认知无线电作为一门新兴的通信技术，其目的是在不影响主用户正常通信的基础上使得认知用户能够通过机会方式接入主用户的空闲频段，动态的利用频谱，从而极大地提高频谱利用率。　　 目前认知无线电网络(Cognitive Radio Networks，CRN)关键技术的研究工作对MAC层安全的研究还不多。分布式多信道CRN频谱可用性动态变化及频谱多样性的特点给MAC层协议的设计带来了新的安全挑战，要求认知无线电网络MAC层协议设计时要充分考虑信道信息的机密性和节点合作的无私性并防止恶意节点抢占信道，设计新的安全机制保证MAC协议安全运行。　　 本文研究了多信道认知无线电网络MAC层现有技术及其接入协议的国内外最新研究进展，选择目前唯一一种完全按认知无线电特性设计的分布式MAC协议C-MAC[39]作为基础协议设计安全MAC协议，分别分析和解决CR网络MAC层两大安全问题——拒绝服务(Denial of Service，DoS)攻击和自私行为(Selfish Misbehaviors)。　　 本文提出一种新的认知无线电MAC层DoS攻击方式——信道抢占式DoS攻击，并详细分析这种DoS攻击在CRN中的攻击方式。针对该攻击提出帘式关联结构与NTRU公钥算法结合的双重接入认证，并设计全新的安全信道切换策略组成SC-MAC(Secure C-MAC)协议抵御该攻击。　　 本文还在C-MAC协议基础上研究认知网络MAC层的自私行为，说明其以隐藏可用信道为主的新特征和检测方法，针对认知网络MAC层自私行为的新特点，本文设计出基于puzzle的自私行为惩罚机制(Puzzle-BasedPunishment Mechanism，PBPM)，该机制提出节点自私系数，并利用puzzle的破解复杂性和难度可调性对节点的自私行为进行惩罚。