حسگری طیفی در حضور مهاجم هوشمند تقلیدکننده‌ی کاربر اولیه و تاثیر آن بر عملکرد و برون دهی شبکه‌های رادیو‌شناختی

شبکه‌های رادیوشناختی یکی از راهکار های پیشنهادشده برای مقابله با کمبود طیف در سرویس‌های مبتنی بر مخابرات بی‌سیم است. حسگری طیفی فرایندی حیاتی در شبکه‌ها‌ی رادیو شناختی است که هرگونه تداخل در عملکرد آن سبب آسیب رسیدن به شبکه می شود. در این مقاله مهاجم هوشمندی معرفی ‌شده است که در طی زمان ‌حسگری، طیف را حس می کند و به‌محض خارج شدن کاربر اولیه وارد کانال می‌شود و با تقلید رفتار کاربر اولیه سعی در تصاحب طیف دارد. ترافیک کاربر اولیه و مهاجم هوشمند تقلیدکننده‌ی کاربر اولیه به‌صورت فرایند مارکوف وابسته به زمان مدل شده است. در ادامه با محاسبه‌ی عملکرد شبکه‌ی رادیوشناختی و برون دهی شبکه‌ی کاربران ثانویه در حضور مهاجم هوشمند تقلیدکننده‌ی کاربر اولیه، تاثیر پارامترهای ترافیک کاربر اولیه و مهاجم هوشمند تقلیدکننده‌ی کاربر اولیه بر آن‌ها موردبررسی قرارگرفته است. هم‌چنین حمله‌ی مهاجم تقلیدکننده‌ی کاربر اولیه در روش‌های سنتی و حمله به‌صورت هوشمند مورد مقایسه قرارگرفته است، نتایج نشان می‌دهند در حالت حمله به‌صورت هوشمند، برون دهی شبکه‌ی کاربران ثانویه بیشتر مورد آسیب قرار می گیرد و حتی در صورت انتخاب پارامترهای ترافیک حمله‌ی مناسب می‌توان برون دهی را به صفر رساند.

Spectrum Sensing in the Presence of Smart Primary User Emulation Attacker and Its Impact on Performance and Throughput of Cognitive Radio Networks

Cognitive radio network is one of the proposed solutions to handle the scarcity of spectrum in the wireless communications systems. Spectrum sensing is the key step in the cognitive radio implementation and any problem in this functionality leads to the severe degradation in network performance. In this paper, a smart attacker is introduced which during the sensing period time, senses the spectrum and whenever primary user leaves, enters to channel. Then by emulating the behavior of the primary user, the attacker tries to reduce the spectral efficiency. We model the primary user and smart primary user emulation attacker traffics by a time dependent Markov process. By calculating the performance of the cognitive radio network and throughput of secondary user rsquo;s network in the presence of the smart primary user emulation attacker, the impact of the traffic parameters over such performances are evaluated. Also launching primary user emulation attack in conventional and smart attacking methods are compared. The simulation results demonstrate that in the case of smart attacking, the throughput of the secondary user rsquo;s network degrades considerably and if the appropriate attack traffic parameters are chosen, throughput might get close to zero.