移动WiMAX安全多播方案研究

摘要

WiMAX在IEEE802.16e中增加了多播服务MBS(Multicast and BroadcastService)，该技术有效的提高了移动WiMAX网络的效率，但同时也带来了一些严峻的安全问题。本文的主要内容有以下几个方面： (1)介绍了移动WiMAX MBS的基础知识，主要包括对WiMAX和MBS进行简单的介绍，MBS密钥更新所采用的MBRA协议，单BS和多BS两种MBS接入模式； (2)针对移动WiMAX MBS中单BS接入的方式，提出了一种基于Hash函数和多播分组的移动WiMAX安全多播方案，有效的解决了在移动WiMAX多播中存在的组密钥伪造以及前向和后向安全性问题； (3)针对移动WiMAX MBS中多BS接入的方式，提出了一种三层多播树的多播方案，有效的提高了MBS ZONE中密钥更新的效率，同时也避免了在单BS中出现的组密钥伪造以及前向和后向安全性问题； (4)针对提出的单BS和多BS多播方案进行了性能分析。 本文在深入分析移动WiMAX MBS存在的安全问题的基础上，提出了两个移动WiMAX安全多播方案，有效的提高了MBS的安全性以及密钥分配效率。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

1.1移动WiMAX发展及其现状

1.2课题背景

1.3章节安排

1.4本章小结

第二章移动WiMAX介绍

2.1 WiMAX技术应用场景

2.2 WiMAX空中接口技术特征

2.3 WiMAX无线网络结构

2.4 WiMAX协议框架及安全策略

2.4.1 WiMAX中各层的安全策略

2.4.2 WiMAX端到端的安全策略

2.5本章小结

第三章移动WiMAX多播服务及其安全性分析

3.1多播服务(MBS)

3.1.1 MBS系统及其业务特点

3.1.2移动WiMAX中MBS的特性

3.2多播密钥更新机制(MBRA)

3.2.1 MBRA中密钥请求过程

3.2.2 MBRA中使用的信息

3.2.3 MBRA目前存在的主要问题

3.3本章小结

第四章多播服务中单基站BS方案

4.1单BS接入

4.2单BS方案设计思想

4.3单BS密钥更新情况

4.3.1正常情况的密钥更新

4.3.2成员加入与退出的密钥更新

4.4本章小结

第五章多播服务中多基站BS方案

5.1多BS接入

5.2多BS方案设计思想

5.3多BS密钥更新情况

5.3.1正常情况的密钥更新

5.3.2成员加入与退出的密钥更新

5.4本章小结

第六章安全多播方案的性能分析

6.1单BS方案的性能分析

6.2多BS方案的性能分析

6.3本章小结

结束语

致谢

参考文献

研究成果