[发明专利]基于距离度量的无线网络干扰攻击场景识别方法

说明书

本发明公开一种基于距离度量的无线网络干扰攻击场景识别方法，能对干扰攻击场景进行准确分类。本发明的无线网络干扰攻击场景识别方法，包括如下步骤：(10)干扰攻击聚类中心获取：设定不同的攻击场景，对于每种攻击场景，收集本节点与邻居节点的报文交互过程数据，形成离线测度向量集合，并基于该集合，计算该攻击场景的干扰攻击聚类中心；(20)在线测度向量形成：在线收集本节点与邻居节点的报文交互过程数据，形成在线测度向量；(30)干扰攻击场景确定：计算本节点在线测度向量到每个干扰攻击聚类中心的距离，以距离最小的干扰攻击聚类中心对应的干扰攻击场景作为识别结果输出。

技术领域

本发明属于网络数据通信技术领域，特别是一种基于距离度量的无线网络干扰攻击场景识别方法。

背景技术

干扰攻击是指通过向无线通信信道发送无用干扰信号，或者破坏无线网络链路层接入协议的运行过程，阻止合法用户使用无线信道收发报文的攻击行为。根据不同的行为策略，干扰攻击可以分为多种攻击类别，比如持续干扰源、随机干扰源、CTS报文攻击、DATA报文攻击、ACK报文攻击等。持续干扰源持续向无线信道发送无用干扰信号，从而阻止合法用户访问信道；随机干扰源以概率向信道发送干扰信号，在发起干扰和停止干扰间随机切换；CTS报文攻击者监听网络范围内的RTS报文，估计CTS报文发送时间，并在CTS报文发送过程中发送干扰信号，造成CTS报文碰撞；DATA报文攻击者监听网络范围内的CTS报文，估计DATA报文发送时间，并在DATA报文发送过程中发送干扰信号，造成DATA报文碰撞；ACK报文攻击者监听网络范围内的DATA报文，估计ACK报文发送时间，并在ACK报文发送过程中发送干扰信号，造成ACK报文碰撞。及时有效的干扰攻击场景识别可以为实施后续抗干扰措施提供依据。

为了识别干扰攻击场景的类型，当前提出了多种方法，包括基于阈值的检测方法、基于行为分析的方法以及基于名誉机制的方法。基于阈值的方法中，需要通过离线数据收集，确定某个网络性能测度的正常范围，然后设定阈值，当观察到的网络性能测度超出阈值时，就宣称检测到了攻击的发生。基于行为分析的方法中，需要监测节点观察网络节点的行为，比如报文转发、报文丢弃、占用信道等，并将监测到的行为与预先定义的正常行为相对比，如果二者不相符，则声称遭到攻击。基于名誉机制的方法需要事先在网络中建立一套名誉系统，用于根据每个节点的行为为其赋予相应的名誉值，并将那些名誉值低于特定阈值的节点认定为攻击节点。但现有方法往往难以应用于多种干扰攻击场景的分类，并且具有较高的传输开销和较长的识别时延。

现有无线网络干扰攻击场景识别方法无法解决同时对多类干扰攻击场景进行分类的问题，难以应对多种类型的干扰攻击场景，且开销较大，精度较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于距离度量的无线网络干扰攻击场景识别方法，能对干扰攻击场景进行准确分类。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种基于距离度量的无线网络干扰攻击场景识别方法，包括如下步骤：

(10)干扰攻击聚类中心获取：设定不同的攻击场景，对于每种攻击场景，收集本节点与邻居节点的报文交互过程数据，形成离线测度向量集合，并基于该集合，计算该攻击场景的干扰攻击聚类中心；

(20)在线测度向量形成：在线收集本节点与邻居节点的报文交互过程数据，形成在线测度向量；

(30)干扰攻击场景确定：计算本节点在线测度向量到每个干扰攻击聚类中心的距离，以距离最小的干扰攻击聚类中心对应的干扰攻击场景作为识别结果输出。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：

1.开销小，实现简单。本发明提出的基于距离度量的无线网络干扰攻击场景识别方法，仅需依靠节点自身根据自己的报文收发记录进行干扰攻击场景分类，无需进行干扰信号分离，因而处理开销大大降低，便于在普通无线设备上实现。