[发明专利]一种基于SVM的无线终端安全接入方法

说明书

一种基于SVM的无线终端安全接入方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，基于无线终端和无线基站的通信场景建立无线网络安全问题模型，基于所述无线网络安全问题模型和所述无线基站接收到的帧消息建立信道特征向量；步骤2，利用预先训练的SVM鉴权模型对所述帧消息的信道特征向量进行检验，判断所述帧消息是否为合法信号；步骤3，基于对至少一个帧消息是否为合法信号的判断，确定发送所述至少一个帧消息的所述无线终端为合法终端。基于本发明中的方法，可以通过改进差分进化的SVM参数组合优化方法和控制参数自适应改进的差分进化方法，对接入无线基站的无线终端发送的帧消息进行检验，从而有效的判断出合法终端。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，更具体地，涉及一种基于SVM的无线终端安全接入方法。

背景技术

目前，5G通信系统得到了广泛应用，然而5G通信系统在应用过程中也面临着一系列的安全挑战。一方面，5G系统的安全挑战来源于5G系统对3G、4G通信系统的继承，如身份信息明文传送、鉴权向量泄露等。另一方面，网络架构的演进也带来了许多新挑战。例如，位于安全域的核心网难以为接入网提供安全保护，网络的异构融合会带来安全机制不兼容等问题。

具体来说，5G电力业务的安全需建立在对公网5G通道信任的基础上，然而由于毫米波和Massive MIMO(大规模天线)技术在5G通信系统中的应用，使得5G通信系统的系统特性发生了重大改变。例如，5G通信系统物理层信息量激增，空间上传输信号的自由度激增等，这将导致相对于合法信号的干扰信号的急剧增加。由于无线信道具有广播特性，干扰信号的急剧增加使无线电力终端与无线电力基站之间的通信安全面临新的挑战。如何在5G无线通信环境下，安全可靠的接入电力终端成为了重要问题。

现有技术中，在无线电力终端到无线电力基站的安全接入上，通常采用对蜂窝安全机制进行改进，借助上层协议进行加解密，并通过查缺补漏“打补丁”等的方式增强无线电力终端接入时的安全性。然而，在5G通信系统中，系统特性的改变不仅使得这些安全方案所基于的默认物理层本身安全的理论基础有待进一步论证，而且使得传输密钥的信道本身的安全也难以保障。依靠通信上层协议进行信息加密和身份认证的安全方案也会消耗大量系统资源，并且加大通信时延。同时，依赖密钥生成对信息加解密的认证算法也容易被恶意攻击者破解。

为了解决上述问题，继续一种新的无线终端的安全接入方法。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种基于SVM的无线终端安全接入方法，通过改进差分进化的SVM参数组合优化方法和控制参数自适应改进的差分进化方法，对接入无线基站的无线终端发送的帧消息进行检验，从而有效的判断出合法终端。

本发明采用如下的技术方案。一种基于SVM的无线终端安全接入方法，包括以下步骤：步骤1，基于无线终端和无线基站的通信场景建立无线网络模型，基于无线网络模型和无线基站接收到的帧消息建立信道特征向量；步骤2，利用预先训练的SVM对所述帧消息的信道特征向量进行检验，判断帧消息是否为合法信号；步骤3，基于对至少一个帧消息是否为合法信号的判断，确定发送至少一个帧消息的无线终端为合法终端。

优选地，步骤1中还包括：基于无线基站接收到的帧消息建立的信道特征向量中包括从帧消息中提取的无线网络模型中具有区分度的物理层信息的特征值。

优选地，步骤1中还包括：信道特征向量中包括N个具有区分度的物理层信息的特征值。

优选地，步骤2中还包括：预先训练的SVM的训练方法为：步骤2.1.1，基于无线终端和无线基站的通信场景建立无线网络模型；步骤2.1.2，通过无线基站接收来自无线终端发送的帧消息，并从帧消息中提取无线网络模型中具有区分度的物理层信息作为特征值；步骤2.1.3，为帧消息确定初始判定标签，初始判定标签用于将发送帧消息的无线终端设置为合法终端或非法终端；步骤2.1.4，基于帧消息的特征值建立的特征向量和初始判定标签生成用于训练和测试的样本集合，利用样本集合训练SVM；步骤2.1.5，利用训练得到的SVM对样本进行判定。