無線通信安全：原理與實踐

肖亮，廈門大學教授、博導、曾擔任網絡空間安全系主任、廈門大學科技處副處長，入選教育部青年長江學者、IEEE通信學會傑出講師，主講《無線通信原理》入選福建省一流本科課程，主講《信息安全基礎》入選廈門大學課程思政項目。作為第二作者，由清華大學出版社出版教材《無線通信與安全》，入選教育部高等學校電子信息類專業教學指導委員會規劃教材和高等學校電子信息類專業系列教材。作為第一完成人榮獲福建省科技進步獎一等獎、教育部高校科學研究優秀成果獎自然科學獎二等獎、中國電子學會自然科學獎二等獎和中國通信學會青年科技獎。

 

目錄

 

第1章緒論

 

1.1無線通信系統

 

1.1.1無線通信系統組成

 

1.1.2無線通信協議

 

1.2無線通信的安全威脅

 

1.3無線通信安全技術

 

1.3.1抗幹擾技術

 

1.3.2加密和安全傳輸技術

 

1.3.3隱私保護技術

 

1.3.4認證鑒權技術

 

1.4無線通信安全協議

 

1.4.1數據鏈路層

 

1.4.2網絡層

 

1.4.3傳輸層

 

1.4.4應用層

 

1.5本章小結

 

習題

 

參考文獻

 

參考答案

 

第2章無線通信認證技術

 

2.1基於身份的攻擊

 

2.2基於數字簽名的無線認證技術

 

2.3基於發射機指紋的物理層認證技術

 

2.4基於信道指紋的物理層認證技術

 

2.5基於環境指紋的物理層認證技術

 

2.6基於多監督節點的物理層認證技術

 

2.7無線通信認證協議

 

2.7.1應用層認證協議

 

2.7.2傳輸層認證協議

 

2.7.3數據鏈路層認證協議

 

2.8本章小結

 

習題

 

參考文獻

 

參考答案

 

第3章無線安全通信

 

3.1無線通信中的竊聽威脅

 

3.1.1被動竊聽

 

3.1.2主動竊聽

 

3.2基於對稱密鑰的無線通信加密技術

 

3.3基於公鑰的無線通信加密技術

 

3.3.1基於大整數分解難題的加解密算法

 

3.3.2橢圓曲線密碼學

 

3.4無線通信加密協議

 

3.4.1WiFi網絡安全接入協議

 

3.4.2蜂窩移動通信網絡安全協議

 

3.5無線通信秘鑰管理

 

3.5.1隨機密鑰管理

 

3.5.2確定密鑰管理

 

3.6無線通信物理層加密技術

 

3.7基於友好幹擾和人工噪聲的無線抗竊聽技術

 

3.7.1友好幹擾

 

3.7.2人工噪聲

 

3.8本章小結

 

習題

 

參考文獻

 

參考答案

 

 

 

 

 

 

 

第4章物聯網接入安全技術

 

4.1物聯網基本體系結構

 

4.2物聯網安全問題

 

4.2.1IoT雲平臺訪問控制漏洞攻擊

 

4.2.2IoT通信協議漏洞攻擊

 

4.2.3IoT設備固件漏洞攻擊

 

4.3物聯網安全機制

 

4.3.1安全體系結構

 

4.3.2身份認證

 

4.3.3訪問控制

 

4.3.4入侵檢測

 

4.4本章小結

 

習題

 

參考文獻

 

參考答案

 

第5章無人機智能通信安全

 

5.1無人機通信系統

 

5.1.1空對空通信

 

5.1.2空對地通信

 

5.2無人機網絡攻擊

 

5.2.1幹擾攻擊

 

5.2.2竊聽攻擊

 

5.2.3差分攻擊

 

5.2.4拒絕服務攻擊

 

5.2.5電子欺騙攻擊

 

5.3無人機智能抗幹擾通信

 

5.3.1頻譜管理

 

5.3.2功率控制

 

5.3.3波束控制

 

5.3.4調制技術

 

5.4無人機智能安全通信

 

5.4.1友好幹擾

 

5.4.2協作幹擾功率控制

 

5.4.3軌跡控制

 

5.4.4網絡編碼

 

5.4.5區塊鏈輔助無人機安全通信

 

5.5本章小結

 

習題

 

參考文獻

 

參考答案

 

第6章無線通信跨層安全與隱私保護

 

6.1無線通信跨層安全威脅

 

6.1.1物理層—數據鏈路層

 

6.1.2數據鏈路層—網絡層

 

6.1.3數據鏈路層—傳輸層/應用層

 

6.2無線通信跨層安全機制

 

6.2.1身份認證

 

6.2.2攻擊檢測

 

6.2.3智能跨層通信安全

 

6.3無線隱私跨層保護

 

6.3.1跨層隱私保護機制

 

6.3.2智能跨層隱私保護技術

 

6.4本章小結

 

習題

 

參考文獻

 

參考答案

 

第7章可見光無線通信安全與定位

 

7.1可見光通信安全系統

 

7.1.1可見光通信概念

 

7.1.2可見光定位系統介紹

 

7.2室內通信安全與定位融合

 

7.2.1可見光通信系統

 

7.2.2可見光通信定位一體化

 

7.3通信資源靈活按需分配

 

7.3.1基於濾波器組多載波/正交頻分復用的子載波復用

 

7.3.2資源分配問題的求解

 

7.4可見光通信與定位性能仿真分析

 

7.4.1通信性能比較 

 

7.4.2定位性能比較

 

7.4.3不同資源分配方法的比較

 

7.5實踐： 可見光通信安全與定位融合實驗平臺

 

7.6本章小結

 

習題

 

參考文獻

 

參考答案

 

第8章無線智能超表面輔助安全傳輸

 

8.1無線智能超表面技術

 

8.2智能超表面輔助無線安全傳輸

 

8.3基於強化學習的智能超表面資源管理技術

 

8.4智能超表面安全傳輸性能分析

 

8.4.1智能超表面輔助通信安全

 

8.4.2智能超表面輔助通信系統抗幹擾性能分析

 

8.5本章小結

 

習題

 

參考文獻

 

參考答案

 

第9章車聯網抗幹擾通信

 

9.1車聯網通信及幹擾攻擊

 

9.2車聯網通信抗幹擾技術

 

9.3實踐： 無人車抗幹擾視頻傳輸系統

 

9.3.1無人車視頻傳輸系統

 

9.3.2基於強化學習的無人車抗幹擾視頻傳輸方案

 

9.4本章小結

 

習題

 

參考文獻

 

參考答案

 

第10章6G通信安全與隱私保護

 

10.16G通信系統與安全威脅

 

10.1.16G通信系統

 

10.1.26G相關通信技術

 

10.1.3安全威脅

 

10.26G通信安全機制

 

10.2.1消息加密

 

10.2.2身份認證

 

10.2.3基於強化學習的6G通信安全機制

 

10.36G通信下的數據隱私保護

 

10.3.16G數據隱私保護方案的度量指標

 

10.3.2基於隱私計算的數據隱私保護方案

 

10.46G通信系統下的位置隱私保護

 

10.4.1位置服務系統

 

10.4.2智能位置隱私保護方案

 

10.5本章小結

 

習題

 

參考文獻

 

參考答案