无线mesh网络中安全路由协议的研究

论文摘要

随着无线局域网(WLAN)和3G网络的普及,无线通信技术已经在生活中无处不在了。所以如何为用户在更大的覆盖范围内提供高的速率已经成了下一代无线通信技术的主要需求。无线Mesh网络(Wireless Mesh Network)简称WMN,做为一种新型的无线通信网络,有着自组织性、自愈性、频谱效率高、覆盖范围大、可扩展性强、可靠性强等众多无可比拟的优势,在很大程度上满足了这一技术需求。所以我们可以肯定,WMN将成为下一代无线通信技术的重要组成部分。无线Mesh网的发展起源于无线Ad hoc网的研究,将无线Ad hoc网的特点应用于Internet的接入;在其分布式网路的特点上加入了更灵活的选择节点功能的特性。因此与无线Ad hoc网络一样,高效、安全的路由机制是保证网络正常工作的一个重要因素。但是就目前来说,对WMN路由的研究还较少,而且主要集中在提高协议性能上,路由协议安全的研究更是寥寥无几。因此本文重点研究无线Mesh网的安全路由机制。首先介绍了WMN的结构、特点以及关键技术;随后介绍了两种较成熟的分布式无线网络的路由协议——DSR和AODV,并对其性能进行了对比,随后又介绍在这两种路由协议下的几种安全路由机制,重点介绍了一种无线Ad hoc下鉴别的安全路由机协议——ARAN协议;随后分析了WMN的路由安全隐患以及安全路由的设计特点;最后提出了一种基于ARAN协议鉴别思想的WMN安全路由机制——ARWMN协议,并对其安全性能进行了分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 WMN 的历史背景
• 1.3 WMN 的体系结构及其特点
• 1.3.1 骨干网结构
• 1.3.2 终端组网结构
• 1.3.3 混合结构
• 1.4 WMN 安全路由协议的研究意义
• 1.5 本文研究的目的和内容
• 第二章 WMN 的路由协议分析
• 2.1 动态源路由（DSR）协议
• 2.2 AODV 路由协议
• 2.3 两种协议的比较
• 第三章 WMN 的安全路由
• 3.1 WMN 面临的安全挑战
• 3.2 WMN 的安全目标
• 3.3 WMN 的攻击方式
• 3.4 对称密码体系
• 3.4.1 AES 简介
• 3.4.2 AES 设计思想
• 3.4.3 AES 算法原理
• 3.4.4 AES 安全性分析
• 3.4.5 AES 算法的优点
• 3.5 公钥密码体系
• 3.5.1 RSA 简介
• 3.5.2 RSA 算法描述
• 3.5.3 RSA 算法的优缺点
• 第四章 无线AD HOC 网络的安全路由协议
• 4.1 路由协议SRP
• 4.2 安全意识的路由协议SAR
• 4.3 认证路由协议ARAN
• 4.3.1 证书申请
• 4.3.2 路由查找
• 4.3.3 路由查找的第二阶段—最短路径的证实
• 4.3.4 路由维护
• 4.3.5 证书吊销
• 4.4 ARAN 的分析
• 第五章 ARWMN 路由协议
• 5.1 ARWMN 使用环境与条件假设
• 5.2 路由查找
• 5.2.1 初始路由查找
• 5.2.2 网关的路由应答
• 5.2.3 应答消息的处理
• 5.2.4 已有路由信息下的查找
• 5.2.5 RIAR 消息的处理
• 5.2.6 授权失败的处理
• 5.3 路由维护
• 第六章 ARWMN 的安全分析与仿真
• 6.1 安全分析
• 6.2 性能分析
• 6.3 仿真软件QUALNET 介绍
• 6.4 仿真环境
• 6.5 仿真结果
• 6.6 结果讨论
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢