基于博弈論的MANET安全研究.pdf

1、由于本文致力于移動無線網(wǎng)絡（MANET）中的安全問題與博弈論方法相結(jié)合的研究工作。MANET由于其特性，面臨著多方面的，各種具有挑戰(zhàn)性的安全問題，從底層硬件問題，軟件問題，信道搶占，網(wǎng)絡層路由選擇以及內(nèi)部成員之間相互協(xié)作，再到應用層與 P2P網(wǎng)絡相似的安全問題等等。其中，關系到內(nèi)部成員的相互協(xié)作與交互的安全問題又與社會學，經(jīng)濟學緊密聯(lián)系起來。雖然很多的現(xiàn)實社會中的安全模型可以被移植到網(wǎng)絡世界中來，但是這項工作需要進行清晰的，系統(tǒng)化的數(shù)學

2、建模和分析。博弈論是一個關于決策理論的數(shù)學分支，它為研究者提供了豐富的用于分析多決策者交互的數(shù)學方法與模型。近年來，博弈論已經(jīng)逐漸成為一個重要的研究工具，來幫助學者設計計算機網(wǎng)絡安全問題。有其博弈論已經(jīng)被成功應用在點對點網(wǎng)絡的激勵機制，以及無線網(wǎng)絡的信道碰撞等問題上。而將博弈論應用在 MANET安全領域中，是近年來新興的，極具挑戰(zhàn)性，并且擁有豐富的研究價值的研究課題。在本文中，我們首先探討了MANET所面臨的安全問題，以及成員節(jié)點之間的

3、相互合作問題。然后，將博弈論引入到網(wǎng)絡系統(tǒng)中來，使用博弈論對網(wǎng)絡成員進行分析與建模。我們首先針對MANET中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的安全性進行分析，并基于博弈論構(gòu)建了一個多級別的，按需的MANET內(nèi)部節(jié)點監(jiān)視機制。這樣的機制為MANET內(nèi)部節(jié)點提供了最優(yōu)的監(jiān)視策略選擇方法；并為MANET管理者實現(xiàn)了安全保障和資源開銷之間的平衡，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡監(jiān)視者的利益最大化。然后,在監(jiān)視系統(tǒng)的基礎上，我們又關注于路由建立之后的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)階段，針對網(wǎng)絡中的惡意節(jié)點行

4、為，設計了一套完整的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)激勵機制。使用博弈論對這個激勵機制進行分析與量化，從而實現(xiàn)了對網(wǎng)絡中自私理性節(jié)點的合作激勵。最后，我們介紹了博弈論的分支：機制設計理論的概念以及其在MANET網(wǎng)絡安全中的應用。我們分析了MANET路由并提出了合作激勵的解決方案，通過使用密碼學技術以及Ad Hoc VCG機制，設計了一種新的防欺騙的合作路由協(xié)議，并對此協(xié)議進行了分析。本文中描述的MANET監(jiān)視機制以及安全路由協(xié)議使用了博弈論進行設計與分析，解