基于动态信誉的无线Mesh网络安全路由机制研究

发布时间：2020-08-15 09:08

【摘要】：随着无线通信技术的发展,各种各样的新型无线网络层出不穷,其中由移动Ad Hoc网络(Mobile Ad Hoc Network,MANET)演变而来的无线Mesh网络(Wireless Mesh Network,WMN)以其自组织、自修复、可扩展以及易于部署等优点,被广泛应用于生产生活的多个领域。无线Mesh网络一般由Mesh路由器节点以及Mesh客户端节点构成,每个节点都具有路由、转发功能。为了保障无线Mesh网络的正常通信,安全的路由机制是必不可少的。现有的无线Mesh网络路由机制大多只考虑如何有效传递数据,无法有效识别具有丢包行为的内部恶意节点,导致路由安全受到威胁。首先,本文分析了无线Mesh网络的体系结构以及特点,在此基础上总结了无线Mesh网络路由协议的特点以及设计要求,分析了现有的典型无线Mesh网络路由协议的特性,归纳了无线Mesh网络路由协议面临的安全威胁。其次,提出一种基于动态信誉的无线Mesh网络安全路由机制(secure routing mechanism based on dynamic reputation,SRMDR)。该机制采用动态信誉机制评价节点行为,依据节点对数据包的转发行为以及链路质量计算节点直接信誉值,根据节点直接信誉值与推荐信誉值计算节点综合信誉值,整合节点历史综合信誉值与当前综合信誉值计算节点动态信誉值;通过源节点发送路由请求信息启动路由建立过程,根据节点动态信誉值与阈值的比较结果识别并隔离恶意节点,选择节点平均动态信誉值最高的路径建立路由;传输节点定期更新相邻节点的动态信誉值并与阈值比较,识别出新的恶意节点后,源节点重新启动路由建立过程实现路由的维护。最后,仿真验证SRMDR机制的性能,将SRMDR与无线Mesh网络默认的混合无线网状网协议(Hybrid Wireless Mesh Protocol,HWMP)以及无线Mesh网络路由协议(secure routing protocol for wireless mesh network,SRPM)对比分析,对比实验结果表明,SRMDR具有较高的恶意节点识别率,并能有效提高网络吞吐量以及分组传输率,保障网络的路由安全。
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN929.5
【图文】：

Mesh网络,客户端,骨干,络通

蜂窝网络无线Mesh骨干网图 2-1 无线骨干型 Mesh通过 IEEE802.11、IEE和自动配置的能力。路络通过 Mesh 路由器的器采用相同技术的客户无线骨干型 Mesh 网络结构由 Mesh 客户端构成，这-2 所示。

Mesh网络,混合型

客户端型 Mesh 网络结构简单，通过点对点无线电技术。该结构的网络不存在中心节点，每个节组转发功能的传输节点传输到对应的目的节点，这些结构的网络本质上是一种 Ad Hoc 网络，可以应用关网络。Mesh 网络结构esh 网络与客户端型 Mesh 网络有机结合就形成了混络中，Mesh 路由器相互连接构成上层骨干网络，M网络，如图 2-3 所示。互联网Wi-Fi网络蜂窝网络WIMAX网络传感器网络无线Mesh骨干网

实验环境,相关变量,代码,相关功能

置软件的相关变量：采用 NS2 进行网络仿真实验，需要对相应的则相关功能将无法正常实现。同时要对文件路径进行设置，保证在操作界面的命令行输入代码指令 cd / home/ hy 以进入目标文件件最后一行添加以下代码进行相关变量设置：export PATH= $PATe-2.35/bin:/home/hy/ns-allinone-2.35/tcl8.5.10/unix:/home/hy/ns-allino；设置 unix 变量之后需要进一步设置,在下一行添加如下代码Y_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/hy/ns-allinone-2.35/otcl-1.14-2.35/lib;exportTCL_LIBRARY=$TCL_LIBRARY:/home/hy/ns-allinry；

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