Routing and Security performance in Ad Hoc Wireless Networks.pdf

1、新一代的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)，是一種沒有有線基礎(chǔ)設(shè)施支持的無線網(wǎng)絡(luò)。由于其動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、無中心控制等特點(diǎn)，使得移動(dòng)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的安全問題成為關(guān)鍵問題之一。當(dāng)前移動(dòng)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)(MANETs：Mobile Ad hocNETworks)的研究大都集中在如何快速查找最佳路徑，而對移動(dòng)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)安全的研究尚處于起步階段。除了規(guī)則網(wǎng)絡(luò)固有的問題，MANETs還存在一些新的安全問題尚待解決。本文探討了移動(dòng)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中最

2、重要的兩個(gè)問題：路由的性能和安全性機(jī)制。論文首先對MANETs的特點(diǎn)和優(yōu)勢進(jìn)行討論；然后描述了Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)類型的不同決定如何選擇不同的路由協(xié)議；并列舉了在MANETs中設(shè)計(jì)安全協(xié)議的一些問題和挑戰(zhàn)；對現(xiàn)存路由協(xié)議所面臨的安全威脅進(jìn)行分類：更改(modification)、身份模擬(impersonation)、偽造(fabrication)、其它攻擊(special attacks)。論文的主要研究成果包括：

3、 1. 比較了兩個(gè)著名的按需驅(qū)動(dòng)的路由協(xié)議：動(dòng)態(tài)源路由協(xié)議DSR和按需距離矢量協(xié)議AODV。兩者都是按需驅(qū)動(dòng)的路由協(xié)議，但兩者在協(xié)議機(jī)制上的不同導(dǎo)致它們的性能上的差異。本文分析了在不同的網(wǎng)絡(luò)開銷、節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模情況下，兩者表現(xiàn)出的性能差異。根據(jù)仿真結(jié)果，總結(jié)出如何進(jìn)一步提高協(xié)議的性能。采用了網(wǎng)絡(luò)仿真軟件Network Simulator(NS-2)進(jìn)行仿真。 2. 提出一個(gè)高效的安全路由算法，稱為ES-AODV，來增強(qiáng)移動(dòng)

4、Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的安全性。根據(jù)大量仿真結(jié)果的分析，提出的安全路由協(xié)議對不同網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性情況表現(xiàn)出非常好的性能。在增加網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性情況下，該路由協(xié)議甚至比原來的AODV路由協(xié)議具有更好的性能。我們的模型中，所有的節(jié)點(diǎn)相互合作，并分析了不同的惡意攻擊行為。 3. 沒有采用信任轉(zhuǎn)移的概念，因?yàn)樾湃无D(zhuǎn)移可能導(dǎo)致來自多個(gè)惡意節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的攻擊。Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中，所有的路由協(xié)議都試圖找出到目的節(jié)點(diǎn)的最短路徑，不考慮路徑中可能出現(xiàn)惡意節(jié)點(diǎn)

5、。本文提出的模型不存在這個(gè)問題。我們認(rèn)為選擇一條安全的路徑比一條最短的路徑更為重要。 4. 提出了在移動(dòng)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中基于粒子群優(yōu)化(PSO)的能量最優(yōu)算法(PMA：Power Minimization Algorithm)，為增大吞吐量，來選擇鄰節(jié)點(diǎn)和能源分配方案，維護(hù)擁塞節(jié)點(diǎn)的連接性。通過仿真發(fā)現(xiàn)，該算法比現(xiàn)存的算法表現(xiàn)出更優(yōu)的性能。 5. 對無有線基礎(chǔ)設(shè)施支持的無線網(wǎng)絡(luò)所做的主要貢獻(xiàn)可歸為兩點(diǎn)：設(shè)計(jì)安全路由算法

6、、提出了基于粒子群優(yōu)化的能量最優(yōu)算法(PMA：Power Minimization Algorithm)。所用到的這些設(shè)計(jì)和構(gòu)造對下一代安全ad hoc網(wǎng)絡(luò)或傳感網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展具有重要的貢獻(xiàn)意義。所得的研究結(jié)果為研究工作的進(jìn)一步發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。有關(guān)安全MANETs和AODV 的研究一直以來比較熱門。在功率、電能和存儲(chǔ)等條件做限制的情況下，研究更好的解決方案將是當(dāng)務(wù)之急。進(jìn)一步的研究工作主要針對AODV協(xié)議及其安全性問題。MANETs網(wǎng)