Luận Văn Thạc Sĩ: Nâng Cao Hiệu Quả Bảo Mật Mạng Truyền Tin UAV Ứng Dụng Học Tăng Cường

• Tác giả: Nguyên Quy Tôn
• Trường học: Đại học Công nghiệp Hà Nội
• Chuyên ngành: Hệ thống thông tin
• Đề tài: Nâng cao hiệu quả bảo mật mạng truyền tin UAV ứng dụng học tăng cường
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN BÀI TOÁN
• 1.1. TỔNG QUAN VÀ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN DẪN UAV
• 1.1.1. Giới thiệu về UAV
• 1.1.2. Giới thiệu về mạng truyền thông di động
• 1.1.3. Xác định vấn đề hiệu suất bảo mật của mạng truyền tin UAV
• 1.1.3.1. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.1.3.2. Tình hình nghiên cứu nước ngoài
• 1.2. KẾT LUẬN CHƯƠNG
• 2. CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ BẢO MẬT CỦA MẠNG TRUYỀN TIN UAV
• 2.1. MÔ HÌNH HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TIN UAV
• 2.1.1. Mô hình hệ thống
• 2.1.2. Mô hình truyền dẫn tín hiệu
• 2.1.3. Markov Decision Process
• 2.2. KẾT LUẬN CHƯƠNG
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ
• 3.1. TỔNG QUAN VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
• 3.1.1. Giới thiệu phương pháp mô phỏng
• 3.1.2. Ưu điểm của phương pháp mô phỏng
• 3.1.3. Nhược điểm của phương pháp mô phỏng
• 3.2. KỊCH BẢN THỰC NGHIỆM
• 3.2.1. Thiết kế môi trường
• 3.2.2. Thiết lập phần thưởng
• 3.2.3. Tham số mô phỏng
• 3.3. QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM
• 3.3.1. Khởi tạo tham số hệ thống
• 3.3.2. Xây dựng thuật toán
• 3.3.3. Đánh giá và phân tích kết quả
• 3.4. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
• 3.4.1. Tính khả thi của thuật toán
• 3.4.2. Đánh giá dung lượng bảo mật theo số lượng nghe lén
• 3.4.3. Đánh giá dung lượng bảo mật theo độ cao bay của UAV
• 3.4.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về hệ thống mạng UAV

Phần này giới thiệu tổng quan về hệ thống UAV và mạng truyền tin UAV, tập trung vào các ứng dụng và thách thức trong việc bảo mật thông tin. UAV (Unmanned Aerial Vehicle) đang trở thành công cụ quan trọng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là truyền thông không dây. Tuy nhiên, việc triển khai hệ thống UAV đòi hỏi giải quyết các vấn đề an ninh mạng phức tạp, đặc biệt là khi có sự can thiệp từ các thiết bị nghe lén hoặc UAV khác.

1.1. Giới thiệu về UAV

UAV là thiết bị bay không người lái, được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như quân sự, nông nghiệp, và truyền thông. Với khả năng di chuyển linh hoạt, UAV có thể cung cấp kết nối không dây hiệu quả, đặc biệt trong các khu vực khó tiếp cận. Tuy nhiên, việc triển khai hệ thống UAV đòi hỏi giải quyết các vấn đề bảo mật mạng để đảm bảo thông tin không bị xâm phạm.

1.2. Giới thiệu về mạng truyền thông di động

Mạng truyền thông di động là hệ thống phức tạp, bao gồm các trạm cơ sở và thiết bị di động. UAV được sử dụng như trạm phát sóng di động trên không, giúp mở rộng phạm vi phủ sóng và tối ưu hóa kết nối. Tuy nhiên, việc triển khai mạng truyền tin UAV đòi hỏi giải quyết các vấn đề an ninh mạng, đặc biệt là khi có sự can thiệp từ các thiết bị nghe lén.

II. Giải pháp nâng cao hiệu quả bảo mật mạng UAV

Phần này tập trung vào các giải pháp bảo mật cho hệ thống UAV, đặc biệt là việc ứng dụng học tăng cường (Reinforcement Learning) để tối ưu hóa hiệu quả bảo mật. Học tăng cường là phương pháp hiệu quả để giải quyết các bài toán phức tạp trong bảo mật mạng, đặc biệt là khi có sự thay đổi liên tục của vị trí UAV và thiết bị nghe lén.

2.1. Mô hình hệ thống mạng truyền tin UAV

Mô hình hệ thống mạng truyền tin UAV bao gồm các thành phần như trạm phát sóng, thiết bị người dùng, và UAV. Học tăng cường được áp dụng để tối ưu hóa quỹ đạo di chuyển của UAV, đảm bảo kết nối an toàn và hiệu quả. Phương pháp này giúp giảm thiểu tín hiệu bị nghe lén và tăng cường tính năng bảo mật UAV.

2.2. Ứng dụng học tăng cường trong bảo mật mạng UAV

Học tăng cường được sử dụng để huấn luyện UAV tự động điều chỉnh quỹ đạo dựa trên vị trí của thiết bị người dùng và nghe lén. Phương pháp này giúp tối ưu hóa hiệu quả bảo mật và giảm thiểu rủi ro bị tấn công. Các thuật toán như DQN (Deep Q-Network) được áp dụng để đạt được kết quả tốt nhất.

III. Thực nghiệm và đánh giá

Phần này trình bày các kết quả thực nghiệm và đánh giá hiệu quả của các giải pháp bảo mật được đề xuất. Các thử nghiệm được thực hiện trong môi trường mô phỏng, với các tham số như số lượng nghe lén, độ cao bay của UAV, và vị trí thiết bị người dùng. Kết quả cho thấy việc áp dụng học tăng cường giúp cải thiện đáng kể hiệu quả bảo mật mạng UAV.

3.1. Kết quả thực nghiệm

Các thử nghiệm cho thấy học tăng cường giúp UAV tự động điều chỉnh quỹ đạo để tối ưu hóa kết nối và giảm thiểu tín hiệu bị nghe lén. Kết quả mô phỏng cho thấy dung lượng bảo mật của hệ thống tăng lên đáng kể khi áp dụng các thuật toán học tăng cường.

3.2. Đánh giá hiệu quả bảo mật

Việc áp dụng học tăng cường giúp cải thiện hiệu quả bảo mật của hệ thống UAV, đặc biệt là trong các tình huống có nhiều thiết bị nghe lén. Kết quả đánh giá cho thấy tính năng bảo mật UAV được nâng cao, đảm bảo an toàn thông tin trong môi trường thực tế.