面向无人机蜂群网络的主被动一体化接入安全技术研究

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无人机应用从单机到集群的转变并不是简单的数量增加,无人机机间的交互与协同都依赖集群通信网络,由此即引申出对无人机蜂群网络空间安全的思考,机间的接入安全问题也越来越受到重视。由于无人机资源受限,针对普通无线网络的安全技术手段很难直接移植。本文以均衡接入安全防御技术能耗与安全性为核心点,结合针对性优化方案,开展面向无人机蜂群网络主被动一体化接入安全技术的深入研究。(1)统筹深度森林算法与演化博弈理论构建蜂群网络主动防御技术。针对无人机蜂群通信网络接入安全,基于深度森林算法,从四个方面对蜂群网络状态特征统计划分,并调节参数,训练模型以感知潜在的攻击威胁。其感知结果作为演化博弈动态决策算法的输入以辅助算法动态调整防御策略。兼顾无人机资源受限条件,提出蜂群网络主动防御技术。(2)提出无人机蜂群优化加密方案作为被动防御安全手段。被动防御往往需要较大的资源支撑,考虑到无人机资源受限特性,本文提出无人机蜂群优化加密方案,基于椭圆曲线集成加密方案,采用特殊的预计算技术和自认证密钥交换技术优化并加速了椭圆曲线标量乘法运算,减少了计算的额外开销。继承标准方案安全性的同时,降低了方案整体能耗,显著提高了计算和通信的效率。(3)整合主被动安全防御技术提出低能耗的一体化接入安全通信系统。本文提出主被动一体化接入安全系统,核心围绕整体能耗及效率。主动防御以评估蜂群网络状态,感知潜在危胁;被动防御以响应主动防御的动态决策,确保蜂群网络接入安全。通过对照实验,证明本系统不仅具有较高的感知准确率及安全性,而且整体能耗较低,无人机蜂群生命周期较长。
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