Luận Văn Thạc Sĩ: Đánh Giá Hiệu Năng Bảo Mật Lớp Vật Lý Trong Mạng Vô Tuyến Nhận Thức Dưới Tác Động Của Can Nhiễu Sơ Cấp

Mạng vô tuyến nhận thức (CRN) là một công nghệ tiên tiến, cho phép tận dụng tối đa tài nguyên phổ tần. Tuy nhiên, can nhiễu sơ cấp từ các người dùng chính (primary users) có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu năng bảo mật của hệ thống. Bảo mật lớp vật lý được xem là một giải pháp hiệu quả để giảm thiểu rủi ro bị nghe lén trong môi trường không dây.

Mục tiêu chính của nghiên cứu là đánh giá hiệu năng bảo mật của lớp vật lý trong mạng vô tuyến nhận thức dưới tác động của can nhiễu sơ cấp. Nghiên cứu tập trung vào việc phân tích các tham số như xác suất dừng kết nối và xác suất dừng đánh chặn, đồng thời đề xuất các phương pháp tối ưu hóa hiệu suất bảo mật.

Bảo mật lớp vật lý là một kỹ thuật bảo mật thông tin dựa trên các đặc tính của kênh truyền không dây. Kỹ thuật này tận dụng sự khác biệt giữa kênh truyền chính (từ nguồn đến đích) và kênh truyền đến kẻ nghe lén để đảm bảo thông tin chỉ có thể được giải mã bởi đích dự định.

Mạng vô tuyến nhận thức (CRN) là một hệ thống mạng thông minh, có khả năng nhận biết và thích ứng với môi trường truyền dẫn. CRN cho phép tận dụng tối đa tài nguyên phổ tần bằng cách chia sẻ phổ tần với các người dùng chính (primary users) mà không gây nhiễu đáng kể.

Xác suất dừng kết nối là tham số đo lường khả năng hệ thống không thể thiết lập kết nối giữa nguồn và đích do ảnh hưởng của can nhiễu sơ cấp. Tham số này phụ thuộc vào công suất phát và công suất nhiễu của hệ thống.

Xác suất dừng đánh chặn đo lường khả năng kẻ nghe lén không thể giải mã thông tin từ nguồn. Tham số này phản ánh hiệu quả của bảo mật lớp vật lý trong việc ngăn chặn các cuộc tấn công nghe lén.

Các kết quả mô phỏng cho thấy hiệu năng bảo mật của hệ thống đạt được sự bão hòa khi công suất phát hoặc công suất nhiễu đạt đến một ngưỡng nhất định. Điều này cho thấy sự ảnh hưởng của can nhiễu sơ cấp đến hiệu suất bảo mật của hệ thống.

Nghiên cứu chỉ ra rằng việc sử dụng nhiễu nhân tạo có thể cải thiện đáng kể hiệu năng bảo mật của hệ thống. Tuy nhiên, can nhiễu sơ cấp vẫn là yếu tố quan trọng cần được xem xét trong quá trình thiết kế hệ thống.

Nghiên cứu đã chứng minh rằng bảo mật lớp vật lý có thể đạt được hiệu năng bảo mật cao trong mạng vô tuyến nhận thức dưới tác động của can nhiễu sơ cấp. Các kết quả mô phỏng và phân tích đã xác nhận tính khả thi của phương pháp này.

Trong tương lai, nghiên cứu có thể tập trung vào việc tích hợp bảo mật lớp vật lý với các kỹ thuật mã hóa tiên tiến để nâng cao hơn nữa hiệu suất bảo mật của hệ thống. Ngoài ra, việc nghiên cứu các mô hình can nhiễu sơ cấp phức tạp hơn cũng là một hướng phát triển tiềm năng.