移动Ad Hoc网络安全路由协议研究

论文摘要

移动Ad Hoc网络是由移动节点构成的,不依赖任何固定基础设施(例如基站)的无线网络。这种网络结构在军事、灾难救助,探险等通信基础设施无法覆盖或者遭到破坏的环境中有很好应用前景。而在商业应用中,移动Ad Hoc网络同样可以为无基础设施的环境提供强壮的通信服务,例如移动会议,智能设备组网或者是传感器网络等等。我们详细研究了现有的移动Ad Hoc网络路由协议以及现有的安全路由协议,分析了这些路由协议的特点及优缺点,并且重点研究了其在安全性方面的不足。基于对现有安全路由协议——ARAN协议的研究,重点是对其安全性、对抗各种常见的攻击方式和路由建立的效率方面的研究,指出了该协议具有较高的安全性,能够防止各种针对Ad Hoc网络路由协议的典型攻击。但是由于其在路由建立过程中每个节点均需要对路由发起请求和路由返回数据包进行验证前一跳节点签名和加上自己的签名的操作,而且为了不暴露网络拓扑结构,整个路由建立过程不记录具体路由路径,导致每个节点只有端到端的路由记录。本文针对ARAN协议的以上不足,进一步提出了一种改进的安全路由方案——EARAN协议,并分析了EARAN协议在安全性和效率方面的性能,说明了EARAN协议不仅能保证像ARAN一样的安全性能,在效率上也有了一定的提高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究内容和本文所作的工作
• 1.3 本文的组织结构
• 第二章 移动Ad Hoc网络概述
• 2.1 移动 Ad Hoc网络的历史和发展
• 2.2 移动 Ad Hoc网络结构
• 2.3 移动 Ad Hoc网络特性
• 2.4 移动 Ad Hoc的关键技术
• 2.5 移动 Ad Hoc的网络应用
• 第三章 移动Ad Hoc网络路由协议
• 3.1 先验式路由协议
• 3.1.1 先验式路由协议简介
• 3.1.2 DSDV协议
• 3.2 反应式路由协议
• 3.2.1 反应式路由协议简介
• 3.2.2 AODV协议
• 3.2.3 DSR协议
• 3.3 混合式路由协议
• 3.3.1 混合式路由协议简介
• 3.3.2 ZRP协议
• 3.4 几种路由协议性能比较
• 第四章 移动 Ad Hoc网络安全路由协议
• 4.1 Ad Hoc网络路由协议的典型攻击模型
• 4.2 基于Ad Hoc网络路由协议的安全路由协议
• 4.2.1 SRP安全路由协议
• 4.2.2 SAODV安全路由协议
• 4.3 认证路由协议ARAN
• 4.3.1 ARAN路由协议概述
• 4.3.2 公钥证书的申请和发布
• 4.3.3 路由发现
• 4.3.4 路由建立
• 4.3.5 路由维护
• 4.3.6 安全性分析
• 第五章 基于ARAN的安全路由协议
• 5.1 问题的提出
• 5.2 EARAN安全路由协议
• 5.2.1 EARAN协议设计思想
• 5.2.2 相关假设
• 5.2.3 网络中的认证服务
• 5.2.4 网络初始化
• 5.2.5 路由发现
• 5.2.6 路由建立
• 5.2.7 路由维护
• 5.3 性能分析
• 5.3.1 安全性分析
• 5.3.2 效率分析
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 在读期间的研究成果