分簇Ad Hoc网络分布式认证方案设计与分析

论文摘要

Ad Hoc网络是一种不依靠基础设施、由若干无线节点相互协作进行网络互联的多跳自组织临时性自治的新型无线通信网络。Ad Hoc网络广泛地应用于军事、正式会议、抢险救灾、法律实施以及类似业务等紧急场合,因拓扑高度变化加上无线链路的脆弱性,安全问题是Ad Hoc网络的难题之一。认证是保证Ad Hoc网络通信安全的重要技术。本文对Ad Hoc网络现有的安全解决方案的优缺点进行了讨论。随着网络规模的扩大,现有的分布式认证方案运用在平面式的Ad Hoc网络结构中时,认证服务存在可用性差、网络开销大、扩展性差等缺陷。针对这些缺陷,在分布式认证方案的基础上,采用分簇的网络结构,提出了一个基于分簇的Ad Hoc网络分布式认证方案。该方案采用区域认证服务模型,在分簇的Ad Hoc网络中配置分布式认证服务,通过将AdHoc网络分割为相互独立的邻接认证区域,既提高了认证服务的可用性和安全性,又减少了网络开销,提高了服务的可扩展性。对区域认证方案的安全性作了分析,结果表明区域认证方案有效地降低了具有较强伪装攻击能力的攻击者Malice成功获取证书的概率,安全性较好。在网络模拟器（NS-2）下的仿真结果也表明了区域认证方案提高了认证的成功率,且开销较小,适用于大规模Ad Hoc网络。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 Ad Hoc网络
• 1.2 Ad Hoc网络的安全性
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 论文的主要工作及章节安排
• 第2章 信息安全基本理论
• 2.1 信息安全的概念和目标
• 2.2 密码系统模型和密码体制
• 2.3 密码体制的分类
• 2.4 数字签名
• 2.5 身份认证
• 2.6 公钥基础设施 PKI
• 2.7 门限密码学
• 2.7.1 秘密共享
• 2.7.2 子密钥更新
• 2.7.3 门限群签名
• 2.8 小结
• 第3章 Ad Hoc网络认证方案
• 3.1 Ad Hoc网络分布式认证方案
• 3.2 Ad Hoc网络自组织的认证方案
• 3.3 基于身份的密码学的认证方案
• 3.4 其它认证方案
• 3.5 小结
• 第4章 分簇Ad Hoc网络分布式认证方案
• 4.1 网络模型
• 4.2 基于分簇的分布式认证模型
• 4.2.1 密钥管理模块
• 4.2.2 区域证书服务模块
• 4.2.3 区域证书服务维护模块
• 4.2.4 通信模块
• 4.3 区域认证方案的安全性分析
• 4.4 小结
• 第5章 仿真分析
• 5.1 NS仿真简介
• 5.2 分簇Ad Hoc网络路由协议仿真分析
• 5.3 区域认证服务仿真分析
• 5.4 小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果