分级Ad Hoc网络基于节点行为的入侵检测机制研究与仿真

论文摘要

Ad Hoc网络因其易于搭建和任意移动等内在优势,能够灵活适用于各种特殊场合而成为研究热点,随着应用范围和网络规模的不断扩大,分级结构网络得到了越来越广泛的关注。在分级结构的Ad Hoc网络中,担负绝大部分网络任务的簇首和网关节点组成骨干网络,其独有的特性使其容易受到攻击。因此安全性问题成为一个至关重要并亟需解决的问题。针对分级Ad Hoc网络的结构特点及安全需求,提出一种基于节点行为的入侵检测机制,由节点行为模型、数据采集、入侵检测和入侵响应四个模块组成。根据路由协议中节点处理不同报文的行为建立标准的节点行为模型；数据采集模块通过移动Agent监测、收集节点的行为信息；入侵检测模块将簇首节点周期提取的节点行为相关信息与标准行为模型进行行为匹配判断异常节点,进而借助模糊方法定位攻击节点；入侵响应模块通过记入黑名单、隔离出网、路由重构一系列响应动作遏制攻击节点对网络的危害,以保障网络的正常通信。利用NS2仿真软件对基于节点行为的入侵检测机制的检测性能和面临路由攻击行为时的网络性能进行仿真测试。仿真结果证明：无论是在静态还是动态环境下,该安全机制都能够快速地检测到网络中的攻击节点,误报率较低。同时在存在攻击节点的情况下,加入该入侵检测机制后网络表现出较好的路由性能,从而有效地保障了分级Ad Hoc网络的安全和稳定。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究目的及意义
• 1.3 论文的组织结构
• 第2章 Ad Hoc网络入侵检测技术的研究
• 2.1 入侵检测技术
• 2.1.1 入侵检测的定义
• 2.1.2 入侵检测系统的组成和特点
• 2.1.3 入侵检测系统的分类
• 2.1.4 常见的入侵检测方法
• 2.2 入侵检测技术在Ad Hoc网络中的应用
• 2.2.1 看门狗和选路人算法
• 2.2.2 基于游戏理论的CORE机制
• 2.2.3 基于时间自动机的入侵检测算法
• 2.2.4 基于规范入侵检测
• 2.2.5 CONFIDANT
• 2.2.6 基于移动Agent的入侵检测
• 2.3 移动Agent简介
• 2.4 分级Ad Hoc网络入侵检测技术面临的问题
• 2.5 本章小结
• 第3章 基于节点行为的入侵检测机制设计与实现
• 3.1 设计要求
• 3.2 总体设计思想
• 3.3 建立节点行为模型
• 3.3.1 分级AODV路由协议
• 3.3.2 建立标准的节点行为模型
• 3.4 数据采集模块
• 3.5 入侵检测模块
• 3.5.1 异常行为分析检测
• 3.5.2 模糊攻击行为检测
• 3.6 入侵响应模块
• 3.6.1 响应要求
• 3.6.2 响应方式
• 3.7 基于节点行为的入侵检测机制的实现
• 3.7.1 节点行为信息采集
• 3.7.2 异常行为分析检测
• 3.7.3 攻击检测
• 3.7.4 入侵响应
• 3.8 本章小结
• 第4章 基于节点行为的入侵检测机制性能仿真
• 4.1 仿真环境
• 4.2 节点的恶意攻击和自私攻击
• 4.2.1 伪造簇首的恶意节点攻击
• 4.2.2 伪造网关的恶意节点攻击
• 4.2.3 自私节点攻击
• 4.3 仿真测试及性能分析
• 4.3.1 静态环境
• 4.3.2 动态环境
• 4.4 本章小结
• 第5章 结束语
• 5.1 论文工作总结
• 5.2 未来工作展望
• 参考文献
• 致谢