Securing Aodv Routing Protocol Against Wormhole Attack in Wireless Mobile Ad Hoc Networks

摘要

虫洞(Wormhole)是移动自主网(MANET)中一个很严重的攻击之一,它主要是针对路由协议的运行。经典的AODV协议很容易受到这种攻击,目前已经提出了很多方法用来保障AODV协议的安全,并且对于AODV提供真实、可靠和无拒绝的安全性产生了很大的影响,但是这并不能保护网络不受虫洞攻击。已有研究者提出了不同的技术来保护网络不受虫洞攻击,但是许多技术都是依赖区域设备(GPS,天线)的使用或者时间同步钟。如果不使用这些设备,就不能达到很好的效率。
　　 因此,本文的目的是用一种更有效的机制保障AODV路由,这种机制能检测并防止MANET中的虫洞攻击,并且不使用任何定位设备或时间同步。
　　 本文的主要工作是:
　　 (1)设计一种基于AODV能提供抵御虫洞攻击的路由协议；
　　 本文提出了一种新的基于虫洞防御机制(Wormhole Defense Mechanism-WDM)的路由协议,它是AODV路由协议的扩展。在WDM中,由于虫洞所产生的两个假邻居的传输时间比两个真正的邻居的传输时间大的多,本文采用的防御机制可以帮助在下一个路由发现中删除假邻居。这种机制能在给网络带来任何破坏之前检测出隐藏和暴露虫洞、带内和带外虫洞,因为这些虫洞在路由建立过程中就能被检测出来。
　　 (2)对现有的协议的性能进行评估。
　　 仿真结果表明WDM是可靠的,在分组投递率方面比AODV有更好的性能,并且在WDM中,通过虫洞发送出的分组数大大减少。另外,路由开销的分析表明WDM不需要太多的内存和带宽开销。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:图表目录

CHAPTER 1:INTRODUCTION

1.1.Motivation

1.2.Thesis contribution

1.3.Organization of the thesis

CHAPTER 2:BACKGROUND AND PREVIOUS WORKS

2.1.Routing protocols for MANET and AODV

2.1.1.Routing protocols for MANET

2.1.2.AODV

2.2.Secure routing in MANET

2.2.1.Security services and challenges in MANET

2.2.2.Attacks on ad hoc routing

2.2.3.Secure ad hoc routing

2.2.4.Vulnerability of AODV

2.2.5.Securing AODV

2.3.Wormhole Attack

2.4.Previous works in detecting the wormhole attack

2.5.Summary

CHAPTER 3: THE WORMHOLE DEFENSE MECHANISM“WDM”

3.1. Route discovery in WDM

3.2. The route table and routing messages format in WDM

3.3. Wormhole detection

3.4. WDM algorithm

3.5. Summary

CHAPTER 4: EXPERIMENTS, RESULTS AND ANALYSIS

4.1. Simulation environment

4.2. Simulation results and analysis

4.2.1. Packet Delivery Fraction and Packet Loss Rate

4.2.2. Fraction of packets sent through the wormhole

4.3. Comparison of simulation results between WDM and other recent researches

4.4. Analysis of memory and bandwidth overhead for routing packets

4.4.1. Memory overhead

4.4.2. Bandwidth overhead

4.5. Summary

CHAPTER 5: CONCLUSION AND FUTURE WORK

REFERENCES

ACKNOWDGEMENTS

APPENDIX