无线自组网匿名路由协议研究

摘要

移动AdHoc网络是一组具有路由和转发功能的移动节点组成的一个多跳临时性自治系统，是一种无中心的不依赖于预设基础设施的无线网络，网络中的节点利用自身的无线收发设备交换信息，当相互之间不在彼此的通信范围内时，可以借助其它节点中继来实现多跳通信。由于组建网络快捷、灵活、不受时间和空间限制，AdHoc网络在很多特殊场合的通信应用中有着独特的优势，目前已广泛用于军事通信、灾后救助、传感器网络、局域网与个人网等领域。 但是由于无线通信本身的特点，AdHoc网络中信息容易受到恶意结点的窃听，容易受到通信分析攻击。现在AdHoc网络安全性研究主要集中在机密性、完整性和公平性等方面，很少考虑匿名性问题。但是匿名性是安全方案中很重要的部分，特别是在某些至关重要的环境下，否则攻击者可能推断出合法节点的相关位置、移动或者通信模式等重要信息，从而发起物理上的具有毁灭性的主动攻击。 论文提出了一种具有匿名邻居认证(AnonymousNeighborhoodAuthentication)的匿名按需路由协议AODRP(AnonymousOn-DemandRoutingProtocol)，不但保证了路由的安全形成与维护、数据安全传输，并且对AdHoc网络中的身份、位置和路由等敏感信息进行保护。文中对AODRP的隐私保护能力和抵御攻击的能力进行分析，并与MASK，ASR等匿名路由算法进行比较，最后在NS2仿真平台上对AODRP进行仿真，并对仿真结果进行详细分析，分析表明AODRP是有效、健壮的并具有较好的隐私保护能力。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略词表

声明

第1章 绪论

1.1 引言

1.2移动Ad Hoc网络安全研究现状

1.3研究目标及论文组织结构

第2章 Ad Hoc相关背景知识

2.1移动Ad Hoc网络的概念与特点

2.2安全问题及易受攻击类型

2.3安全目标

2.4本章小结

第3章 匿名通信相关概念及研究现状

3.1有线网中匿名通信

3.1.1匿名的基本概念

3.1.2匿名技术的应用需求

3.1.3现有匿名通信的实现机制

3.2 Ad Hoc网络中匿名通信

3.2.1有线网匿名机制在Ad Hoc中的应用缺陷

3.2.2无线移动网中存在的隐私攻击威胁

3.3已有的Ad Hoc匿名路由协议原理

3.3.1按需路由协议

3.3.2按需匿名路由协议普遍策略

3.3.3 ANODR(Anonymous On Demand Routing)

3.3.4 ASR(Anonymous Secure Routing)

3.3.5 MASK

3.3.6 SDAR(Secure Distributed Anonymous Routing)

3.3.7比较和评价

3.4本章小结

第4章 具有匿名邻居认证的匿名路由协议AODRP

4.1模型与设计目标

4.1.1攻击模型

4.1.2网络模型

4.1.3数学知识

4.1.4系统模型

4.1.5设计目标

4.2匿名邻居认证

4.2.1匿名邻居认证请求ANAQ

4.2.2匿名邻居认证回复ANAP

4.2.3匿名邻居认证再回复ANAPP

4.2.4匿名邻居认证分析

4.3具有匿名邻居认证的匿名路由协议AODRP

4.3.1链路标识与会话密钥生成

4.3.2协议中的数据结构

4.3.3路由请求RREQ

4.3.4路由回复RREP

4.3.5匿名数据传输ADT

4.3.6路由维护RERR

4.3.7进一步提高抗跟踪能力策略

4.4AODRP匿名路由分析

4.4.1隐私保护能力分析

4.4.2抗攻击能力分析

4.4.3与已有的匿名路由协议比较

4.4.4 AODRP的不足

4.5本章小结

第5章 仿真与分析

5.1 NS2仿真平台简介

5.1.1 NS2仿真原理概述

5.1.2 NS2网络仿真的一般过程

5.1.3 NS2下路由协议的设计与添加

5.1.4 NS2无线网络仿真

5.2仿真参数配置

5.3 AODRP协议性能分析

5.3.1仿真指标

5.3.2 AODRP协议的性能

5.4本章小结

第6章 结论与展望

6.1结论

6.2进一步的研究工作

致谢

参考文献