VANET中女巫攻击检测的研究与实现

发布时间：2020-11-11 23:42

　　 作为智能交通系统中的关键技术,车载自组织网络(Vehicular Ad-hoc Network,VANET)正在被许多人关注和研究。由于VANET具有节点高速移动、网络拓扑不稳定、通信时间短等特点,其容易受到多种恶意攻击,其中女巫攻击最为严重。攻击者通过在网络中投放许多女巫节点,进而破坏投票和声誉系统、破坏资源平衡、伪造数据,对VANET安全造成了严重的威胁。本文通过分析现有VANET中女巫攻击检测方法的不足以及女巫攻击的特点,设计了一种女巫攻击检测方法,该方法包括女巫节点发现和女巫节点验证两部分,并基于OMNeT++和Veins框架实现了所提出方法的实验系统。主要内容有:(一)女巫攻击检测方法设计与女巫节点发现算法研究。本文设计了一种女巫攻击检测方法,包括女巫节点发现和女巫节点验证两部分,分别部署在VANET节点和节点管理域中心。本文通过衡量接收信号强度指示(RSSI)与节点声称位置对应RSSI的差异发现女巫节点,并提出了基于RSSI序列和节点移动序列的女巫节点发现算法。(二)女巫节点验证算法研究。由于单个VANET节点能够获取的信息有限,其可靠性和可信度不够高,本文对节点移动信息的相似性进行了分析,利用近邻传播算法对节点进行聚类,并将聚类结果与女巫节点发现算法的反馈结果相结合,提出了基于信任度的女巫节点验证算法。(三)女巫攻击检测实验系统实现。首先描述了OMNet++和Veins的整体架构及核心模块,然后分析了女巫攻击检测实验系统的总体目标和需求,设计了系统架构,接着设计并实现了各系统模块,最后对系统的主要功能进行了测试。
【学位单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U495;U463.67
【部分图文】：

（ＭｏｂｉｌｅＡｄ－ｈｏｃＮｅｔｗｏｒｋｓ，?ＭＡＮＥＴ）在道路上的应用，它将道路上的车辆和路??边基础设施作为节点，彼此交换信息的自组织通信系统。ＶＡＮＥＴ的网络结构如??图２．１所示。ＤＳＲＣ为ＶＡＮＥＴ定义了两种类型的通信设备：车载单元（Ｏｎ?Ｂｏａｒｄ??Ｕｎｉｔ，?ＯＢＵ）和路边单元（Ｒｏａｄ?Ｓｉｄｅ?Ｕｎｉｔ，ＲＳＵ）。每个ＶＡＮＥＴ节点均配备一个??车载单元，负责将车内网络与其他通信单元之间组成的无线网络相连。路边单元??固定在路口等基础设施上，负责将无线网络与核心网路相连。ＶＡＮＥＴ使用??８０２．１１ｐ进行通信，包括车辆与车辆通信（Ｖｅｈｉｃｌｅ－ｔｏ－Ｖｅｈｉｃｌｅ，?Ｖ２Ｖ）和车辆与基??础设施通信（Ｖｅｈｉｃｌｅ－ｔｏ－Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，Ｖ２１）两种通信方式。??，、．．．．．．．．一－＝２＾－?Ｖ２Ｖ通信??Ｖ２Ｉ?通信??．．．．（．?丨咖咖１?ｚ）??ＩＳ：．聲’：：??图２．１?ＶＡＮＥＴ网络结构??ＶＡＮＥＴ作为在时代背景下延伸出的新学科，继承了移动自组织网络的特点，??同时其自身的特殊性也使其拥有一些新的特点。ＶＡＮＥＴ的特点可以总结为以下??五点［２７］：??（１）不受限的能量和更强的计算力。相对于传感器网络中的小型节点

２．２时间序列相似度度量??时间序列是按照时间先后顺序排列的数据点构成的序列。时间序列的维度与??数据点的维度相同，实际问题中的时间序列从一维到多维不等。时间序列的相似??性度量是衡量不同对象之间关联关系的重要方法。目前时间序列的度量主要方法??总结为以下几种：??（１）?Ｍｉｎｋｏｗｓｋｉ?距离??Ｍｉｎｋｏｗｓｋｉ距离是最常用也最通用的时间距离。对于时间序列??Ａ’?＝?［：ｒ卜；ｒ２，…，工，．，…，办］和Ｖ’?＝［仍，？／２，…，认，其?Ｍｉｎｋｏｗｓｋｉ?距离表示为：??ｄｐ（ｘ，ｙ）?＝?＜ＹＡｘｉ?－?ｙｉ＼ｐ?（２－ｉ）??式２－１可以看作一系列距离度量的通式，其中Ｐ是一个可变参数，根据Ｐ的不??同取值，４表示不同的距离。当Ｐ＝１时，它为曼哈顿距离；当Ｐ?＝?２时，它表示??欧式距离；当Ｐ?—?ｍ时，它为切比雪夫距离。??

测方法的设计??Ｔ中女巫攻击检测的方法均存在一定程度的局限节点和网络带来较大负担；基于可信认证的检测和密钥，且不适用于检测合谋攻击；基于位置合，但是这与检测女巫攻击相悖；基于邻居集合的点，且攻击者可以创建邻居集合的子集来规避均未对检测结果进行验证。??有方法的不足，提出了一种新的ＶＡＮＥＴ女巫攻方法首先在ＶＡＮＥＴ节点上部署女巫节点发现算女巫节点验证算法。节点管理域中心可视为车辆节点。女巫节点发现算法不依赖节点协作，独立用性强，部署成本低。女巫节点验证算法将网络馈的女巫节点发现结果相结合，进而验证某个节性和可靠性。??ＶＡＮＥＴ节点??
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本文编号：2879918