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面向无人机认证的基于联邦学习的零信任轻量网络

信号处理 2025-07-08 v1

摘要

无人机(UAV)正日益被集成到下一代网络中,以增强通信覆盖与网络容量。然而,无人机的动态与移动特性带来了显著的安全挑战,包括干扰、窃听与网络攻击。为应对这些安全挑战,本文提出一种基于联邦学习的零信任轻量网络,以增强无人机网络的安全性。提出了一种新颖的轻量频谱图网络用于无人机认证与拒绝,能够基于频谱图有效认证并拒绝无人机。实验表明,LSNet 在识别已知与未知无人机类别方面均具有卓越性能,在准确率、模型紧凑性与存储需求方面较现有基准有显著提升。值得注意的是,当使用全部五个客户端进行训练时,LSNet 对已知无人机类型的准确率超过 80%80\%,对未知类型的接收机工作特性曲线下面积(AUROC)达到 0.70.7。进一步的分析探讨了客户端数量变化与未知无人机存在的影响,进一步验证了所提框架在实际联邦学习场景中的实用性与有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.05111,
  title  = {A Federated Learning-based Lightweight Network with Zero Trust for UAV Authentication},
  author = {Hao Zhang and Fuhui Zhou and Wei Wang and Qihui Wu and Chau Yuen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.05111},
  year   = {2025}
}

备注

accepted by IEEE Transactions on Information Forensics and Security