Un método de reputación activa y pasiva para la detección segura de espectro de banda ancha basado en blockchain
Autores: Xie, Xinyu; Hu, Zhuhua; Chen, Min; Zhao, Yaochi; Bai, Yong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un método de reputación activa y pasiva para la detección segura de espectro de banda ancha basado en blockchain
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Espectro
Tecnología de detección
Redes colaborativas
Cadena de bloques
Sistema de reputación
Usuarios malintencionados
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
El espectro es un tipo de recurso estratégico no reproducible escaso. Una tecnología segura de detección de espectro de banda ancha proporciona la posibilidad para que la próxima generación de comunicaciones ultra densas y de gran capacidad pueda realizar la utilización compartida de los recursos de espectro. Sin embargo, para la detección colaborativa abierta en redes de radio cognitiva, los ataques de colusión de usuarios maliciosos afectan en gran medida la precisión de los resultados de detección y la seguridad de toda la red. Para abordar este problema, este documento propone un algoritmo de decisión de fusión ponderada utilizando la tecnología blockchain. El algoritmo propuesto divide la reputación de un solo nodo en reputación activa y reputación pasiva. A través del concepto de umbral de token propuesto, la reputación activa se establece para aumentar el costo malicioso del nodo; la reputación pasiva del nodo se determina según los datos históricos y el rendimiento reciente de la cadena de bloques. El peso final del nodo se obtiene al considerar ambos tipos de reputación. El esquema propuesto puede construir una plataforma libre de confianza para las redes colaborativas de radio cognitiva. En comparación con el algoritmo de combinación de ganancia igual tradicional y el algoritmo de detección centralizada basado en el sistema de reputación beta, los resultados de simulación muestran que el algoritmo propuesto puede obtener resultados de detección confiables con un menor número de asistentes y tasa de muestreo, y puede resistir efectivamente los ataques de colusión de usuarios maliciosos. Por lo tanto, la seguridad y la precisión de la detección cooperativa de espectro pueden mejorarse significativamente en las redes de radio cognitiva.
Descripción
El espectro es un tipo de recurso estratégico no reproducible escaso. Una tecnología segura de detección de espectro de banda ancha proporciona la posibilidad para que la próxima generación de comunicaciones ultra densas y de gran capacidad pueda realizar la utilización compartida de los recursos de espectro. Sin embargo, para la detección colaborativa abierta en redes de radio cognitiva, los ataques de colusión de usuarios maliciosos afectan en gran medida la precisión de los resultados de detección y la seguridad de toda la red. Para abordar este problema, este documento propone un algoritmo de decisión de fusión ponderada utilizando la tecnología blockchain. El algoritmo propuesto divide la reputación de un solo nodo en reputación activa y reputación pasiva. A través del concepto de umbral de token propuesto, la reputación activa se establece para aumentar el costo malicioso del nodo; la reputación pasiva del nodo se determina según los datos históricos y el rendimiento reciente de la cadena de bloques. El peso final del nodo se obtiene al considerar ambos tipos de reputación. El esquema propuesto puede construir una plataforma libre de confianza para las redes colaborativas de radio cognitiva. En comparación con el algoritmo de combinación de ganancia igual tradicional y el algoritmo de detección centralizada basado en el sistema de reputación beta, los resultados de simulación muestran que el algoritmo propuesto puede obtener resultados de detección confiables con un menor número de asistentes y tasa de muestreo, y puede resistir efectivamente los ataques de colusión de usuarios maliciosos. Por lo tanto, la seguridad y la precisión de la detección cooperativa de espectro pueden mejorarse significativamente en las redes de radio cognitiva.