Ch01 1. 对于信息的功能特征，它的____基本功能_____在于维持和强化世界的有序性动态性。 2. 对于信息的功能特征，它的____社会功能____表现为维系社会的生存、促进人类文明的进步和自身的发展。 3. 信息技术主要分为感测与识别技术、__信息传递技术__、信息处理与再生技术、信息的施用技术等四大类。 4. 信息系统是指基于计算机技术和网络通信技术的系统，是人、_____规程_________、数据库、硬件和软 件等各种设备、工具的有机集合。 5. 在信息安全领域，重点关注的是与____信息处理生活周期________相关的各个环节。 6. 信息化社会发展三要素是物质、能源和____信息________。 7. 信息安全的基本目标应该是保护信息的性、____完整性________、可用性、可控性和不可抵赖性。 8. ____性________指保证信息不被非授权访问，即使非授权用户得到信息也无法知晓信息的容，因 而不能使用。 9. ____完整性________指维护信息的一致性，即在信息生成、传输、存储和使用过程中不应发生人为或非 人为的非授权篡改。 10._____可用性_______指授权用户在需要时能不受其他因素的影响，方便地使用所需信息。这一目标是对 信息系统的总体可靠性要求。 11.____可控性________指信息在整个生命周期都可由合法拥有者加以安全的控制。 12.____不可抵赖性________指保障用户无法在事后否认曾经对信息进行的生成、签发、接收等行为。 13.PDRR模型，即“信息保障”模型，作为信息安全的目标，是由信息的____保护____、信息使用中的___ 检测____、信息受影响或攻击时的____响应____和受损后的___恢复____组成的。 14.当前信息安全的整体解决方案是PDRR模型和___安全管理_________的整合应用。 15.DoS破坏了信息的（ C ）。 A. 性 B. 完整性 C. 可用性 D. 可控性 16.用户收到了一封可疑的电子，要求用户提供银行账户及密码，这是属于何种攻击手段？（B） A. 缓冲区溢出 攻击 B. 钓鱼攻击 C. 后门攻击 D. DDoS攻击 17.在网络安全中，中断指攻击者破坏网络系统的资源，使之变成无效的或无用的，这是对（A）的攻击。 A. 可用性 B. 性 C. 完整性 D. 真实性 18.以下哪种形式不是信息的基本形态？D A. 数据 B. 文本 C. 声音和图像 D. 文稿 19.OSI七层模型中，表示层的功能不包括（ C ）。 A. 加密解密 B. 压缩解压缩 C. 差错检验 D. 数据格式转换 20.一般认为，信息化社会的发展要素不包括（ A ）。
无线通信系统中基于物理层安全的安全通信由于无线媒质的开放性与广播性,使得恶意用户可以截获在无线媒介中传送的信息,从而对无线通信的安全性带来很大的挑战。无线通信系统中基于物理层的安全着眼于OSI模型的物理层,利用无线通信理论、信息处理、随机处理、博弈论及信息论等领域的知识来解决这一问题,通过对物理层通信进行了适当的设计,提高或增进网络的安全性能。 基于物理层的安全方法一般利用了无线媒质的特征,比如信道衰落、信号干扰、多节点合作以及多维信息发送等。基于无线通信物理层的安全问题是当前无线通信中的研究热点之一,尽管文献中已经有了众多的研究成果,但无线通信中的安全问题仍然存在许多亟需解决的问题。 在本论文中,我们将主要从信息论的角度研究无线网络的安全问题,力图进一步提高无线通信的安全性。本论文的主要创新点如下:1.针对无线广播信道经历瑞利衰落的情形,分析了全双工系统的安全性能,理论推导出了非零安全容量和安全中断概率的闭式解。 理论分析结果以及仿真结果都表明,如果具有全双工功能的接收机在接收信号的同时可以发送一个辅助的人工噪声,那么与仅发送端发送人工噪声的情形相比,系统的安全等级可以得到提高。即便对于窃听节点距离信息源非常近,合法接收机距离信息源较远的情形,依然可以达到安全传输的效果。 2.针对蜂窝通信系统,论文提出了一种利用保护节点提高安全性的方法。该方法通过部署一些保护节点来防止窃听者截获合法发送端和接收端之间传送的信息。 这些保护节点专门发送额外的人工噪声来使窃听信道的质量恶化。论文中同
时考虑了上行通信和下行通信的情形。 结果表明,采用这种方法可以实现蜂窝系统的安全性和健壮性。3.为了改善中继系统的安全性能,提出了一种改进的次优干扰方案。 在此方案中,信噪比最好的中继节点转发信息,信噪比最差的中继节点发送干扰信号,并且仅当这两个信道满足一定条件时发送机密信息,否则发送普通信息。仿真结果表明,由于机密信息仅在对合法接收机有利的情形下传输,这使得窃听者获取发送信息的难度加大,从而使系统的安全性得以提高。 4.为了改善点到点双向通信中信息被截获的概率,提出了一种基于随机线性编码的安全传输方案。在此方案中,随机线性编码的生成多项式由接收方控制,编码的构造方式使得窃听者除非完整截获双向通信的所有数据,否则无法破解发送端发送的任何一个数据包。 因此,通过加长编码长度,或者降低发送功率,就可以使窃听者破解机密消息的截获概率变得非常低。
1-2.什么是无线传感器网络? 无线传感器网络是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络。目的是协作地探测、处理和传输网络覆盖区域内感知对象的监测信息,并报告给用户。 1-4.图示说明无线传感器网络的系统架构。 1-5.传感器网络的终端探测结点由哪些部分组成?这些组成模块的功能分别是什么? (1)传感模块（传感器、数模转换）、计算模块、通信模块、存储模块电源模块和嵌入式软件系统 (2)传感模块负责探测目标的物理特征和现象，计算模块负责处理数据和系统管理，存储模块负责存放程序和数据，通信模块负责网络管理信息和探测数据两种信息的发送和接收。另外，电源模块负责结点供电，结点由嵌入式软件系统支撑，运行网络的五层协议。 1-8.传感器网络的体系结构包括哪些部分?各部分的功能分别是什么? (1)网络通信协议：类似于传统Internet网络中的TCP/IP协议体系。它由物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层组成。 (2)网络管理平台：主要是对传感器结点自身的管理和用户对传感器网络的管理。包括拓扑控制、服务质量管理、能量管理、安全管理、移动管理、网络管理等。 (3)应用支撑平台：建立在网络通信协议和网络管理技术的基础之上。包括一系列基于监测任务的应用层软件，通过应用服务接口和网络管理接口来为终端用户提供各种具体应用的支持。 1-9.传感器网络的结构有哪些类型?分别说明各种网络结构的特征及优缺点。 （1）根据结点数目的多少，传感器网络的结构可以分为平面结构和分级结构。如果网络的规模较小，一般采用平面结构；如果网络规模很大，则必须采用分级网络结构。 （2）平面结构： 特征：平面结构的网络比较简单，所有结点的地位平等，所以又可以称为对等式结构。
信息安全技术复习资料 第一章 1.对于信息的功能特征，它的____基本功能_____在于维持和强化世界的有序性 动态性。 2.对于信息的功能特征，它的____社会功能____表现为维系社会的生存、促进人类文明的进步和自身的发展。 3.信息技术主要分为感测与识别技术、__信息传递技术__、信息处理与再生技术、信息的施用技术等四大类。 4.信息系统是指基于计算机技术和网络通信技术的系统，是人、____规程_________、数据库、硬件和软件等各种设备、工具的有机集合。 5.在信息安全领域，重点关注的是与____信息处理生活周期________相关的各个环节。 6.信息化社会发展三要素是物质、能源和____信息________。 7.信息安全的基本目标应该是保护信息的机密性、____完整性________、可用性、可控性和不可抵赖性。 8.____机密性________指保证信息不被非授权访问，即使非授权用户得到信息也无法知晓信息的内容，因而不能使用。 9.____完整性________指维护信息的一致性，即在信息生成、传输、存储和使用过程中不应发生人为或非人为的非授权篡改。 10._____可用性_______指授权用户在需要时能不受其他因素的影响，方便地使用所需信息。这一目标是对信息系统的总体可靠性要求。 11.____可控性________指信息在整个生命周期内都可由合法拥有者加以安全的控制。 12.____不可抵赖性________指保障用户无法在事后否认曾经对信息进行的生成、签发、接收等行为。 13.PDRR模型，即“信息保障”模型，作为信息安全的目标，是由信息的____保护____、信息使用中的___检测____、信息受影响或攻击时的____响应____和受损后的___恢复____组成的。 14.当前信息安全的整体解决方案是PDRR模型和___安全管理_________的整合
无线通信中物理层安全问题及其解决方 案 篇一：无线通信系统物理层的传输方案设计 （无线局域网场景） 一、PBL问题二： 试设计一个完整的无线通信系统物理层的传输方案，要求满足以下指标: 1. Data rate ：54Mbps, Pe 3. Channel model ：设系统工作在室内环境，有4条径，无多普勒频移，各径的相对时延为：[0 2 4 6]，单位为100ns ，多径系数服从瑞利衰落，其功率随时延变化呈指数衰减：[0 -8 -16 -24]。 请给出以下结果： A. 收发机结构框图，主要参数设定 B. 误比特率仿真曲线（可假定理想同步与信道估计） 二、系统选择及设计设计 1、系统要求 20MHz带宽实现5GHz频带上的无线通信系统；速率要求: R=54Mbps；误码率要求: Pe 2、方案选取根据参数的要求，选择作为方案的基准，并在此基础上进行一些改进，使实际的系统达到设计要求。 中对于数据速率、调制方式、编码码率及OFDM子载波数目的确定如表 1 所示。 与时延扩展、保护间隔、循环前缀及OFDM符号的持
续时间相关的参数如表 2 所示。 的参数 参考标准选择OFDM系统来实现，具体参数的选择如下述。 3、OFDM简介 OFDM的基本原理是将高速信息数据编码后分配到并行的N个相互正交的子载波上，每个载波上的调制速率很低(1/N)，调制符号的持续间隔远大于信道的时间扩散，从而能够在具有较大失真和突发性脉冲干扰环境下对传输的数字信号提供有效的保护。OFDM系统对多径时延扩散不敏感，若信号占用带宽大于信道相干带宽，则产生频率选择性衰落。OFDM的频域编码和交织在分散并行的数据之间建立了联系，这样，由部分衰落或干扰而遭到破坏的数据，可以通过频率分量增强的部分的接收数据得以恢复，即实现频率分集。 OFDM克服了FDMA和TDMA的大多数问题。OFDM把可用信道分成了许多个窄带信号。每个子信道的载波都保持正交，由于他们的频谱有1/2重叠，既不需要像FDMA那样多余的开 销，也不存在TDMA 那样的多用户之间的切换开销。 过去的多载波系统，整个带宽被分成N个子信道，子信道之间没有交叠，为了降低子信道之间的干扰，频带与频带之间采用了保护间隔，因而使得频谱利用率降低，为了克
信息安全技术课后答案-2
Ch01 1. 对于信息的功能特征，它的____基本功能_____在于维持和强化世界的有序性动态性。 2. 对于信息的功能特征，它的____社会功能____表现为维系社会的生存、促进人类文明的进步和自身的发展。 3. 信息技术主要分为感测与识别技术、__信息传递技术__、信息处理与再生技术、信息的施用技术等四大类。 4. 信息系统是指基于计算机技术和网络通信技术的系统，是人、_____规程_________、数据库、硬件和软 件等各种设备、工具的有机集合。 5. 在信息安全领域，重点关注的是与____信息处理生活周期________相关的各个环节。 6. 信息化社会发展三要素是物质、能源和____信息________。 7. 信息安全的基本目标应该是保护信息的机密性、____完整性________、可用性、可控性和不可抵赖性。 8. ____机密性________指保证信息不被非授权访问，即使非授权用户得到信息也无法知晓信息
的内容，因 而不能使用。 9. ____完整性________指维护信息的一致性，即在信息生成、传输、存储和使用过程中不应发生人为或非 人为的非授权篡改。 10._____可用性_______指授权用户在需要时能不受其他因素的影响，方便地使用所需信息。这一目标是对 信息系统的总体可靠性要求。 11.____可控性________指信息在整个生命周期内都可由合法拥有者加以安全的控制。 12.____不可抵赖性________指保障用户无法在事后否认曾经对信息进行的生成、签发、接收等行为。 13.PDRR模型，即“信息保障”模型，作为信息安全的目标，是由信息的____保护____、信息使用中的___ 检测____、信息受影响或攻击时的____响应____和受损后的___恢复____组成的。 14.当前信息安全的整体解决方案是PDRR模型和___安全管理_________的整合应用。
《无线传感器网络原理与应用》复习题 一、填空题： 1.无线传感器网络的三个基本要素是：、和。 2.无线传感器网络实现了、? 和的三种功能。 3.无线传感器网络包括四类基本实体对象：目标、观测节点、和 。 4.根据无线传感器网络系统架构，无线传感器网络系统通常包括传感器节点(sensor node)、和。 5.无线传感器节点通常包含四个模块，他们是：数据采集模块、、无线通信模块和。 6.无线传感器网络的协议栈包括物理层、、、传输层 和，还包括能量管理、移动管理和任务管理等平台。 7.无线传感器网络的MAC层和物理层协议采用的是国际电气电子工程师协会(IEEE)制定的协议。 8.无线通信物理层的主要技术包括、、调制技术 和。 9.在无线通信系统中，有三种影响信号传播的基本机制：、绕射和。 10.无线传感器节点处于、接收状态、侦听状态和时单位时间内消耗的能量是依次减少的。 11.无线传感器网络MAC协议根据信道的分配方式可分为、 和混合式三种。 12.根据无线传感器网络不同的应用可以将其路由协议分为五类，你知道的有：、、。（任意给出3种）。 13. IEEE 标准将无线传感器网络的数据链路层分为两个子层，即和。 14. Zigbee的最低两层即物理层和MAC层使用标准，而网络层和应用层由Zigbee联盟制定。 15. Zigbee协议中定义了三种设备，它们是：、和Zigbee终端设备。
16.Zigbee支持三种拓扑结构的网络，它们是：、和。 17.无线传感器网络的时间同步方法有很多，按照网络应用的深度可 以划分三种：、和。 18.无线传感器网络的时间同步方法有很多，按照时间同步的参考时 间可以划分为和。 19.无线传感器网络的时间同步方法有很多，根据需要时间同步的不 同应用需求以及同步对象的范围不同可以划分为和。20.无线传感器网络定位技术大致可以划分为三类：、和 。 21.无线传感器网络典型的非测距定位算法有、APIT算法、 以及等。 22.无线传感器网络的数据融合策略可以分为、以 及。 23.无线传感器网络的故障可以划分为三个层次：、和 。 24. 根据网络提供服务的能力可以将QoS分为3种等级，分别是：、 和。 25. 传感器网络的支撑技术包括：、、及安全机制等。 26. 无线传感器节点的能耗主要集中在模块。 二、名词解释： 1.无线自组织网络 2.无线传感器网络(WSN) 3.基带信号 4.模拟调制 5.数字调制 6.物理信道 7.逻辑信道 8.路由选择 9.路由协议
5G无线通信网络物理层关键技术要点 摘要：21世纪已经是一个信息社会，各个行业对信息的需求量已经越来越大。国与国之间也不断展开信息之间的较量，而信息的传播速度以及质量离不开无线通信技术的发展。第五代无线通信技术对各国的实质性发展都起到一定的作用。本文将会对5G无线通信网络物理层关键技术，即毫米波通信技术以及大规模MIMO技术进行一定的研究。关键词：5G无线通信；物理层技术；毫米波通信技术；大规模MIMO技术中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）05-0030-01 无线通信技术的发展一直影响着人们的生活，从最初的模拟调制通信技术到数字调制通信技术，再到2G、3G 移动通信时代，直到今天的4G移动通信，无线通信技术一直不断发生着重大的变革。 1 毫米波通信技术通信技术的发展离不开对频谱资源的利用，目前对频谱资源的利用主要集中在300MHz到3GHz的?l段，对毫米波的利用非常有限，毫米波中包含大量的频谱资源。对毫米波中的频段资源进行利用也是5G无线通信技术的重要内容。其中，对毫米波的研究内容主要包括：路径损耗、建筑物穿透损耗以及雨衰等。 1.1 路径损耗发射功率的敷设扩散以及信道对传输的影响作用是导致路径损耗的主要原因。这也是无线通信技术中不可避免的问题，遇到干扰、噪声以及其他信号的影响都会造成一定程度的损耗情况，除此之外，信号的自身情况也会造成一定的损耗。研究表明，频率越高，损耗越严重，这就意味着相对于其他波段，毫米波的损耗情况更严重，这也是毫米波研究过程中的一个困难。在实际中，在高频段通过使用大规模的接受发射天线，可以对能量进行一定的聚集，获得较好的增益情况，进而改善毫米波损耗过大的情况。 1.2 建筑物穿透损耗在对通信技术进行研究时，发现当信号通过建筑物时，会发生一定的损耗，并且这种损耗跟频率有关，通常低频段的信号可以在穿透建筑物时，保留较好的信号强度。毫米波在这方面的损耗要更大些。这就意味着使用毫米波进行信号传输时，很可能由于信号损耗过大导致失真，不过目前随着无线网络的不断普及，可以在室内的有效范围之内使用WIFI增加信号强度，保证信号质量。 1.3 雨衰 对传播特性的研究也是毫米波研究的重要内容，其中雨衰作为一个重要因素不得不提。雨衰能够对无线系统的传播路径长度进行影响，进而使信号的可靠性下降，这样就会对高频段的微波链路造成一定的限制。随着雨量的增大，对毫米波系统的干扰效果会越来越明显。其中雨滴的作用还会使信号发生散射，使信号的质量严重下降。 2 大规模MIMO技术作为5G无线通信网络物理层的另外一个关键技术，大规模MIMO技术对于无线通信技术的发展具有重要的作用。对该技术的研究主要会通过对大规模MIMO技术的简单介绍，该技术的信道状态信息的获取方式以及大规模MIMO在高频段的应用进行。 2.1 大规模MIMO简介不同于传统的MIMO技术，大规模的MIMO技术可以降低硬件的复杂程度、提高信息处理效率以及降低能量损耗，同时还可以降低租赁成本。随着互联网技术以及云计算大数据技术的不断发展，传统的MIMO技术已经面临淘汰的边缘。当前对信息的需求量以及信息的处理效率都有了明显的提升。基于大规模MIMO的几大优势如：提高系统容量、降低成本以及增强抗干扰能力，对该项技术的研究已经成为5G无线通信技术的重要工作。 2.2 信道状态信息的获取大规模MIMO技术尽管具备一定的优势，但在研究过程
移动通信│MOBILE COMMUNICATION 18 2018年第1期无线通信系统中物理层安全技术探讨 高宇鑫 中兴通讯股份有限公司，广东惠州518000 摘要：随着无线通信技术的发展，通信设备逐渐呈现小型化、多样化发展，在一定程度上提升了数据传播速率。由于无线传输通道具备广播特点，因此对通信保密有了更加严格的要求。最近几年，在物理层安全技术中，主要采取了传输链路物理特点，在物理层编码、调制以及传输方式的基础上实现了安全性通信，在各个学术界中受到了广泛关注和应用。因此，主要论述了传统安全传输技术和物理层安全技术存在的不同性，然后研究了物理层中的多天线分集技术、协作干扰技术以基于信道物理层安全技术，最后提出了物理层安全技术未来发展范围。 关键词：无线通信系统；物理层安全技术；未来发展范围 中图分类号：TN929.5文献标识码：A Discussion on Physical Layer Security Technology in Wireless Communication System Gao Yuxin ZTE Corporation, Guangdong Huizhou 518000 Abstract:With the development of wireless communication technology, communication devices have gradually become smaller and more diverse, which has improved the data transmission rate to some extent. Because the wireless transmission channel has broadcast characteristics, there is a stricter requirement for confidentiality of communication. In recent years, in the physical layer security technology, the physical characteristics of the transmission link have been adopted, and security communication has been implemented on the basis of physical layer coding, modulation, and transmission methods. It has attracted wide attention in various academic circles and application. Therefore, it mainly discusses the differences between the traditional security transmission technology and the physical layer security technology. Then it studies the multi-antenna diversity technology and cooperative interference technology in the physical layer based on the channel physical layer security technology, and finally proposes the future development scope of the physical layer security technology. Keywords:wireless communication system; physical layer security technology; future development range 无线通信技术的出现，在一定程度上丰富了人们的生活水平，尤其是在通信应用区域内，极大地增强了通信水平和整体能力。可是，在无线通信信道中，由于受到固有广播性、开放性以及传输链路不稳定性等因素的影响，因此无线通信系统与传统的有限通信系统相比较而言，更容易受到非法用户的监听和侦察，从而引发传输数据流失等现象。最近几年，出现的小米移动云泄露等情况，都说明了信息安全在无线通信领域中起到的重要性。所以，设计安全、高效稳定的无线通信系统在国家安全、商业机密等内容中，占据十分重要的地位。创新安全通信，可以增强国际现代化水平，提升我国的竞争力。1 无线通信系统中物理层安全技术发展背景 传统的安全技术主要采取密钥管理、身份确认等方式，其安全机制建立在计算机密码学方法的基础上，在应用计算机网络上层协议的设计中增强信息的准确性。传统安全技术一般依靠破解生成密钥需要较高的计算复杂度来提高加密算法的有效性，但是在计算能力不断提升和信息运输场景呈现多样化的背景下，传统密钥体系面临着严峻的挑战。其中存在的不足主要表现在以下几点： 第一，随着计算水平的不断提高，尤其是量子计算的出现，以计算复杂度为基本理论基础设计的现代
无线携能通信网络的物理层安全研究 当今世界,无线通信技术飞速发展,不断地改变着人们获取和发送信息的方式以及世界范围内信息的传递方式。但由于无线信道的开放特性,信息在传输的过程中极易受到非法用户的干扰或窃听,从而导致保密信息泄露。物理层安全技术利用无线信道的物理特征进行协议设计从而达到保密传输的目的,可以有效提高通信系统的整体安全性能。与此同时,组成无线通信网络的各类终端设备功能更强,工作强度更大,耗费的电量更多,能量不足成为网络服务质量提升的阻碍。无线携能通信网络通过能量采集技术向无线设备补充能量,可以有效延长无线网络的寿命。将物理层安全技术与无线携能网络相结合,既可以增强无线信息传输的安全性又可以缓解网络设备能量不足的问题,因此本文对无线携能通信网络的物理层安全性能展开研究,具体工作包括以下两个方面:研究了不同物理层安全策略对无线携能通信网络安全性能的影响。首先,在无线携能通信网络中加入干扰节点,分析了人工噪声对系统安全性能的影响。理论分析和仿真结果表明,干扰节点的加入可以有效提高系统的安全性能。其次,考虑了源节点与窃听节点之间存在直传链路的场景,中继节点采用随机转发协议转发保密信息。分析表明,通过合理的协议设计,可以降低窃听节点译码成功的几率。最后,针对存在多个中间节点的无线携能通信网络,提出了一种中继与干扰节点的选择策略。本文推导得出了系统安全中断概率的闭式表达式,并通过仿真对理论结果进行了验证。仿真结果表明合理选择中继与干扰节点可以获得更好的安全性能。针对包含多个供电基站
和多个中间节点的无线携能通信网络,提出了一种联合中继与干扰节点选择的安全传输策略。首先,根据供电基站-中间节点之间的信道增益选择最优的供电基站。其次,通过综合考量供电基站-中间节点、中间节点-目的节点以及中间节点-窃听节点的信道增益选择出最佳的中继与干扰节点。最后,分析了系统的安全中断性能,推导得到了系统安全中断概率的闭式表达式,并通过仿真对理论结果进行了验证。仿真结果表明了本文提出的中继与干扰节点联合选择策略优于现有节点选择方案,并与穷举法获得的最佳策略性能接近。
（无线局域网场景） 一、PBL问题二： 试设计一个完整的无线通信系统物理层的传输方案，要求满足以下指标: 1. Data rate ：54Mbps, Pe<=10-5 with Eb/N0 less than 25dB 2. 20 MHz bandwidth at 5 GHz frequency band 3. Channel model ：设系统工作在室内环境，有4条径，无多普勒频移，各径的相对时延为：[0 2 4 6]，单位为100ns ，多径系数服从瑞利衰落，其功率随时延变化呈指数衰减：[0 -8 -16 -24]。 请给出以下结果： A. 收发机结构框图，主要参数设定 B. 误比特率仿真曲线（可假定理想同步与信道估计） 二、系统选择及设计设计 1、系统要求 20MHz带宽实现5GHz频带上的无线通信系统； 速率要求: R=54Mbps； 误码率要求: Pe <=10^ (-5)。 2、方案选取 根据参数的要求，选择802.11a作为方案的基准，并在此基础上进行一些改进，使实际的系统达到设计要求。 802.11a中对于数据速率、调制方式、编码码率及OFDM子载波数目的确定如表 1 所示。
与时延扩展、保护间隔、循环前缀及OFDM符号的持续时间相关的参数如表 2 所示。 的参数 参考标准选择OFDM系统来实现，具体参数的选择如下述。 3、OFDM简介 OFDM的基本原理是将高速信息数据编码后分配到并行的N个相互正交的子载波上，每个载波上的调制速率很低(1/N)，调制符号的持续间隔远大于信道的时间扩散，从而能够在具有较大失真和突发性脉冲干扰环境下对传输的数字信号提供有效的保护。OFDM系统对多径时延扩散不敏感，若信号占用带宽大于信道相干带宽，则产生频率选择性衰落。OFDM的频域编码和交织在分散并行的数据之间建立了联系，这样，由部分衰落或干扰而遭到破坏的数据，可以通过频率分量增强的部分的接收数据得以恢复，即实现频率分集。 OFDM克服了FDMA和TDMA的大多数问题。OFDM把可用信道分成了许多个窄带信号。每个子信道的载波都保持正交，由于他们的频谱有1/2重叠，既不需要像FDMA那样多余的开
2017年3月下 无线网络安全面临的技术挑战及未来趋势高春雪（运城职业技术学院，山西省运城市044000） 【摘要】由于广播的传播特质，无线空中接口对于任何用户均是开放的，这完全不同于有线网络，通信设备通过电缆进行物理上的连接，节点在没有直接关联的情况下是无法访问网络的。开放的通信环境使无线传输比有线通信更容易受到恶意攻击，包括被动窃听数据拦截和干扰合法传输。对此，本文讨论了无线网络的安全漏洞及相应的防御机制，并探讨了一系列在无线网络安全研究方面具有挑战性的问题。 【关键词】无线网络；安全；防御机制；发展趋势 【中图分类号】TP393.1【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2017）06-0083-02 1前言 在过去的几十年中，无线通信为满足用户迅速增长的要求，其基础设施和服务出现一个激增的趋势，据统计，全球移动户数量已达到68亿，其中有40%的用户使用互联网，与此同时，越来越多的网络犯罪活动也呈上升趋势，给用户造成大量的损失，因此，提高无线通信安全显得尤其重要。 无线网络一般采用OSI协议体系结构，包括应用层、传输层、网络层，MAC层和物理层，与这些协议层相关联的安全威胁和漏洞通常是在每个层单独保护，以满足安全要求，包括真实性，保密性，完整性和可用性。在本文中，我们讨论了从物理层到应用层不同的无线攻击及其相应的防御机制，并探讨了一系列具有挑战性的开放性问题，对其未来发展趋势提出展望。2无线网络中的安全性能要求 在无线网络中，信息在被授权的用户之间交换，由于无线介质的广播性质，该传播过程很容易受到各种恶意威胁。无线网络的安全要求为保护无线传输与无线攻击而指定，如窃听攻击、DoS攻击、数据篡改攻击，恶意节点的攻击，等等。一般来说，无线通信的安全应满足真实性，保密性，完整性和可用性的要求，详情如下： （1）真实性：指确认网络节点的真实身份，以区分授权用户和未经授权的用户。在无线网络中，一对通信节点在建立数据传输的通信链路之前应首先进行相互认证。通常情况下，网络节点配备了无线网络接口卡，并具有唯一的MAC地址，可用于身份验证的目的；再次，除了MAC身份验证外，还有其他的无线认证方法，包括网络层认证、传输层认证和应用层认证。 （2）保密性：指只限制预期用户的数据访问，同时防止信息泄露给未经授权的实体。以对称密钥加密技术为例，源节点首先加密原始数据（通常称为纯文本），使用一个仅与目的地共享的加密算法和密钥；其次，加密的纯文本（称为密文）发送到目的地，然后使用密钥接收文本，由于窃听者不知道密钥，它是无法偷听的密文的明文的。 （3）完整性：指在整个生命周期中源信息未被未经授权的用户进行任何修改和伪造。数据完整性可能遭受所谓的内部攻击，例如，节点妥协攻击，更具体地说，一个节点被攻击时，节点可能会因为恶意攻击包括消息注入、虚假报告、数据修改等损害数据的完整性。一个有效的解决方案，通过利用自动代码更新检测受损节点，以保证受损节点被定期检测到。 （4）可用性：指授权用户能够随时随地访问无线网络的要求。违反可用性，称为拒绝服务，将导致授权用户成为无法访问无线网络，这反过来又导致不满意的用户体验。 综上所述，无线网络的安全性能要求应该和有线网络一样，包括真实性、保密性、完整性和可用性的要求。然而，由于广播的广播传播的性质，实现这些无线网络中的安全要求比有线网络更具挑战性。例如，无线网络的可用性是非常脆弱的，因为施加无线电信号的干扰攻击，可以很容易地破坏和阻断无线物理层通信。因此，与有线网络相比，无线系统的安全性能面临更高的要求。 3无线网络的安全漏洞及挑战 无线网络和有线网络有相似之处，它们都采用OSI分层协议的体系结构，在本节中，每一层都有自己独特的安全挑战和问题，由于不同的层依赖于不同的协议，因而表现出不同的安全漏洞。以下总结了无线攻击可能遇到的安全漏洞及挑战。 3.1物理层攻击 物理层位于最底层，用于指定信号传输的物理特性，无线通信的广播特性使其极易受到窃听和干扰。在无线网络中，只要窃听者位于源节点的传输覆盖区域，会话极有可能被窃听。为保证机密传输，采用加密技术，依靠秘密密钥，以防止窃听攻击拦截数据传输，在这种情况下，即使窃听者窃听到会话，因没有密钥而很难从密文中提取到信息。 此外，在无线网络中的恶意节点可以很容易地干扰正常用户间的通信，这被称为干扰攻击（也称为DoS攻击），损害合法用户的网络可用性。为此，扩频技术（将信号发射在比原来频带较宽的光谱带宽上）被广泛认可为抵御DoS攻击的有效手段。 3.2MAC层攻击 在MAC层，CSMA/CA，CDMA，OFDMA智能信道接入控制机制使多个网络节点访问共享介质。通常，每个网络节点配备一个网卡和一个唯一的MAC地址用于用户认证。攻击者试图用恶意更改其分配的MAC地址被称为MAC地址欺骗，这是MAC攻击的主要技术。此外，MAC的攻击者通过窃听网络流量，通过分析听到的流量窃听节点的MAC地址，这称为身份盗窃攻击，攻击者试图通过身份盗窃假装是合法的网络节点，并获得受害者节点的保密信息。 除了上述MAC欺骗和身份盗窃，MAC层的攻击类还包括MITM攻击和网络注入。通常，一个MITM攻击是指攻击者为了拦截一对合法通信节点的MAC地址首先“嗅”网络的通信，然后模拟两个受害者并建立与他们的联系，这样，MITM攻击者作为受害者使他们之间的中继觉得他们之间的沟通与对方直接通过专用连接。在现实中，他们的会话被攻击者截获和控制。相比之下，MITM攻击的目的是防止网络设备的运行，如路由器，交换机等，通过注入伪造的网络重新配置命令，在这种情况下，如果一个压倒性的伪造的网络命令开始，整个网络可能会瘫痪，因此需要重新启动或重新编程的所有网络设备。 3.3网络层的攻击 网络层攻击利用IP层的弱点，即所谓的Smurf攻击、IP 欺骗和劫持。具体说来，IP欺骗是攻击者复用一个伪造的IP 地址用于隐藏身份或冒充另一个网络节点进行非法活动。IP 劫持如果攻击者成功劫持到IP地址，就可以断开合法用户重 通信设计与应用83
5G无线通信网络物理层技术研究 发表时间：2019-08-14T13:19:17.590Z 来源：《防护工程》2019年10期作者：粟茜 [导读] 现阶段，随着社会的发展，我国的现代化建设的发展也突飞猛进。 中时讯通信建设有限公司广东广州 510000 摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的现代化建设的发展也突飞猛进。现代信息技术的应用实践也在很大程度上促进了无线通信领域的技术进步，如今4G通信技术在无线通信领域的应用已经比较成熟，而我国计划在2020年以后基本实现5G通信，这一计划对于我国5G 无线通信网络技术的研究提出了更高的要求。由此，本文将深入探究5G无线通信网络关于物理层的关键技术，以期促进我国5G无线通信网络的建设和发展。 关键词：5G无线通信网络；物理层技术；研究 引言 在目前的现状下，各地表现为迅速增多的移动通信用户，并且移动通信网络也呈现不断升级的总体趋势。作为现阶段的全新无线通信手段，5G无线通信构成了无线通信领域的发展目标。然而实质上，5G通信网络包含较为复杂的网络内部构成，尤其是其中的网络物理层需要依赖多种5G关键技术才能得以建成。对于健全5G通信网络而言，全面保障无线网络通信实效的着眼点就在于改进物理层性能，据此达到提升整个通信网络运行效能的宗旨。 1构建5G无线通信网络的意义 1.1频谱资源得到了更好的利用 从以往的无线通信网络频谱资源利用得出，无线通信网络的频谱资源集中化，会使无线通信网络在传输过程中影响信息传递的速率，影响信息传递的整体质量，不利于网络构建。4G无线通信网络发展以来，技术人员为了能够提高信息传输速率，对频谱资源的使用量不断增加。5G无线通信网络可以合理、科学利用频谱资源，信息传输速率更加迅速。 1.2拥有更大的系统容量 随着互联网的快速发展，社会以迅猛的速度不断发展，已经进入到全新的数字化时代。相关数据显示，全球使用通信数据的数量呈千倍的趋势持续增长。随着社会的不断发展，使用通信数据的数量会不断增加，数量增加后，当前的4G技术在网络性能方面已经无法满足现代的网络需求。因此，只有5G无线通信网络技术才能够有效保证数据传输的稳定性，不管使用通信数据的数量增加多少，5G技术都可以实现信息的快速传播且不会受到影响。 1.3使用户得到更好的网络体验 用户对数据传输速率的需求不断增长，当数据传输速率能够充分满足用户的业务需求和应用需求时，人们就会追求更高的用户体验。无线网络环境需要实现高效、安全以及稳定发展，让用户能够随时随地体会网络的便利，这种无线通信网络技术在未来的发展中将会成为网络发展的主流。 25G无线通信网络信息技术 4G网络技术虽然具有较强的优势，但在具体的利用过程中，在频谱效率、用户数量、网络流量等方面，仍存在一定的问题。这就在一定程度上，推动了5G无线通信网络信息技术的发展。5G无线通信网络信息技术，主要是利用高频段进行通信，并为用户提供了高效的、稳定的、安全的、实时的无线通信方式。与4G网络技术相比，5G无线通信网络信息技术具有较为明显的优势，集中表现在以下三方面：首先，提升了频谱资源的利用率。就目前而言，全球可以利用的频谱资源主要集中在300MHz-3GHz，尤其是随着移动用户设备的持续增加，无线通信网络频谱出现资源过度集中的现象，这就在一定程度上影响了信息传递的速率，以及信息传递的整体质量。5G网络信息技术的研究，更进一步拓展了频率段，使其拓展为3-300GHz，实现了频谱资源的有效利用。其次，扩展了系统的容量。伴随着互联网信息技术的迅猛发展，人类社会已经全面进入到信息时代，且其使用数量已经出现千倍的增长趋势，信息社会也逐渐进入到大数据时代。在这种情况下，4G网络通信技术无法满足当前的需求。而5G无线通信网络技术的应用，提高了数据传输的稳定性，保证视频、音频、图片等信息的快速传播。最后，更加注重了用户的体验。网络通信技术的发展和应用，改变了人的生活方式，丰富了人们的日常。5G网络通信技术与4G网络技术相比，给用户提供了一个更加高效、流畅、便捷和稳定的无线互联网环境，不仅有效保证了技术的先先进行，更加重视用户随时随地体验。 3优化措施 3.1大规模MIMO技术 MIMO技术的应用，能够有效提高数据传输速率，提高系统的频谱效率、增加信号的覆盖范围，提高信号的传输质量，以及解决热点地区的高容量问题，对无线通信网络的建设是至关重要的，当前该技术在无线通信网络的构建中，已经得到了普遍的应用，但是5G无线通信网络在构建的过程中，对于信号的要求会更高，传统的MIMO技术已经无法满足其要求，在这种情况下，就必须要加强大规模MIMO技术的研究，通过对基站的改造，有效提高系统的容量和频谱效率。该技术在应用的过程中，只需要增加基站的天线数目，就能够增加系统容量，改造的过程十分便利；而且系统在应用的过程中成本比较低，输出功率却比较大，能够降低系统的运行成本；最后经过实验证明，天线数量增大，能在一定程度上解决噪声和干扰问题，所以该技术的应用能够有效提高信号的传输速率和质量。与原有的无线通信方式进行对比，MIMO的大规模技术具有传输容量较大、区域尺寸小以及传输速度更快的优势。这是由于，大规模技术针对利用通信频率的效率能够实现全面提高，并且确保覆盖于更广的移动通信范围。 3.2毫米波通信技术 任何无线通信网络在发展的过程中，都需要依赖频谱资源，频谱资源的利用率直接影响着无线通信网络的运行速率，现有无线通信网络在应用的过程中，频谱资源较为集中，而这有限的频谱资源在应用的过程中，必然会存在一定的漏洞和缺陷，影响无线通信的质量，所以在5G无线通信网络的物理层研究过程中，必须要提高频谱资源的利用率，解决频谱资源短缺问题。毫米波通信技术是针对频谱资源短缺
试卷二 一、单选题：（每题1分，共15分） 1．下面不属于计算机信息安全的是__A______。 （A）安全法规（B）信息载体的安全保护 （C）安全技术（D）安全管理 2．在计算机密码技术中，通信双方使用一对密钥，即一个私人密钥和一个公开密钥，密钥对中的一个必须保持秘密状态，而另一个则被广泛发布，这种密码技术是___C_____。 （A）对称算法（B）保密密钥算法 （C）公开密钥算法（D）数字签名 3.认证使用的技术不包括___C_____。 （A）消息认证（B）身份认证 （C）水印技术（D）数字签名 4. ____A____是采用综合的网络技术设置在被保护网络和外部网络之间的一道屏障，用 以分隔被保护网络与外部网络系统防止发生不可预测的、潜在破坏性的侵入，它是不同网络或网络安全域之间信息的唯一出入口。 （A）防火墙技术（B）密码技术 （C）访问控制技术（D）VPN 5．计算机病毒通常是___D_____。 （A）一条命令（B）一个文件 （C）一个标记（D）一段程序代码 6．信息安全需求不包括____D____。 （A）保密性、完整性（B）可用性、可控性 （C）不可否认性（D）语义正确性 7．下面属于被动攻击的手段是___C_____。 （A）假冒（B）修改信息 （C）窃听（D）拒绝服务 8.下面关于系统更新说法正确的是____A____。 （A）系统需要更新是因为操作系统存在着漏洞 （B）系统更新后，可以不再受病毒的攻击 （C）系统更新只能从微软网站下载补丁包 （D）所有的更新应及时下载安装，否则系统会立即崩溃 9．宏病毒可以感染___C_____。 （A）可执行文件（B）引导扇区/分区表 （C）Word/Excel文档（D）数据库文件 10．WEP认证机制对客户硬件进行单向认证，链路层采用___B_____对称加密技术，提供40位和128为长度的密钥机制。 （A）DES （B）RC4 （C）RSA （D）AES 11．在开始进入一轮DES时先要对密钥进行分组、移位。 56位密钥被分成左右两个部分，每部分为28位。根据轮数，这两部分分别循环左移____A____。 （A）1位或2位（B）2位或3位 （C）3位或4位（D）4位或5位 12．在防火墙双穴网关中，堡垒机充当网关，装有____B______块网卡。
无线传感器的网络结构 一个典型的无线传感器网络的系统架构包括分布式无线传感器节点（群）、接收发送器汇聚节点、互联网或通信卫星和任务管理节点等，如下图所示： 无线传感器网络系统架构 其中A—E则为分布式无线传感器节点群，这些节点群随机部署在监测区域内部或附近，能够通过自组织方式构成网络。这些节点通常是一个微型的嵌入式系统，它们的处理能力、存储能力和通信能力相对较弱，通过携带有限能量的电池供电。从功能上看这些节点，它们不仅要对本地收集的信息进行收集及处理，而且要对其他节点转发来的数据进行存储、管理和融合等处理，同时与其他节点协作完成一些特定的任务。 汇聚节点的各方面能力相对于上述节点群而言相对比较强，它连接传感器网络、Internet等外部网络，实现两种协议栈之间的通信协议转换，同时发布管理节点的监测任务，并把收集的数据转发到外部网络上。 当我们设计无线传感器网络体系结构时要注重以下几个方面： 1.节点资源的有效利用。由于大量低成本微型节点的资源有限，怎样有效地管 理和使用这些资源，并最大限度地延长网络寿命是WSN研究面临的一个关键技术挑战，需要在体系结构的层面上给予系统性的考虑。可供着手的方面有:○1选择低功耗的硬件设备，设计低功耗的MAC协议和路由协议。○2各功能模块间保持必要地同步，即同步休眠与唤醒。○3从系统的角度设计能耗均衡的路由协议，而不是一味的追求低功耗的路由协议，这就需要体系结构提供跨层设计的便利。○4由于节点上计算资源与存储资源有限，不适合进行复杂计算与大量数据的缓存，因此一些空间复杂度和时间复杂度高的协议与算法不适合于WSN的应用。○5随着无线通信技术的进步，带宽不断增加，例