移动自组网路由协议的单向链路和路由安全方案研究设计

论文摘要

移动自组网（MANET）是由一组带无线收发装置的移动终端组成的一个多跳的临时性自治系统。由于它不依赖固定的基础通信设施,没有中心控制节点,抗毁性强,因此适用于许多网络布线存在困难的环境。基于这些特殊优势,移动自组网在军事领域中发挥着重要作用,在民用领域也有着很好的应用前景。本文在重点研究移动自组网特点的基础上,针对移动自组网存在单向链路问题和内部攻击问题,提出了两种单向链路解决方案NMM机制和AODV-SL协议及一种抵御内部节点攻击方案NRR机制。NMM机制在不增加大量控制包的情况下,利用CN节点找到替代路由以替换由单向链路引起的不可达链路。理论研究表明NMM机制的路由负载及发送成功率比AODV及Hello机制都有明显性能提升。AODV-SL路由协议引入了路径收集机制、单向链路标记和RRPN、RRPN-ACK包。仿真结果表明在网络中存在单向链路的情况下,能有效利用单向链路进行路由发现过程,提高包发送成功率及减少包发送时延;且在网络中不存在单向链路时,能充分利用路径收集机制的优点,减少路由负载,增加包发送成功率。NRR机制是基于邻居节点监测的入侵检测路由安全机制,它通过邻居节点监测机制、节点名誉机制和路由修复机制三种机制实现入侵检测的完全分布式执行,并能阻止大部分典型的内部节点攻击,并通过路由修复机制和节点名誉机制,提高了按需路由协议的路由性能和路由稳定性。由于本文的研究要涉及NS平台的路由协议仿真,但对于怎样在NS平台上进行无线路由协议的设置、仿真和性能分析,目前还没有一套系统的说明可以参照,本文在仿真实践的基础上对此也进行了详细的总结说明。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题研究价值与背景
• 1.3 论文内容和重点
• 1.4 论文的组织
• 第二章 移动自组网相关研究
• 2.1 移动自组网概述
• 2.2 移动自组网特点
• 2.3 移动自组网体系结构与各层研究热点
• 2.3.1 物理层
• 2.3.2 数据链路层
• 2.3.3 网络层
• 2.3.4 传输层
• 2.3.5 应用层
• 2.4 移动自组网路由协议
• 2.4.1 表驱动路由协议
• 2.4.2 按需驱动路由协议
• 2.4.3 AODV-PC
• 2.5 移动自组网路由协议研究热点
• 2.5.1 单向链路路由协议研究
• 2.5.2 路由协议安全性能研究
• 2.6 小结
• 第三章 移动自组网单向链路协议研究与设计
• 3.1 单向链路协议的研究现状
• 3.1.1 Blacklisting 技术基本思想
• 3.1.2 Hello 技术基本思想
• 3.1.3 ReversePathSearch 技术基本思想
• 3.1.4 国内单向链路研究现状
• 3.2 NMM 路由机制设计
• 3.2.1 NMM 设计原理
• 3.2.2 NMM 路由发现
• 3.2.3 NMM 路由维护
• 3.2.4 NMM 性能分析
• 3.2.5 NMM 总结
• 3.3 AODV-SL 协议设计
• 3.3.1 设计原理
• 3.3.2 路由维护过程
• 3.3.3 路由发现过程
• 3.3.4 性能仿真
• 3.3.5 仿真结果分析
• 3.3.6 AODV-SL 总结
• 3.4 小结
• 第四章 移动自组网安全路由方案研究与设计
• 4.1 路由安全性分析
• 4.1.1 安全目标与应用环境需求分析
• 4.1.2 安全性挑战与攻击技术分析
• 4.2 外部攻击和路由安全技术
• 4.2.1 SAODV
• 4.2.2 SAOMDV 协议
• 4.3 内部攻击与入侵检测
• 4.3.1 入侵检测技术概述
• 4.3.2 入侵检测技术研究现状
• 4.3.3 小结
• 4.4 NRR 机制设计
• 4.4.1 NRR 设计概述
• 4.4.2 NRR 名誉机制设计
• 4.4.3 NRR 节点监测机制设计
• 4.4.4 NRR 路由修复机制设计
• 4.4.5 结束语
• 4.5 小结
• 第五章 MANET 路由协议NS 仿真与性能分析总结
• 5.1 仿真的意义
• 5.2 NS 安装总结
• 5.3 NS 网络仿真过程总结
• 5.4 NS 路由协议设计与添加总结
• 5.5 NS 路由协议仿真总结
• 5.5.1 生成随机场景
• 5.5.2 生成随机数据流
• 5.5.3 设置无线传输范围
• 5.5.4 运行仿真程序
• 5.6 NS 仿真结果分析方法总结
• 5.6.1 Trace 文件的分析
• 5.6.2 性能比较的二维图显示
• 5.7 常见问题解决方法的总结
• 第六章 结束语
• 6.1 论文的研究成果
• 6.2 进一步的工作
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间公开发表（录用）的论文
• 致谢
• 详细摘要