移動Ad Hoc網(wǎng)絡入侵檢測與安全路由關鍵技術研究.pdf

1、移動Ad Hoc網(wǎng)絡--MANET(Mobile Ad Hoc network)正逐漸成為無線網(wǎng)絡研究領域的熱點，移動Ad Hoc網(wǎng)絡獨有的特性，使其更容易受到攻擊，構造網(wǎng)絡安全體系也更為復雜，因此移動Ad Hoc網(wǎng)絡的安全性是十分必要和急待解決的問題。 本文深入研究了移動Ad Hoc網(wǎng)絡入侵檢測和安全路由技術上的關鍵問題，對移動Ad Hoc網(wǎng)絡入侵檢測模型、算法、與安全路由相關的機制等問題展開深入分析和探討。本文的主要工作和取

2、得的創(chuàng)新成果包括： (1)提出一種混合型自適應移動Ad Hoc網(wǎng)絡入侵檢測方案。將入侵檢測系統(tǒng)分成本地檢測和網(wǎng)絡檢測兩個部分；針對主機入侵檢測系統(tǒng)(IDS)負載的數(shù)據(jù)量大，很難及時對大量警報進行有效管理，同時造成網(wǎng)絡IDS分析困難等問題，在本地檢測模塊中加入相關控制運算模塊，其作用是根據(jù)攻擊特征的相似程度對收集到的攻擊事件進行有針對性的計算，以減少其發(fā)送至本地檢測模塊的冗余信息，減少無線節(jié)點的運算負荷與通信負荷，提高警報的準確度

3、；針對網(wǎng)絡IDS運行時，網(wǎng)絡帶寬和節(jié)點計算資源有限，以及由于移動Ad Hoc網(wǎng)絡的動態(tài)拓撲特點，使得短時間內(nèi)網(wǎng)絡流量的變化加劇，以致這種情況被誤認為異常現(xiàn)象等問題，在網(wǎng)絡檢測模塊中應用自適應檢測算法，該算法首先基于穩(wěn)定性、安全性和合理性劃分簇并選擇最佳簇首節(jié)點，以節(jié)約整個網(wǎng)絡的計算資源；其次，在滑動窗口內(nèi)建立AR(2)模型，以滑動窗的形式檢測異常，通過方差分析的方法，建立流量的正常行為模式，消除節(jié)點移動變化對網(wǎng)絡流量的影響。 (

4、2)將離群數(shù)據(jù)挖掘技術應用于移動Ad Hoc網(wǎng)絡異常入侵檢測系統(tǒng)中，提出兩階段離群點檢測算法，該算法針對大量系統(tǒng)日志和審計記錄構成的高維的、稀疏的、非線性數(shù)據(jù)集難以處理問題，在現(xiàn)有的LLE流形算法基礎上，通過引入核函數(shù)距離測度、修正權值矩陣W及在損失函數(shù)中引入一個線性變換矩陣等方法，在維數(shù)很高的空間里求解子空間，最終達到最佳降維效果；然后，利用基于規(guī)則的離群數(shù)據(jù)分類檢測算法檢測離群點，使用分類器來進一步降低誤報率；對決策樹算法進行應用上

5、的改進來檢測新類型攻擊。最后通過實驗對提出的方法進行驗證，實驗結果證實了本文提出并采用的方法的有效性。 (3)針對如何防止路由消息的偽造和篡改問題，提出了一種有效的安全路由方案ESRS(Efficient and Secure Routing Scheme)。ESRS在現(xiàn)有的DSR協(xié)議中加入安全機制，在盡可能降低網(wǎng)絡資源消耗的基礎上，將SUCV(Statistically Unique andCryptographically