Tesis doctoral de Olga León Abarca
La tecnología de radio cognitiva ha sido propuesta como solución para reutilizar aquellas porciones del espectro licenciado en desuso por parte de sus propietarios legítimos. Las radios cognitivas son dispositivos inteligentes capaces de escuchar el medio e identificar las bandas de frecuencia libres. Basándose en su percepción del entorno y en experiencias previas, estos dispositivos pueden autoconfigurarse de forma óptima en cuanto a parámetros de transmisión se refiere, como por ejemplo frecuencia, codificación o modulación. Como consecuencia, las redes de radio cognitivas pueden actuar como usuarios secundarios del espectro liberado por los usuarios primarios o legítimos del mismo, siempre y cuando no interfieran las comunicaciones primarias. el despliegue con éxito de redes de radio cognitivas depende en gran medida de la implementación de mecanismos que permitan, de un modo eficiente, detectar qué frecuencias no están siendo utilizadas por usuarios primarios, adaptarse a los cambios en el entorno y gestionar el espectro disponible. en esta tesis se aborda el reto de proporcionar seguridad en dichas redes. Puesto que se trata de una tecnología todavía en desarrollo, cumplir con este objetivo implica no sólo proporcionar contramedidas para los ataques que ya han sido presentados en la literatura, sino identificar nuevas amenazas y evaluar el impacto que pueden tener en sus prestaciones. las principales contribuciones de esta tesis se pueden resumir tal y como se detalla a continuación. En primer lugar, se elabora un estudio crítico del estado del arte en este campo. Se proporciona un análisis de las amenazas identificadas en la literatura y se discute la eficacia de las correspondientes contramedidas propuestas hasta el momento. A raíz de este trabajo, se proporcionan un conjunto de pautas a seguir para el diseño de un sistema de detección de ataques para redes de radio cognitivas. Se definen los componentes de dicho sistema y se describen las principales características de cada uno de ellos. Esta descripción a alto nivel constituye la segunda contribución de esta tesis. la tercera contribución es la propuesta de un nuevo ataque cross-layer al protocolo tcp. Se proporciona un modelo analítico del impacto que dicho ataque puede tener sobre el caudal de las conexiones tcp que se establecen en redes de radio cognitivas, así como un conjunto de contramedidas para detectar y mitigar el efecto del mismo. los ataques de emulación de usuarios primarios constituyen una de las mayores amenazas a redes de radio cognitivas. En la cuarta contribución de esta tesis, se propone un método cooperativo de localización para tratar dichos ataques. Dicho método permite estimar la posición de un emisor basándose en un conjunto de medidas temporales que proporcionan los miembros de la red. A partir de esta estimación, puede determinarse la legitimidad de una determinada transmisión y detectar ataques de emulación de primario. los mecanismos cooperativos pueden dar rienda suelta a comportamientos maliciosos en los que uno o varios miembros de la red proporcionan información falsa con el objetivo de degradar el funcionamiento de la red. La quinta y última contribución de esta tesis aborda este problema en el contexto de un método cooperativo de localización. Se propone un mecanismo basado en la mediana de mínimos cuadrados que permite detectar medidas falsas y proporcionar robustez al proceso de localización frente a las mismas. la eficiencia y la precisión de las diversas metodologías propuestas se muestran mediante simulación.
Datos académicos de la tesis doctoral «Contributions to the security of cognitive radio networks«
- Título de la tesis: Contributions to the security of cognitive radio networks
- Autor: Olga León Abarca
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 31/01/2012
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Juan Bautista Hernández Serrano
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Miguel Soriano ibáñez
- Andrés Marin lopez (vocal)
- gregorio Martínez pérez (vocal)
- Francisco Javier Lopez muñoz (vocal)