车载自组网中基于网络编码的安全数据分发

发布时间：2017-04-03 16:00

  本文关键词：车载自组网中基于网络编码的安全数据分发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：车载自组网应用广泛,包括安全驾驶提醒、资源共享、音乐下载等,具有重大的商业价值,逐渐受到研究人员的重视。然而移动自组织网络节点运动速度快、连接时间短、拓扑变化迅速、节点密度不均匀等导致链路质量较差。网络编码机制能够提高网络吞吐量、提高信息传输率、均衡网络负载、提高数据分发的可靠性,因此在车载自组网中使用网络编码进行数据分发成为了研究的重点。由于在网络编码中,中间节点对收到的数据块进行编码处理,所以网络编码更容易遭受到污染攻击。很多学者提出线性子空间同态签名机制抵抗污染攻击,该机制验证简单,但是直接应用到车载自组网中会存有签名长度过长、签名的验证颗粒较大等问题。据此,本文对现有线性子空间同态签名方案进行了修改,提出了基于网络编码的车载自组网安全数据分发协议。采用代划分机制和数据填充技术,解决了线性子空间同态签名长度过长的问题,降低同态签名的长度使得签名易于传输；同时同属一个代的编码数据包含有相同的签名,使得签名能够对每一个数据包进行验证。使用专用短程通信技术,在服务信道传输数据包之前按需发送签名信息,解决了签名的传输问题。本文采用NS2模拟器和VanetMobiSim移动模型仿真器对协议进行了仿真验证,分析了协议的存储开销和时间复杂度,并从数据分发的丢包量、平均延迟、速度、以及吞吐量对协议性能进行评价。与考虑了抵抗污染攻击方案的其他协议相比,本文协议有更快的数据分发速度、更短的数据分发延迟、更大的数据吞吐量和更小的丢包量。
【关键词】：车载自组网 网络编码 污染攻击 数据分发
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U495;U463.67;TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 研究背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-13
• 1.3 主要工作及研究内容13-14
• 1.4 论文的组织结构14-15
• 2 相关理论15-24
• 2.1 车载自组网15-18
• 2.1.1 车载自组网的分类15-16
• 2.1.2 车载自组网的特点16-17
• 2.1.3 车载自组网的应用17-18
• 2.1.4 车载自组网的通信技术18
• 2.2 网络编码18-24
• 2.2.1 随机线性网络编码21-22
• 2.2.2 污染攻击22-24
• 3 车载自组网中安全数据分发协议24-40
• 3.1 问题描述24-26
• 3.2 解决方案26-30
• 3.2.1 签名获取26-29
• 3.2.2 签名信息传输29-30
• 3.3 安全数据分发协议设计30-36
• 3.3.1 分发协议设计31-33
• 3.3.2 网络编码处理33
• 3.3.3 污染验证33-36
• 3.4 数据签名36
• 3.5 签名保护36-37
• 3.6 存储开销分析37-38
• 3.7 时间复杂度分析38
• 3.8 本章小结38-40
• 4 实验验证与性能分析40-53
• 4.1 仿真工具40-44
• 4.1.1 NS240-41
• 4.1.2 VanetMobiSim41-43
• 4.1.3 仿真参数43-44
• 4.2 评价标准44-45
• 4.3 安全分析45-46
• 4.4 仿真结果46-52
• 4.4.1 数据分发过程46-48
• 4.4.2 丢弃的数据包的数量48
• 4.4.3 数据分发平均延迟48-50
• 4.4.4 数据分发平均速度50-51
• 4.4.5 数据分发吞吐量51-52
• 4.5 小结52-53
• 结论53-54
• 参考文献54-58
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况58-59
• 致谢59-60

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