基于无线网信号CO复杂度的非法入侵识别方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于无线网信号CO复杂度的非法入侵识别方法，涉及信息安全防护领域，包括如下步骤：首先，对原始无线网信号序列进行信号去直流处理，获得去直流信号序列，其次，进行信号傅里叶变换处理，获得傅里叶变换序列；然后，根据门限能量值，对所述傅里叶变换序列进行序列重构，并求解C0复杂度的估计值；最后，利用最近邻方法对非法入侵进行识别。此外，本发明专利技术还公开一种基于无线网信号CO复杂度的非法入侵识别系统。本发明专利技术不依赖于密码、MAC地址验证、数字水印等传统的无线网络安全防护手段，彻底解决密码泄露、伪造MAC地址或数字水印等安全威胁。同时，本发明专利技术计算效率高，处理延迟小。

【技术实现步骤摘要】
基于无线网信号CO复杂度的非法入侵识别方法及系统
本专利技术涉及无线网络/信息安全防护领域，特别涉及一种基于无线网信号CO复杂度的非法入侵识别方法及系统。
技术介绍
辐射源指纹识别又称为辐射源细微特征识别，它是指利用辐射源信号中所蕴含的“指纹”来进行个体身份识别的一门技术。正如人类指纹各不相同一样，由于组成器件及生产调试过程的差异，即使是相同厂家、相同型号、相同生产批次的不同无线网络终端个体之间也会存在细微的差别，这种差别表现在其发射的信号中，被称为辐射源个体的“指纹”特征。传统的无线网络非法入侵检测主要是基于密钥认证、数字证书等方式，一旦发生密钥泄露或者数字证书被伪造，无线网络存在巨大的安全漏洞，难以有效应对非法用户的入侵。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于无线网信号CO复杂度的非法入侵识别方法及系统，针对现有技术存在的问题：无线网络非法入侵检测主要是基于密钥认证、数字证书等方式，一旦发生密钥泄露或者数字证书被伪造，无线网络存在巨大的安全漏洞，难以有效应对非法用户的入侵；提出一种非法入侵识别方法及系统。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于无线网络信号CO复杂度的非法入侵识别方法，包括如下步骤：S1、对原始无线网信号序列s(i)进行信号去直流处理，获得去直流信号序列x(i)；S2、对所述去直流信号序列x(i)进行信号傅里叶变换处理，获得傅里叶变换序列X(k)；S3、根据门限能量值GN，对所述傅里叶变换序列X(k)进行序列重构，获得重构序列S4、根据所述傅里叶变换序列X(k)及重构序列求解C0复杂度的估计值C0；S5、根据所述C0复杂度，利用最近邻方法对非法入侵进行识别。其中，所述步骤S3具体包括：S31、求解所述傅里叶变换序列X(k)的门限能量值GN，所述所述δ为预设值；所述N为序列长度，所述N为正整数，k＝0,1,K,N-1；S32、对所述傅里叶变换序列X(k)进行序列重构，获得重构序列所述满足：在该技术方案中，通过对无线网信号序列进行数值处理，根据所述C0复杂度，利用最近邻方法对非法入侵进行识别，采用该技术方案，可以有效识别出无线终端设备的“指纹”，辨析出非法用户，避免非法用户通过伪造密匙、数字证书入侵无线网络系统，达到信息安全的目的。同时，在该技术方案中，通过求解计算门限能量值来对序列进行重构滤波，有效提高辨析精度；而采用复杂度来评估信号非线性特征，该物理量能够很好的表征信号序列的细微指纹特征，提高个体辨识精度。该技术方案是一种全新的无线网络安全防护机制，不依赖于密码、MAC地址验证、数字水印等传统安全防护手段，彻底解决密码泄露、伪造MAC地址或数字水印等安全威胁。并且，具有计算效率高、处理延迟小的优点。进一步而言，所述步骤S1包括：S11、根据采集到的原始无线网信号序列{s(i)}(i＝1,2,K,N)，求解原始数据样本均值s0；所述S12、对所述原始无线网信号序列进行去直流操作，得到去直流信号序列{x(i)}(i＝1,2,K,N)；所述x(i)＝s(i)-s0,i＝1,2,K,N。在该技术方案中，通过求平均值，并将序列的各个序列值减去平均值，达到去直流的目的，采用该技术方案，计算量小，有效提高系统的计算效率、减少延时。进一步而言，所述步骤S2包括：对所述去直流信号序列{x(i)}(i＝1,2,K,N)进行信号傅里叶变换处理，获得傅里叶变换序列X(k)(k＝0,1,L,N-1)；所述其中，所述所述j为虚数单位。在该技术方案中，通过傅里叶变化，将时域转换为频域，便于计算求解。进一步而言，所述步骤S4包括：求解C0复杂度的估计值C0，所述在该技术方案中，通过计算C0复杂度，并作为无线设备的指纹，便于设备辨析，提高识别准确率。进一步而言，所述步骤S5包括：S51、求解所述C0复杂度与目标模板的欧式距离d，所述所述C0model为所述目标模版的C0复杂度；S52、将所述欧式距离d与异常值门限进行比较，如果小于门限，则认为是合法目标；如果超过门限，则判断为非法目标。在该技术方案中，将采集到的无线设备的C0复杂度与目标模版进行比对，以便于确认其是否为非法用户。为解决现有技术的问题，本专利技术还提供了一种基于无线网络信号CO复杂度的非法入侵识别系统，包括：去直流模块，用于对原始无线网信号序列s(i)进行信号去直流处理，获得去直流信号序列x(i)；傅里叶变换模块，用于对所述去直流信号序列x(i)进行信号傅里叶变换处理，获得傅里叶变换序列X(k)；序列重构模块，用于根据门限能量值GN，对所述傅里叶变换序列X(k)进行序列重构，获得重构序列复杂度估计模块，用于根据所述傅里叶变换序列X(k)及重构序列求解C0复杂度的估计值C0；非法入侵识别模块，用于根据所述C0复杂度，利用最近邻方法对非法入侵进行识别。其中，所述序列重构模块，被配置为：求解所述傅里叶变换序列X(k)的门限能量值GN，所述所述δ为预设值；所述N为序列长度，所述N为正整数，k＝0,1,K,N-1；对所述傅里叶变换序列X(k)进行序列重构，获得重构序列所述满足：进一步而言，所述去直流模块被配置为：根据采集到的原始无线网信号序列{s(i)}(i＝1,2,K,N)，求解原始数据样本均值s0；所述对所述原始无线网信号序列进行去直流操作，得到去直流信号序列{x(i)}(i＝1,2,K,N)；所述x(i)＝s(i)-s0,i＝1,2,K,N。进一步而言，所述傅里叶变换模块，被配置为：对所述去直流信号序列{x(i)}(i＝1,2,K,N)进行信号傅里叶变换处理，获得傅里叶变换序列X(k)(k＝0,1,L,N-1)；所述其中，所述所述j为虚数单位。进一步而言，所述复杂度估计模块，被配置为：求解C0复杂度的估计值C0，所述进一步而言，所述非法入侵识别模块，被配置为：求解所述C0复杂度与目标模板的欧式距离d，所述所述C0model为所述目标模版的C0复杂度；将所述欧式距离d与异常值门限进行比较，如果小于门限，则认为是合法目标；如果超过门限，则判断为非法目标。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过对无线网信号序列进行数值处理，根据所述C0复杂度，利用最近邻方法对非法入侵进行识别，采用该技术方案，可以有效识别出无线终端设备的“指纹”，辨析出非法用户，避免非法用户通过伪造密匙、数字证书入侵无线网络系统，达到信息安全的目的。同时，在该技术方案中，通过求解计算门限能量值来对序列进行重构滤波，有效提高辨析精度；而采用复杂度来评估信号非线性特征，该物理量能够很好的表征信号序列的细微指纹特征，提高个体辨识精度。本专利技术是一种全新的无线网络安全防护机制，不依赖于密码、MAC地址验证、数字水印等传统的无线网络安全防护手段，彻底解决密码泄露、伪造MAC地址或数字水印等安全威胁。并且，具有计算效率高、处理延迟小的优点。附图说明图1是本专利技术一具体实施例的流程示意图；图2是本专利技术一具体实施例中的无线网卡信号原始数据的波形图；图3是本专利技术一具体实施例经去直流后的无线网卡信号波形图；图4是本专利技术一具体实施例经傅里叶变换后的波形图；图5是本专利技术一具体实施例经序列重构后的波形图；图6是四个同一批次的DareGlobalDW505USB接口无线网卡信号的C0复杂度特征的箱本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于无线网信号CO复杂度的非法入侵识别方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、对原始无线网信号序列s(i)进行信号去直流处理，获得去直流信号序列x(i)；S2、对所述去直流信号序列x(i)进行信号傅里叶变换处理，获得傅里叶变换序列X(k)；S3、根据门限能量值GN，对所述傅里叶变换序列X(k)进行序列重构，获得重构序列

【技术特征摘要】
1.基于无线网信号CO复杂度的非法入侵识别方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、对原始无线网信号序列s(i)进行信号去直流处理，获得去直流信号序列x(i)；S2、对所述去直流信号序列x(i)进行信号傅里叶变换处理，获得傅里叶变换序列X(k)；S3、根据门限能量值GN，对所述傅里叶变换序列X(k)进行序列重构，获得重构序列S4、根据所述傅里叶变换序列X(k)及重构序列求解C0复杂度的估计值C0；S5、根据所述C0复杂度，利用最近邻方法对非法入侵进行识别；其中，所述步骤S3具体包括：S31、求解所述傅里叶变换序列X(k)的门限能量值GN，所述所述δ为预设值；所述N为序列长度，所述N为正整数，k＝0,1,K,N-1；S32、对所述傅里叶变换序列X(k)进行序列重构，获得重构序列所述满足：2.如权利要求1所述的基于无线网信号CO复杂度的非法入侵识别方法，其特征在于，所述步骤S1包括：S11、根据采集到的原始无线网信号序列{s(i)}(i＝1,2,K,N)，求解原始数据样本均值s0；所述S12、对所述原始无线网信号序列进行去直流操作，得到去直流信号序列{x(i)}(i＝1,2,K,N)；所述x(i)＝s(i)-s0,i＝1,2,K,N。3.如权利要求1所述的基于无线网信号CO复杂度的非法入侵识别方法，其特征在于，所述步骤S2包括：对所述去直流信号序列{x(i)}(i＝1,2,K,N)进行信号傅里叶变换处理，获得傅里叶变换序列X(k)(k＝0,1,L,N-1)；所述其中，所述所述j为虚数单位。4.如权利要求1所述的基于无线网信号CO复杂度的非法入侵识别方法，其特征在于，所述步骤S4包括：求解C0复杂度的估计值C0，所述5.如权利要求1所述的基于无线网信号CO复杂度的非法入侵识别方法，其特征在于，所述步骤S5包括：S51、求解所述C0复杂度与目标模板的欧式距离d，所述所述C0model为所述目标模版的C0复杂度；S52、将所述欧式距离d与异常值门限进行比较，如果小于门限，则认为是合法目标；如果超过门限，则判断为非法目标。6.基于无线网信号CO复杂度的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄知涛，王翔，王丰华，黄光泉，梁江海，杨凯，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43