Ad Hoc网络匿名路由协议研究

发布时间：2019-11-08 03:35

【摘要】：Ad hoc网络因其开放的信道、分布式合作、动态拓扑、无中心授权等因素，使得其路由协议的安全性比传统网络复杂得多，攻击者不仅可以对网络中传输的信息构成威胁，通信节点的身份、位置和通信节点间连接关系等信息也可能是其攻击的目标。因此，在保护通信信息的同时，还应保证匿名性。但是由于这一网络的特殊性，在设计协议时还需要考虑到这类网络拓扑的动态变化且节点资源和计算能力有限等因素。因此可扩展性也是设计Ad hoc网络路由协议需要考虑的因素。本研究将密码学理论作为基础，研究了现存的一些匿名协议的优缺点，研究表明，部分协议虽能保证匿名性，但多数协议使用了大量的公钥算法，消耗了大量网络资源，使得网络的可扩展性较差。因此，本文提出一种新的匿名路由协议，旨在保证数据安全性的同时为网络提供匿名性，，并能够兼顾可扩展性。本研究的主要内容有以下几个方面：（1）研究在Ad hoc网络中经常使用的区别于有线网络的匿名机制，有洋葱加解密，假名和其他隐式处理机制等，而经分析可知，洋葱加解密机制虽能提供较好的匿名性，但是这一机制经常会消耗大量的网络资源，可扩展性较差，因此在设计协议时尽量避免使用这种机制，设计一个实用并能提供匿名性的门陷是关键。（2）研究四种匿名路由协议。Boukerche等人的协议基于洋葱路由算法，Lu等人的协议不具有不可追踪性，而这两个协议均使用了大量的公钥算法，使得可扩展性较差。Li等人的协议在预处理阶段中增大了网络负担。Zhang等人的方案虽有效的减少了计算消耗，但是却在从路由建立到数据发送的每一个阶段都进行了大量广播，增加了网络负载，降低可扩展性。（3）设计一种新的匿名路由协议。在以上研究的基础上，提出一种新的匿名协议，协议中结合了双线性对的方法，经分析，协议提供了安全性和匿名性，同时还实现了通信节点间的相互认证和前向安全性，并通过效率分析和仿真实验对比其他的协议，可知这一协议具有较高的效率，可扩展性较好。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP393.08

【参考文献】