移动Ad Hoc网络中虫洞攻击检测方法的研究

论文摘要

由于移动Ad Hoc网络具有无中心、自组织、拓扑结构动态变化以及开放式通信等特性，使得移动Ad hoc网络易遭受各种攻击，如黑洞攻击、拒绝服务攻击、重放攻击、虫洞攻击。虫洞攻击对移动Ad Hoc网络具有一定的危害性，它主要是针对移动Ad Hoc路由协议的攻击，因此检测虫洞攻击保证路由协议的安全非常重要。虫洞攻击一般由两个虫洞节点合作进行攻击，它们通过一条高质量、高宽带的私有链路进行通信。虫洞节点在网络中窃听网络路由信息并通过私有链路将该信息传送到链路另一端的虫洞节点，该虫洞节点再把信息重放到网络中。在路由建立过程中，虫洞节点会干扰网络中路由信息的传送，破坏节点的正常选路。本文主要工作有：(1)对移动Ad Hoc网络的概念、网络的特点、基本体系结构及其网络的应用进行了介绍以及移动Ad Hoc网络的脆弱性及其安全需要和安全目标，进而对移动Ad Hoc网络的安全问题进行研究，分析介绍了移动Ad Hoc网络中存在的各类攻击方式。(2)指出了当前移动Ad Hoc网络安全问题研究点及存在的问题；从虫洞攻击的原理及特点入手，分析了其对移动Ad Hoc网络的危害性；接着详细分析了当前检测虫洞攻击的研究现状，并对已有的各种虫洞攻击解决方案进行总结分析与研究；在对其中几种典型的解决方案进行综合分析比较的基础上指出了存在的问题。(3)在综合借鉴已有研究的基础上，鉴于已有方法的不足，本文提出一种基于RTT的统计分析方法来检测虫洞攻击。在路由发现过程中，目的节点在返回路由应答之前统计并分析所获得的路由信息，得到各条链路在所有路由中出现的频率，再结合两两节点间的RTT时间来选择路由。该方法不需要特殊的硬件设备、容易实现，RTT值的计算由各个节点自己完成，计算量不大且不需要增加额外开销。(4)在NS2仿真平台下进行模拟实验，仿真实验表明，该方法能有效地检测出虫洞攻击。由于在路由过程中就检测出虫洞，因此可以很好地抵御虫洞的攻击。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 安全问题研究概况
• 1.3 研究意义及主要内容
• 1.4 本文组织结构
• 第2章 移动 Ad Hoc 网络安全概述
• 2.1 移动 Ad Hoc 网络
• 2.1.1 移动 Ad Hoc 网络概述
• 2.1.2 移动 Ad Hoc 网络特点
• 2.1.3 移动 Ad Hoc 网络节点结构
• 2.1.4 网络结构
• 2.1.5 移动 Ad Hoc 网络的应用
• 2.2 移动 Ad Hoc 网络安全问题
• 2.2.1 移动 Ad Hoc 网络的脆弱性
• 2.2.2 移动 Ad Hoc 网络的安全目标
• 2.3 移动 Ad Hoc 网络中存在的各类攻击威胁性分析
• 2.4 已有安全路由协议的比较
• 2.5 本章小结
• 第3章 虫洞攻击及已有解决方案的比较分析
• 3.1 移动 Ad Hoc 网络安全问题研究点
• 3.2 移动 Ad Hoc 路由协议分类
• 3.3 虫洞攻击的威胁性
• 3.4 已有虫洞攻击解决方案及分析
• 3.5 典型虫洞攻击解决方案的比较
• 3.6 本章小结
• 第4章 基于 RTT 的统计分析方法检测虫洞攻击
• 4.1 统计分析方法
• 4.2 基于 RTT 的统计分析方法
• 4.3 加入检测方法后路由建立过程
• 4.3.1 加入检测方法后路由消息格式
• 4.3.2 安全机制下的路由建立过程
• 4.4 本章小结
• 第5章 NS2 仿真平台及实验结果
• 5.1 网络仿真平台 NS2
• 5.2 仿真实验及结果
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录