移动AD—HOC网络的安全性研究

Ad hoc网络是一种独立于固定的基础设施并且采用分布式管理的网络，是一种自创造、自组织、自管理的网络。它为军事通讯、灾难救助、临时通信提供了有效的解决方案。本文对Ad hoc网络的安全问题进行了分析，并指出了Ad hoc网络的安全策略与防范机制。

Ad Hoc网络AODV协议的黑洞攻击防御研究

Ad Hoc网络,又名多跳网、无基础设施网或自组织网,是一种没有核心、独立运作的WiFi。目前,Ad Hoc路由协议的主要种类包括DSDV、WRR、DSR、DODV和TORA等。AODV在Ad Hoc网络里被广泛应用,这是一种根据需求、迅速调整、成本较低并能够实现多次传输的路由算法。Ad Hoc网络遭受的关键安全威胁有被盗听、DoS入侵、“睡眠”攻击、数据伪造、反向传输以及黑客入侵等。本文对Zapata、Hongmei Deng等学者的下游节点验证算法进行详细的阐述,并且提出一种基于反馈ACK的OSAODV算法,该算法能够有效地对抗黑洞的威胁。

Ad Hoc网络SPMA接入协议研究

为了解决现有介质访问控制子层(Media Access Control,MAC)协议无法较好地满足Ad Hoc网络资源接入的需求,提出了一种统计优先级多址接入(Statistic Priority-based Multiple Access,SPMA)协议,该协议是一种无中心节点控制的随机接入协议,适合节点移动性强、拓扑频繁变化的场景。首先介绍了SPMA协议的运行机制,重点研究了SPMA协议的信道负载统计方法,提出了MAC层信道负载统计方法,与物理层脉冲统计方法相比实现更简单;其次分析了在多跳场景下存在的问题,提出了多跳信道负载统计方法,同时为了克服周期性统计方法带来的滞后性问题,引入了基于长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)的时间序列预测模型。实验结果表明,所提方法能够准确反映信道真实状态,提高网内节点信息传输的实时性和可靠性。

基于认知无线电的AD HOC网络智能选频技术研究

传统的电台设计以高速跳频体制来应对复杂电磁环境,但该体制灵活性差,实际的通信效果和抗干扰能力不如预期,针对此情况提出传统跳频+智能选频跳频的MIX链路传输机制解决方案。设计基于认知无线电的智能选频技术,使得网络节点设备始终工作于当前最佳的信道条件下,达到任何时间任何地点的高度可靠通信和对频谱的有效利用的目的。对其中的基于网络的电磁环境快速认知、本地频谱感知、主动波形感知、网络频率资源规划自适应选频互干扰问题解决等关键技术进行了分析和研究。

基于Kerberos的移动Ad-hoc网络安全认证方案

提出了基于Kerberos的移动Ad-hoc网的安全认证机制KADH,它继承了传统Kerberos系统中一些在Ad-hoc网络环境中实用的特性。同时针对结点的移动性和简短性,引入了复制、选择和校验机制确保了连接的安全性,同时使来自网络内部的恶意攻击的危险性降到最低。

移动Ad Hoc云中基于能量收集的分布式卸载方案研究

在物联网快速发展的驱动下,移动Ad Hoc云计算和能量收集(EH)技术通过共享邻近设备的闲置资源满足数据处理等需求,实现绿色通信。然而,由于Ad Hoc云网络的时变性以及EH的随机不稳定性,合理的任务卸载方案研究面临着严峻的挑战。针对以上问题,该文运用Lyapunov优化理论和博弈论,提出一种分布式动态卸载方案。理性的终端设备不可能无偿地为其他终端设备服务,为了鼓励终端设备积极参与计算卸载过程,提出一种基于动态报价的激励机制。相比于现有方案,仿真结果表明所提方案可以有效提升系统收益,稳定电池能量和减少任务队列积压。

一种冲突最小化的移动Ad-Hoc网络拓扑未知动态TDMA协议

在移动Ad-Hoc网络中,传统的时分多址接入协议强烈地依赖于网络拓扑的精确信息,因此在移动环境下它们的效率和鲁棒性很容易遭到破坏.该文提出了一种新的基于冲突矢量的拓扑未知冲突避免算法及相应的协议,该算法支持各个节点独自完成随拓扑变化的动态时隙分配自适应,使信道竞争与共享冲突最小化,形成了一种不依赖于详细的网络拓扑信息,以及自适应网络和负载变化的动态TDMA协议.仿真结果显示,相对于传统的拓扑未知TDMA协议,网络规模越大、邻节点数越多或者业务量越大,新协议对网络吞吐量的性能提升就越大.

Ad hoc网络中基于区块链技术的多路径路由算法研究

本文在Ad hoc网络中提出了一种基于区块链技术的多路径QoS(quantity of service)路由算法(BMQR)。该算法依据网络内节点的移动性、连通性和通信距离组建类似区块群,在群内通过QoS约束寻找由主节点和备选节点组成的多路径路由。通过实验仿真,BMQR算法较传统的AODV(Ad hoc on-demand distance vector routing)算法在路由的稳定性和投包率方面展示出了巨大的优越性。

移动ad hoc网络安全综述

移动adhoc网络是由移动节点自组织形成的网络,由于其动态拓扑、无线通信的特点,容易遭受各种安全威胁.该文介绍了移动adhoc网络安全研究的最新研究进展.首先从传输信道、移动节点、动态拓扑、安全机制、路由协议几方面,分析了移动adhoc网络的安全弱点,然后将移动adhoc网络安全方面的研究分为三个方向:密钥分配与管理、入侵检测、增强合作.对每个方向内一些典型安全方案也进行了分类论述,同时分析了各种方案的优点和缺点,并进行了综合比较.文中阐明了目前协议存在的一些问题并提出了相应的改进方法,最后指出了下一步研究方向.

按需式ad hoc移动网络路由协议的研究进展

Ad hoc移动网络是一种完全由移动主机构成的网络 .网络拓扑易变 ,带宽、能源有限是 ad hoc移动网络的主要特点 .针对这些特点 ,目前设计的 ad hoc路由协议大多采用按需查找方式 .该文介绍了这方面研究的最新进展 ,对几种典型的按需路由协议进行了说明、分析和综合比较 .文中分析了目前协议存在的一些问题并提出了相应的改进方法 .最后指出了下一步研究方向 .

基于节点空闲度的自适应移动Ad Hoc网络路由协议

节点可以自由、自主地进入网络拓扑并且无须基础网络设施的特性,使得移动Ad hoc网络被广泛应用于诸如灾难救援、战场等多种环境中.传统的Ad hoc路由协议主要是基于“最短路径”来考虑,会在网络中形成局部的“热点区域”而影响网络的性能.对此,提出了一个新的参数“节点空闲度(leisure degree)”,用来体现节点当前的传输状态.基于这个参数,联合了介质访问控制(medium access control,简称MAC)层和网络层来进行跨层设计,提出了一种新的基于“节点空闲度”的自适应路由协议LDAR(leisure degree adaptive routing),采用启发式的路由选择机制,有效地实现了拥塞控制和负载分担,提高了移动Ad hoc网络的性能.通过模拟实验,结果显示了LDAR协议在静态网络和动态网络的环境下,都有比DSR协议更好的性能.

移动adhoc网络中DOS攻击及其防御机制

移动adhoc网络由于其动态拓扑、无线信道以及各种资源有限的特点,特别容易遭受拒绝服务(DOS)攻击.提出了移动adhoc网络中一种新的DOS攻击模型———adhocflooding攻击及其防御策略.该攻击主要针对移动adhoc网络中的按需路由协议,如AODV,DSR等.adhocflooding攻击是通过在网络中泛洪发送超量路由查询报文及数据报文,大量地占用网络通信及节点资源,以至于阻塞节点正常的通信.分析adhocflooding攻击之后,提出了两种防御策略:其一是邻居阻止,即当入侵者发送大量路由查询报文时,邻居节点降低对其报文的处理优先级,直至不再接收其报文.其二是路径删除,即目标节点将入侵者发送攻击报文的路径删除,以阻止其继续发送攻击报文.模拟实验证实,通过这两种方法的结合,能够有效地阻止网络中的adhocflooding攻击行为.

移动AdHoc网络路由协议性能仿真研究

移动adhoc网络路由协议主要分为表驱动和按需驱动两大类。不同于以往对某一协议的性能仿真,通过在通用环境中对两类典型协议(adhoc按需距离向量协议、动态源路由协议和无线路由协议)的性能进行横向间的比较和分析,得出了各类协议在不同规模的移动adhoc网络中的适用性定量结果及彼此间差别。

移动Ad Hoc网络的跨层优化拥塞控制

基于网络协议层框架充分分析了TCP应用到Ad Hoc网络导致性能下降的原因,包括:物理层中易损耗的无线信道,MAC层中的过度竞争和不公平接入,网络层中节点移动引起的频繁路由失效,传输层中TCP采用的不合适机制,包括基于窗口的传输、基于数据包丢失的拥塞指示,拥塞窗口的慢启动和AIMD、对ACK自定时的依赖;提出了全新的适合Ad Hoc网络特性的跨层优化拥塞控制协议CCOC(cross-layer optimal congestion control).CCOC运用了跨层设计框架来改进MAC层的接入信道公平性、检测虚假链路失效、减少路由失效次数、加快路由切换后的重启动、运用SACK实现可靠传输和实施非线性优化论指导设计的自适应优化策略;描述了CCOC的协议体系结构;实施了详细的NS仿真实验,仿真结果表明,在几乎所有的仿真场景和移动环境下,CCOC比TCP和ATCP在许多重要性能指标,如吞吐量和公平性方面都有了明显的改进.

移动Ad Hoc网络通信量相关干扰感知路由协议

干扰严重影响移动Adhoc网络的网络吞吐量、能量消耗、网络寿命等性能.在已有基于邻居数目和分布位置的干扰模型基础上,进一步考虑各邻居上的通信量情况,提出通信量干扰模型.并在该干扰模型的基础上,提出一个通信量相关干扰感知路由TIR(traffic load-based interference-aware routing)协议.TIR通过在源节点和目的节点之间选择干扰最小的路径来降低数据包在转发过程中可能受到的干扰.模拟实验结果表明,所提出的通信量干扰模型符合移动Adhoc网络的特性,通信量相关干扰感知路由协议对网络寿命、通信延迟及吞吐量等网络性能有明显改善.

延迟主导的自适应移动 Ad hoc 网络路由协议

节点可以自由、自主地进入网络拓扑并且无须基础网络设施的特性,使得移动Adhoc网络广泛应用于诸如灾难救援、战场等多种环境中.传统的移动Adhoc网络路由协议往往考虑以最少跳数为衡量依据的“最短路径”约束.相关研究表明,最小跳数的路径并不能保证最小的端到端延迟.随着对Adhoc网络支持时延敏感业务流能力的要求,如何降低端到端延迟成为一个新的挑战.对此,着重分析了网络中的节点延迟,基于跨层设计考虑,引入预测延迟方法,提出了基于最小预测延迟的选路机制和延迟主导的自适应路由协议DOAR(delay-orientedadaptiverouting).模拟实验表明,虽然DOAR协议的平均跳数比DSR(dynamicsourcerouting)协议稍有增加,但是网络的平均端到端延迟有了很大的降低.

移动Ad hoc网络中基于稳定性的QoS路由算法综述

简要回顾了移动Ad hoc网络的基本概况,分析了在移动Ad hoc网络中提供QoS保障的重要性。简单介绍了移动Ad hoc网络中路由层QoS保障研究的现状和进展。在此基础上,系统地介绍了基于稳定性的QoS路由算法的各组成部分,并对其进行了细致的分类和科学的性能比较。最后,给出了研究方向。

基于信任保留的移动Ad Hoc网络安全路由协议TPSRP

Ad Hoc网络的移动特性是安全路由中不能忽略的一个重要因素.在一个频繁变化甚至高速移动的网络中,目前大部分安全路由协议难以完成可信通信方的认证,从而无法建立起安全的路由通道.这是由于认证过程是一个连续的消息交互过程,移动特性使得这个连续交互无法保证.文中在链路状态路由协议OLSR的基础上提出了基于信任保留的安全路由协议TPSRP,该协议采用信任保留的方式对节点进行认证,解决高速移动网络中节点认证问题.TPSRP还针对目前信任评估方法缺少有效的自适应性提出了一种新的信任评估手段,使得节点可以通过综合的信任信息,自我辨别并限制内部背叛节点的恶意行为,同时有效地检测与抵抗Ad Hoc网络中的协作攻击,如虫洞攻击等.最后的仿真显示,在网络移动特性增强的情况下,TPSRP的认证性能要优于传统认证协议,并能够有效孤立攻击节点.

一种Ad Hoc网络组移动模型

战术互联网是AdHoc网络的主要应用,在该网络环境下,节点由于作战使命及建制的约束,移动节点常呈现出“组移动”的特征且组内节点通常分布在相对狭长的地带。针对战术互联网中移动节点的移动特征,提出了一种符合战术互联网环境的组移动模型:狭长的组移动模型(CGM:ConfinedGroupMobility),并从网络拓扑结构和对路由协议性能的影响两个方面与目前广泛采用的参考点组移动模型(RPGM:ReferencePointGroupMobility)进行了比较。仿真表明,不同的组移动模型对AdHoc网络的性能仿真将产生较大的影响。

可入侵检测的移动Ad Hoc网络安全综合评价

为提高移动Ad Hoc网络安全性能,将混沌免疫聚类算法嵌入移动Ad Hoc网络,设计具有入侵检测功能的移动Ad Hoc网络,并据此构建移动Ad Hoc网络安全评价指标体系。采用模糊理论改进指标权重判断矩阵建立模糊权重确定方法,同时采用将模糊理论和层次分析法相结合的方法建立可入侵检测的移动Ad Hoc网络安全综合评价模型。研究结果表明:移动Ad Hoc网络安全评价实例结果与入侵检测仿真分析结果一致,可入侵检测的移动Ad Hoc网络安全性能较好,说明移动Ad Hoc网络安全性能综合评价方法是一种有效的评价方法。