤为重要，也被国内外学者广泛关注着。目前认知无线网络次用户位置验证的方法大多数基于固定可信设备与次用户通信来生成位置验证报告。租赁固定可信设备实现位置验证将带来昂贵的开销。

发明内容

本发明的目的在于提供一种认知无线网络中实现次用户位置验证的方法，基于次用户互相验证的分布式验证方法，使得实现位置验证的开销更低，安全性更高。该方法给出的认知无线网络中实现次用户位置验证的算法更有效率。

本发明采用的技术方案是：

一种认知无线网络中实现次用户位置验证的方法，其包括以下步骤：

步骤S1.信道预请求：基站向数据库申请一个时间段内其覆盖区域的可用信道；

步骤S2.信道申请：次用户发送假名和所在位置给基站申请其当前所在位置的信道；

步骤S3.选择验证者：基站选择该次用户周围的信誉值最高的N个次用户作为验证者；

步骤S4.位置验证：验证者与次用户交互生成位置验证报告发送给基站，基站根据位置验证报告验证次用户真实位置与提交位置是否一致；

步骤S5.信道分配：根据次用户位置为次用户选择一条可用信道。

进一步地，步骤S3的具体步骤为：

步骤S301. 基站选择该次用户周围的K个次用户，将这K个次用户的假名提交给可信中心查询他们的信誉值；

步骤S302. 当次用户的信誉值高于信誉阈值RT，则该次用户为诚实的次用户；否则，为疑似的不诚实次用户；

基站按照这K个次用户的信誉值从高到低排序，选出信誉值排名前N（N≤K）个验证者。当N个验证者中信誉值低于信誉阈值的验证者个数大于基站最终收到验证报告的阈值NH，需要剔除信誉值低的验证者，并从预先设置的可信固定设备中选择一些设备作为补充，确保不诚实的验证者数量小于阈值；

步骤S303. 基站将最终选出的N个验证者进行编号，为此次位置验证生成唯一编号IND，并为每个验证者生成它和次用户通信的唯一会话密钥。基站将验证者编号、位置验证编号和会话密钥分别发送给每个验证者。基站将位置验证编号和会话密钥发送给次用户。

进一步地，步骤S4中验证次用户位置的具体方法为：

S401. 验证者生成一个随机数，将位置验证编号、随机数和时间戳通过会话密钥加密。然后，通过预设的短距离通信接口广播加密后的消息。验证者每隔一个时间段更换随机数进行广播，直到收到次用户返回的消息；