战术移动自组网路由安全研究

发布时间：2020-08-05 13:21

【摘要】：在海湾战争后,美国陆军在分析未来军事需求和发展的基础上提出了陆军数字化的概念,同时也制定了建立战术移动自组织网的计划。战术移动自组织网是一种无中心自组织多跳共享的无线网络,该网络具有无需架设网络设施、可快速展开、抗毁性好等特点,我国高端军用和民用电台的设计也参考了该网络模型。战术移动自组网具有动态变化的拓扑结构,并部署在开放的区域,其自身还具有无线电网络的广播特性。战术移动自组网未在其路由协议中增加防御网络攻击的相关功能,这使得战术移动自组网存在无线网络安全威胁。现目前国内外对战术移动自组网主要的研究集中在路由功能和信道接入算法优化方面,对战术移动自组网路由安全方面的研究较少。对战术移动自组网路由安全的研究需要解决三个问题:对220D电台协议的安全漏洞进行分析;对仿真平台的可靠性和实时性进行验证;对战术移动自组网的网络攻击防御体系进行研究。本文围绕以上问题所做出的主要工作如下:第一,介绍了战术移动自组网的基本概念、特点及其应用场景,重点分析和研究了MIL-STD-188-220D协议路由功能实现方式,对网络层的安全性进行了深入的探究,对该协议存在的漏洞进行解析,研究攻击方对战术移动自组网进行管控的可能性。第二,在NS3仿真平台下完整地搭建出了战术移动自组网,实现战术电台对数据包的封装、入网请求、拓扑更新、信道接入等功能,并对整个战场环境、电台性能和电台行为进行控制,对网络仿真平台的可靠性进行了验证。第三,实现了针对战术移动自组网的黑洞攻击,并使用不同的恶意节点放置方案测量网络中的吞吐量和丢包率,通过模拟黑洞攻击对战术移动自组网进行攻击,发现该自组网络对黑洞攻击不具备抵抗性。第四,根据战术移动自组网存在的安全问题提出了基于怀疑度积累的黑洞攻击检测与追踪的算法,并在NS3仿真平台下进行对比实验,仿真结果表明防御模型可以较为快速地识别黑洞攻击并对恶意节点进行隔离。
【学位授予单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：E96;TN92
【图文】：

NetAnimation下节点固定摆放

图 3.13 NetAnimation 下节点随机摆放仿真场景3.14 为在所有节点随机摆放情况下，不同恶意节点丢包率下的网。图中可看出正常情况下网络的平均吞吐量稳定在 1.53kbps，相情况下随着恶意节点数量越多平均吞吐量越小。网络中的平均点的丢包率增加而减少，当恶意节点的丢包率达到 100%的情况

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本文编号：2781607