应急移动AdHoc网络入侵检测技术研究

摘要

随着无线通信技术的快速发展和移动终端性能的提高，移动Ad Hoc网络在社会领域的运用也越来越广泛，例如当发生大地震、洪涝、交通事故以及遭受恐怖主义袭击，正常通信设备受损的情况下，应急通信的建立是最重要的事情之一。由于移动Ad Hoc网络具有多跳、移动性、网络拓扑结构动态变化、能量有限等特点，使得它容易受到网络恶意的攻击，如DOS攻击、黑洞攻击、窃听攻击等。因此，移动Ad Hoc网络安全问题成为近几年来研究的热点之一。
　　以往的移动Ad Hoc网络的安全措施只停留在被动防御阶段，不能够积极有效的阻止黑客的攻击，如身份认证、加密等手段。入侵检测可以作为移动Ad Hoc网络的第二道安全防线，弥补入侵防御技术中的不足，能够有效提高移动Ad Hoc网络的安全性。
　　生物免疫系统具有分布式、无中心控制节点、层次化结构、自学习等特点，能够对外来病原体的入侵起到良好清除的作用，维持机体的健康；另外，移动Agent是近几年来兴起的技术，它是分布式结构具有移动性、反应性、自主性、协作性、可执行性等特点。在实际应用中，将生物免疫原理与移动Agent相融合，提出了基于免疫Agent的应急移动Ad Hoc入侵检测模型。最后对入侵检测系统产生的大量漏警与误警，将博弈论思想引进到决策过程中，可以用来提高应急移动Ad Hoc网络入侵检测系统的检测效率。采用该方法，较好的解决了应急移动Ad Hoc网络安全问题，增强了应急移动Ad Hoc网络的性能。
　　本文主要完成了以下研究工作：
　　（1）为了减少路由维护代价，提高网络的性能，讨论了移动Ad Hoc网络的经典分簇的算法，分析了各算法的优缺点，提出了分布式的新自适应加权分簇算法，并对其进行了仿真分析。
　　（2）对比了生物免疫系统与移动Ad Hoc入侵检测系统的相似性，结合生物免疫建立了移动Ad Hoc网络入侵检测理论模型，介绍了特征提取、生成规则、匹配规则以及检测器生成算法。
　　（3）通过对比生物免疫系统与移动Agent系统的相似性，将两者结合应用于应急移动Ad Hoc网络入侵检测中。在以往的检测器算法的基础上，利用模糊理论的否定选择算法进行自体耐受，动态疫苗提取与接种技术来增加抗体的多样性。最后利用MATLAB进行仿真实验，动态疫苗提取与接种技术，能够一定程度上提高系统的检测率，降低误检率。
　　（4）针对IDS系统由于网络性能降低引起的漏警率和误警率，提出基于博弈决策模型，以效用函数来评估，通过理论的分析攻防效益，得出系统采取一定概率进行响应，能够有效的提升IDS系统的检测效率。

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 应急通信研究现状

1.3 Ad Hoc与应急通信特点

1.4 移动Ad Hoc网络安全目标及威胁

1.5 Ad Hoc自组网入侵检测研究现状

1.6 本文主要工作和论文结构

第二章 应急移动Ad Hoc网络分簇算法研究

2.1 Ad Hoc网络拓扑结构

2.2 Ad Hoc分簇算法

2.3 应急移动Ad Hoc网络的分簇算法

2.4 仿真分析

2.5 本章小结

第三章 免疫原理与Ad Hoc入侵检测理论建模研究

3.1 生物免疫系统与移动Ad Hoc IDS

3.2 模型定义

3.3 实现技术

3.4 本章小结

第四章 基于免疫Agent的应急Ad Hoc入侵检测模型研究

4.1 基于免疫Agent的应急移动Ad Hoc入侵检测模型

4.2 模型实现方法

4.3 仿真分析

4.4 本章小结

第五章 基于博弈论决策Agent的应急Ad Hoc入侵检测研究

5.1 博弈论概述

5.2 博弈决策Agent模块

5.3 移动Ad Hoc自组网攻防双方的动态博弈模型

5.4 模型分析

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 研究总结

6.2 不足与展望

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文

致谢