分散式推理中的拜占庭數據攻擊及其防禦方法研究

《分散式推理中的拜占庭數據攻擊及其防禦方法研究》是依託浙江大學，由陳惠芳擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：分散式推理中的拜占庭數據攻擊及其防禦方法研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：陳惠芳
• 項目類別：面上項目

項目摘要

分散式推理是無線網路的基本套用，其可靠性一直受到關注。拜占庭數據是最潛在的內部攻擊，使網路安全面臨嚴峻的挑戰。但是，拜占庭數據攻擊對分散式推理性能的影響程度尚不明確，含拜占庭數據的分散式推理如何可靠決策還未定論，使分散式推理對拜占庭數據免疫的網路條件還不確定。 本項目擬研究分散式推理中的拜占庭數據攻擊及其防禦方法，重點研究分散式檢測、分散式目標定位與跟蹤、大規模網路分散式狀態估計中的拜占庭數據攻擊及其防禦方法三個方面。具體地，以分散式推理工作機理與拜占庭數據攻擊模型為基礎，以量化表征攻擊影響與推理性能間關係為指導，以攻擊防範（對隱秘攻擊與不可識別攻擊免疫的網路條件）-抵禦（拜占庭節點識別/惡意數據處理）-容忍（寬容的分散式推理方法）為主線，綜合套用多學科的理論工具與思想方法，本質上解決分散式推理中的拜占庭數據攻擊問題。 預期研究成果為設計、部署與套用安全的無線網路提供科學依據與理論指導。

結題摘要

隨著無線通信技術的迅速發展，分散式網路越來越受到人們的關注。分散式檢測、分散式目標定位和分散式估計是分散式網路的三個重要基礎套用。然而，分散式系統結構具有的開放特性會衍生出一系列安全問題，其中拜占庭數據攻擊是分散式網路中典型的網路攻擊之一。本項目研究了大規模網路分散式檢測、分散式目標定位和分散式估計中的拜占庭數據攻擊及其防禦問題。研究主要從攻擊與防禦兩方面入手，首先，通過提出有效的攻擊方法暴露分散式網路存在的安全漏洞，從而深入分析分散式網路的脆弱性；其次，針對已知的攻擊手段，提出有效的檢測與防禦方法，通過對惡意攻擊的檢測，剔除或隔離在分散式網路中的惡意節點，從而使得分散式網路重新正常工作。最終的研究目標是提高分散式網路的安全性和可靠性。我們分別在無線感測網路分散式檢測中的數據篡改攻擊與防禦、認知無線電網路分散式檢測中的數據錯誤化攻擊檢測與防禦、分散式目標定位與與跟蹤中的拜占庭攻擊與防禦、分散式網路參數與節點狀態估計中的錯誤數據注入攻擊與防禦等方面取得了有創新性的研究成果，為後續研究打下了基礎。