基于RSNC机制的命名数据网络抗内容污染方法研究

发布时间：2019-11-21 10:29

【摘要】：近年来,因特网应用程序的性质、用户需求和使用模式的变化使得互联网显著地表现出自身的缺陷。NDN(Named Data Networking,NDN)是以内容为中心网络研究的杰出代表,其在安全性、内容分发效率、移动性等方面具有十分突出的优势。NDN通过对内容数据命名来代替对物理地址的命名,且NDN中每个节点提供缓存功能用来满足进入节点的内容请求。然而,在路由器中缓存一个完整的消息,使得缓存效率很低,为了提高缓存效率,一个内容块可被分为多个小块。网络编码采用基于块的传输机制,有利于命名数据网络的内容分发,提高路由节点的缓存效率。但是,依赖缓存和网络编码容易引起内容污染攻击。首先,本文重新分析了依赖缓存引起的NDN内容污染攻击和网络编码引起的代内/代间内容污染攻击,并提出了新的数据安全性需求。因为签名是解决内容污染攻击的一种有效方法,本文详细构造了新的基于RSNC机制的签名方案模型,其中包括通信模型、新的包类型和新的节点模型。其次,在新的签名方案模型下,通过在RSNC这类新的网络编码机制上引入同态哈希,本文提出了一种基于RSNC机制的同态签名方案。该方案做了如下改进:考虑到数据相关性,通过对传输的内容块和内容名称进行同态签名将内容名称与内容绑定,不仅保证数据有效性,而且保证数据相关性;本方案指明兴趣包如何请求编码块,从而确保内容消费者收到线性无关性的编码块以便于回复出原始的数据;RSNC机制基于块的传输机制使得本档案提高了缓存命中率。最后,为了验证基于RSNC机制的同态签名方案在NDN通信模型下的抵御内容污染的能力,本文对新的签名方案进行了安全性分析和证明。通过安全性分析和证明,基于RSNC机制的同态签名方案在保证网络性能的同时保证数据有效性与相关性,在多代传输的情况下可抵御代间污染攻击。并将该方案的功能进行对比,说明本方案安全性更强且命中率更高。
【图文】：

哈希,路由,哈希函数,缓存

函数知道自己可以存储什么内容，边界路由器利用哈希函数由给相关的缓存节点。通过这种处理方式，每一个内容对象多一次。因此其可以预防缓存内容的冗余副本，并有效的利也允许边界路由直接转发内容请求给指定缓存节点，而无需，由于哈希函数在边界路由器和缓存节点以分布式方式计算展性。哈希函数将内容对象标识符（扁平式或分层式）]，其中 N 是在这个域内缓存节点的数量。想的模型中，哈希函数能将内容映射到缓存节点，从而使缓假设请求内容 A，为了从原内容服务器得到请求内容，该请达 ER1。常规情况下，ER1 通过 CR2 和 CR3 转发该请求给哈希路由，哈希函数计算在 ER1，，指向 CR4，CR4 负责请请求通过路径 CR1-CR4 发送给 CR4。如果 CR4 缓存了内容容通过路径 CR1-CR4 返回给 ER1。否则，这些节点转发该器。ER4ER3对称哈希路由

有向无环图

点和 Consumer，因此称这指定网络编码利用的是对络中的多个目的节点，从而中的有向无环图（Directe节点表示实际网络中的主机链路。通过有向无环图研究有向边的集合，因此用 G j 为图中的两个节点，e为连2 是一个简单的网络流图，），其余为中间节点。网络中的容量。我们将这样的有向BC5
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP393.08

【参考文献】