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随着无线通信技术的快速发展,无线频谱资源越来越短缺,同时通信标准的多样化,也让异构网络的互通互融存在诸多的困难。为解决以上问题,研究者提出了认知无线电的概念,通过频谱的动态接入解决频谱短缺的问题,同时基于认知无线电技术构建的认知无线网络能够为现有无线网络的融合提供可行的解决方案。这些技术促进了通信产业的快速发展,为人们的生活带来了极大的便利,但通信安全始终是值得关注的重点。认知无线网络构建于现有无线网络基础上,因此现有无线网络面临的安全问题在未来认知无线网络中同样会面临。此外,认知无线网络中频谱能够动态规划和使用,使得现有无线网络不需要重点考虑的频谱安全在未来将成为制约认知无线网络发展的一个关键因素。因此,研究未来认知无线网络的安全技术具有重要的研究意义。本文对未来认知无线网络面临的安全问题进行了详细的分析,并提出了相应的解决思路和解决方法。主要研究内容包括:提出一种认知网络安全体系框架;认知网络动态频谱接入安全研究;基于IEEE802.22的认知网络身份认证研究。主要工作包括:描述现有无线网络的安全状况以及未来认知无线网络所面临的安全问题,并重点描述由于频谱实时感知以及智能调节导致的特定安全问题,对现有的解决方法进行探讨,并提出本文的主要解决思路。研究认知无线网络的安全体系架构。结合现有网络的安全体系结构,提出未来认知无线网络安全架构,并对架构的各个层面进行分析。同时针对认知网络中可能面临的安全问题,给出主要的安全机制在具体设计和实施时需要遵循的原则和基本的解决方案。研究认知无线网络的动态频谱感知决策安全协议框架。结合现有研究基础,提出一个动态频谱感知决策安全协议框架,并对架构的各个层面进行分析。同时还将该动态频谱感知决策安全协议框架与现有的研究相比较,并对该体系架构进行安全分析证明。研究认知无线网络的认知节点信誉模型。通过引入可信任的第三方认证机构,同时建立一个节点信誉值库,实现对网络中每个节点对应信誉值的管理。当新节点想要接入认知无线网络时,认知授权中心会比配其信誉值,只有大于某个阈值的节点才能够成功接入。利用事先定义好的接入与退出规则,节点信誉值会实时更新,保证网络的动态安全性。该信誉模型能够有效的防止恶意节点的攻击,同时统一的第三方认证管理能够使得整网所有节点身份安全等级提高,为伪造身份、篡改身份等带来极大的难度。对提出的信誉模型进行了仿真实验,从有效性、可靠性、机密性和数据完整性等方面进行了分析和验证。研究认知无线网络的身份认证协议。由于未来网络需要融合现有的各种无线通信标准,因此,需要与现有的身份认证协议兼容。首先将探讨基于认知无线电的IEEE802.22WRAN中的身份认证协议问题,然后提出一种轻量级身份认证协议,保证通信过程中双方身份真实可信;同时能提供身份隐私和位置隐私保护。最后将对该身份认证协议的安全性和性能功能进行讨论。最后,文章对未来认知无线网络的安全研究趋势以及研究方向进行了探讨。