移动自组网路由协议的单向链路和路由安全方案研究设计

摘要

移动自组网(MANET)是由一组带无线收发装置的移动终端组成的一个多跳的临时性自治系统。由于它不依赖固定的基础通信设施，没有中心控制节点，抗毁性强，因此适用于许多网络布线存在困难的环境。基于这些特殊优势，移动自组网在军事领域中发挥着重要作用，在民用领域也有着很好的应用前景。AODV协议是专为移动自组网设计的一种按需路由控制协议，它是迄今为止少数几个通过IETF批准成为RFC文档的移动自组网路由协议之一。该协议很可能在未来移动自组网的应用中占据重要地位。 本文在详细了解移动自组网网络特点，深入分析了AODV协议机制，并对该协议的相关研究成果进行研究和评价的基础上，针对AODV协议提出了一种带路径收集的优化方案AODV-PC和一种多路径安全路由方案SAOMDV。 AODV-PC主要针对AODV协议面向目的节点查找路由方式的局限进行改进，有效结合了DSR协议的路径收集思想，在提高AODV协议运行效率的同时不会引入DSR协议运行开销大、可扩展性差等局限。经NS仿真后的性能分析比较，优化的AODV协议在提高分组发送成功率、降低路由开销、缩短端端延迟等方面效果显著。 SAOMDV是在分析了AODV协议存在的各种安全隐患的基础上，针对AODV协议特性提出的一种安全路由方案。该方案引入多路径、单向哈希算法和数字签名机制，采用分组扩展的形式对AODV协议进行安全保护。不仅可以保证路由的可用性及路由分组的完整性、身份认证、不可否认性，而且尽量降低了协议的安全机制开销。 由于本文的研究要涉及NS平台的路由协议仿真，但对于怎样在NS平台上进行无线路由协议的设置、仿真和性能分析，目前还没有一套系统的说明可以参照，本文在仿真实践的基础上对此也进行了详细说明。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2课题研究价值与背景

1.3论文内容和重点

1.4论文的组织

第二章移动自组网相关研究

2.1移动自组网概述

2.2移动自组网特点

2.3移动自组网体系结构与各层研究热点

2.3.1物理层

2.3.2数据链路层

2.3.3网络层

2.3.4传输层

2.3.5应用层

2.4移动自组网路由协议

2.4.1表驱动路由协议

2.4.2按需驱动路由协议

2.4.3 AODV-PC

2.5移动自组网路由协议研究热点

2.5.1单向链路路由协议研究

2.5.2路由协议安全性能研究

2.6 小结

第三章移动自组网单向链路协议研究与设计

3.1单向链路协议的研究现状

3.1.1 Blacklisting技术基本思想

3.1.2 Hello技术基本思想

3.1.3 ReversePathSearch技术基本思想

3.1.4国内单向链路研究现状

3.2 NMM路由机制设计

3.2.1 NMM设计原理

3.2.2NMM路由发现

3.2.3 NMM路由维护

3.2.4 NMM性能分析

3.2.5 NMM总结

3.3 AODV-SL协议设计

3.3.1设计原理

3.3.2路由维护过程

3.3.3路由发现过程

3.3.4性能仿真

3.3.5仿真结果分析

3.3.6AODV-SL总结

3.4 小结

第四章移动自组网安全路由方案研究与设计

4.1路由安全性分析

4.1.1安全目标与应用环境需求分析

4.1.2安全性挑战与攻击技术分析

4.2外部攻击和路由安全技术

4.2.1 SAODV

4.2.2 SAOMDV协议

4.3内部攻击与入侵检测

4.3.1入侵检测技术概述

4.3.2入侵检测技术研究现状

4.3.3 小结

4.4 NRR机制设计

4.4.1 NRR设计概述

4.4.2 NRR名誉机制设计

4.4.3 NRR节点监测机制设计

4.4.4 NRR路由修复机制设计

4.4.5结束语

4.5 小结

第五章MANET路由协议NS仿真与性能分析总结

5.1仿真的意义

5.2 NS安装总结

5.3 NS网络仿真过程总结

5.4 NS路由协议设计与添加总结

5.5 NS路由协议仿真总结

5.5.1生成随机场景

5.5.2生成随机数据流

5.5.3设置无线传输范围

5.5.4运行仿真程序

5.6 NS仿真结果分析方法总结

5.6.1 Trace文件的分析

5.6.2性能比较的二维图显示

5.7常见问题解决方法的总结

第六章结束语

6.1论文的研究成果

6.2进一步的工作

参考文献

攻读硕士学位期间公开发表(录用)的论文

致谢