Ad Hoc网络中虫洞攻击检测及响应机制研究

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Ad Hoc网络是一种网络拓扑结构不断变化、节点资源有限、网络结构开放的动态网络。基于以上特性，其很容易受到各种各样的安全威胁。虫洞便是其中危害较为严重的一种攻击。虫洞攻击往往利用路由交换机制，把自己伪造成“最优”路径入口，导致路由指向自己，从而对经过自身转发的数据进行丢弃、篡改、窃取等操作，继而引发拒绝服务、黑洞等攻击，最终破坏网络的实用性。由于虫洞攻击一般采用是分组重放，相比于其它攻击，虫洞可免疫于认证和加密等技术，因而具有更强的隐蔽性，更易于实施。为避免虫洞攻击带来的危害，需要设定虫洞检测方案，避免路由选择中虫洞的影响，确保网络的可用性。
　　现有的虫洞检测方案可分为：基于统计信息的虫洞攻击检测、基于时间异常的虫洞攻击检测、基于距离定位估算的虫洞攻击检测、基于身份认证的虫洞攻击检测。由于网络资源有限，若虫洞检测的能量消耗和时间延迟较高，会使检测的成本过高，从而影响检测的实用性。本文从虫洞检测的可预见性和证书验证分级角度出发，提出基于模糊预测的虫洞检测算法FPWD（Fuzzy Prediction Wormhole Detection）、趋势外推算法TEWD(Trend Extrapolation Wormhole Detection)，以及ODMRP路由协议(On-Demand Multicast Routing Protocol)中虫洞防御机制CVC-ODMRP（Certificate Validation Classification-ODMRP）。FPWD算法收集到各个位置的邻节点存储在滑动窗口中，根据前期邻节点数的统计，运用模糊预测理论，在节点没有运动到下一位置前预测出其邻节点数的上限阈值，节点实际运动到下一位置后，检测出邻节点数，并与之前计算出的上限阈值进行比较，当检测的邻节接点数大于阈值时则认为此节点受到虫洞攻击。TEWD算法构建在FPWD的理论基础上，在相同时间间隔内统计邻节点数，并采用趋势外推数学模型进行虫洞的模糊预测。CVC-ODMRP防御机制利用发放证书来检测节点是否受到虫洞攻击，并通过邻节点受虫洞影响的程度对节点安全性进行分级，为下一次通信路径的选择提供指导。通过仿真实验可以看出三种方案的在确保较高检测率和低时延的同时，达到对虫洞攻击的预测和对节点分级选择路由的作用。

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作者
李佳耕;
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作者单位

南京邮电大学;

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授予单位南京邮电大学;
学科计算机技术
授予学位硕士
导师姓名曹晓梅;
年度 2015
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TP393.08;
关键词
Ad Hoc网络; 虫洞攻击检测; 响应机制; 证书验证分级; 身份认证;

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