无线Mesh网络基于身份的密钥管理及安全路由协议设计

论文摘要

无线Mesh网络是近年来新出现的一种有着广阔应用前景的网络技术。Mesh网络是由无线路由器和无线终端组成的,动态的自组织、自配置的宽带网络结构。Mesh网络被业界认为是下一代的网络科技,它预示着无线革命下一阶段的到来。安全性是Mesh网络是否能够顺利应用的关键所在。因为Mesh网络具有动态变化的拓扑结构,对节点没有足够的物理保护、使用开放的无线链路等特性,它的安全性面临着巨大的挑战。从而与有线网络和蜂窝网络相比,Mesh网络比较脆弱容易遭受攻击。本文研究了Mesh网络的密钥管理、节点认证和安全路由等安全性问题,所做工作主要包括下面两个方面:1.用基于身份的密码体制对于中心模式和对等模式的Mesh网络分别给出密钥管理方案,以建立节点间的基本信任关系。方案解决了密钥分发、更新、撤销以及节点身份认证等一系列问题。使用基于身份的密码体制,避免了应用公钥证书,降低了对移动终端计算能力和存储能力的需求,降低了系统的通信开销。2.针对Mesh网络的特点,利用两种Ad Hoc路由协议(DSDV单播协议和MAODV多播协议)分别给出适合Mesh网络的安全单播和多播路由协议。给出的安全路由协议在对原协议性能影响不大的情况下,增强了协议的安全性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 无线Mesh 网络的起源
• 1.2 无线Mesh 网络的特点
• 1.3 无线Mesh 网络的应用
• 1.4 无线Mesh 网络安全的研究现状
• 1.4.1 Mesh 网络的安全威胁
• 1.4.2 Mesh 网络安全研究的相关工作
• 1.5 本文的研究内容与组织结构
• 第二章 无线Mesh 网络的密钥管理
• 2.1 基于身份的签名体制简介
• 2.2 中心模式Mesh 网络密钥管理
• 2.2.1 网络模型
• 2.2.2 初始化
• 2.2.3 网络接入
• 2.2.4 公钥撤销
• 2.2.5 私钥更新
• 2.2.6 安全性和效率分析
• 2.3 对等模式Mesh 网络密钥管理
• 2.3.1 网络模型
• 2.3.2 初始化
• 2.3.3 公钥撤销
• 2.3.4 私钥更新
• 2.3.5 系统私钥更新
• 2.3.6 安全性和效率分析
• 第三章 无线Mesh 网络的安全路由协议
• 3.1 Mesh 骨干网络的安全DSDV 协议
• 3.2 Mesh 网络安全MAODV 协议
• 3.2.1 MAODV 协议面临的安全威胁
• 3.2.2 SMAODV 协议
• 第四章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢