[发明专利]基于区块链信任机制的演化博弈频谱感知方法

权利要求书

1.一种基于区块链信任机制的演化博弈频谱感知方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：FC按照PU的地理位置选取附近的SU进行CSS，如果SU首次参与CSS则需要向FC进行认证信息的注册，由FC验证后将其注册为合法参与者，并为该设备分配身份密钥以及初始信任分；

S2：各个SU对PU信道进行频谱感知，在完成频谱感知后SU根据策略的收益情况选择向FC发送真实或者虚假的局部判决结果；

S3：FC收到SU的局部判决结果后，根据判决准则对PU信道做出全局判决；

S4：FC将SU的局部判决结果与全局判决结果进行比对之后重新计算SU的信任值，并对感知正确的SU提供奖励；

S5：将SU节点的局部判决结果以及更新后的信任值情况记录在区块链上。

2.根据权利要求1所述的基于区块链信任机制的演化博弈频谱感知方法，其特征在于：在所述步骤S1中，SU的身份密钥采用非对称加密，实现网络中SU的身份验证。

3.根据权利要求1所述的基于区块链信任机制的演化博弈频谱感知方法，其特征在于：在所述步骤S2中，SU采用能量检测方法对PU信道进行频谱感知，使用费米函数驱动SU策略的变化。

4.根据权利要求3所述的基于区块链信任机制的演化博弈频谱感知方法，其特征在于：步骤S2具体包括以下步骤：

第i个SU节点的检测过程描述为：

其中H₁和H₀分别表示PU信号存在和不存在的假设，s(n)表示SU接收到的PU信号，h_i表示信道衰落系数，u_i(n)表示均值为0方差为的加性高斯白噪声，不失一般性，s(n)和u_i(n)是相互独立的；第i个SU能量检测的检验统计量表示为：

其中N_S为采样数量，根据中心极限定理D(y)服从如下高斯分布：

表示PU信号的方差，在H₀的假设条件下诚实的SU节点能量检测的虚警概率为：

其中ε为能量检测的门限，在H₁的假设条件下可以得到诚实的SU节点能量检测的检测概率为：

如果该SU选择故意发送虚假判决结果，则其虚警概率表示为：

P_f,m＝1-P_f                          (6)

检测概率表示为：

P_d,m＝1-P_d                           (7)。

5.根据权利要求1所述的基于区块链信任机制的演化博弈频谱感知方法，其特征在于：在所述步骤S3中，FC采用大多数投票准则进行全局判决，即只要有一半的SU局部判决结果为信道空闲则全局判决为信道空闲，反之全局判决为信道繁忙。

6.根据权利要求5所述的基于区块链信任机制的演化博弈频谱感知方法，其特征在于：所述步骤S3具体包括以下步骤：

假设参与CSS的SU数量为N，网络中选择发送真实的局部判决结果的SU节点数量为h，选择发送虚假的局部判决结果的SU数量为m，若则系统效用FC的全局虚警概率为：

全局检测概率为

其中若k＜m，则全局虚警概率为：

全局检测概率为：

7.根据权利要求1所述的基于区块链信任机制的演化博弈频谱感知方法，其特征在于：在所述步骤S4中，SU的信任值计算采用一种时间衰减函数，即过去的行为对信任值的影响程度会越来越低，SU的奖励根据信任值的比重进行分配。

8.根据权利要求1所述的基于区块链信任机制的演化博弈频谱感知方法，其特征在于：在所述步骤S5中，通过区块链记录每轮CSS中SU节点的感知结果以及信任值情况。