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移动Ad hoc网络安全路由协议研究

作　者: 罗兆龙
导　师: 裴廷睿
学　校: 湘潭大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 移动Ad hoc网络(MANET) 安全路由协议 MAODV AODV 基于身份密码体制
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


移动Ad hoc网络(MANET)路由协议的安全性比传统网络复杂得多是因为其具有开放信道、分布式合作、动态拓扑、无中心授权、带宽受限等特性。这些特性使现有的一些有线网安全方案不可直接应用于移动Ad hoc网络中。在MANET中的路由协议中,单播路由协议大多关注于路由发现的效率和功能,对协议的安全关注甚少。而多播在CPU负担和带宽的问题上有着独特的优势,打破了有线网络中多播建立在单播基础之上的定律。当有多个报文的接收者收到报文发送者的信息时,多播成为了一种最佳选择,多播路由协议能够降低通信成本,提高网络的资源利用率,但其缺点是安全问题尤为突出。近年来,安全路由协议研究成为MANET中的研究热点。研究人员在单播路由协议研究方面已经提出了一些安全机制。尽管多播通信非常重要,但学者们对安全多播路由协议的研究相对较少。该领域的发展还比较缓慢,并且安全路由协议的IETF标准也未见公布,建立在AODV下的安全研究更少。针对以上问题,本文在原有的AODV和MAODV的路由算法的基础上,基于身份的密码体制设计了一种安全单播路由方案ISAODV和安全多播路由方案ISMAODV。在改进的安全路由协议ISAODV和ISMAODV中,利用身份密码体制进行身份认证来提高安全性。基于身份密码体制的优势在于它简化了负担最重的密钥管理过程。将基于身份密码体制应用于资源有限的移动Ad hoc网络具有一定的优势和天然的融合点。本文对AODV和ISAODV,MAODV和ISMAODV等进行了仿真。仿真结果表明基于身份的密码学系统简化了基于证书的密码系统繁琐的密钥管理过程。利用这个密码体制改进的协议在综合性能方面基本能满足网络对资源利用方面和安全性的要求,更大的优势在于可以节省系统开销。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章 引言  10-15
  1.1 课题背景  10
  1.2 研究意义  10-11
  1.3 国内外研究现状  11-12
  1.4 本论文的创新点及研究内容  12-13
  1.5 论文的组织结构  13-15
第2章 Ad hoc 网络基本理论  15-21
  2.1 移动Ad hoc 网络简介  15-16
    2.1.1 体系结构  16
    2.1.2 移动Ad hoc 网络拓扑结构  16
  2.2 移动Ad hoc 网络的特点  16-18
  2.3 移动Ad hoc 网络的研究热点  18-19
  2.4 移动Ad hoc 网络的主要应用  19-21
第3章 路由协议安全分析及基于身份的密码体制  21-36
  3.1 移动Ad hoc 网络路由协议  21-29
    3.1.1 移动Ad hoc 网络路由协议的特点  21
    3.1.2 移动Ad hoc 网络路由协议的分类  21-25
    3.1.3 移动Ad hoc 网络多播路由协议  25-26
    3.1.4 AODV 和MAODV  26-29
  3.2 Ad hoc 网络路由协议安全分析  29-33
    3.2.1 移动Ad hoc 网络安全性需求  29
    3.2.2 移动Ad hoc 网络的路由安全挑战  29-30
    3.2.3 移动Ad hoc 网络路由协议面临的安全威胁  30-31
    3.2.4 现有的安全策略  31-33
  3.3 基于身份密码体制  33-36
    3.3.1 基于身份的密码体制的研究背景  33
    3.3.2 基于身份密码的发展概况  33-34
    3.3.3 基于身份密码方案的构造  34-36
第4章 基于身份密码体制的ISAODV 设计  36-43
  4.1 ISAODV 协议的设计  36-39
    4.1.1 符号说明  36-37
    4.1.2 路由发现  37-38
    4.1.3 路由维护  38-39
  4.2 仿真及结果分析  39-43
    4.2.1 仿真总体要求  39-40
    4.2.2 仿真结果分析  40-43
第5章 基于身份密码体制的ISMAODV 设计  43-50
  5.1 邻节点认证与邻域密钥分发  43-44
  5.2 ISMAODV 协议的设计  44-45
  5.3 仿真参数设置  45-47
  5.4 仿真结果分析  47-50
第6章 总结与展望  50-52
  6.1 本文工作总结  50
  6.2 存在问题及未来工作展望  50-52
参考文献  52-56
致谢  56-57
附录A 攻读学位期间发表的论文  57

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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