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IEEE 802.11s路由协议安全问题研究

2020-12-17阅读(381)

IEEE 802.11s路由协议安全问题研究

论文摘要

无线网状网络是一种受到广泛关注的宽带无线网络架构。它继承了无线局域网技术中成本低。部署便捷的特点,同时还具有无线自组织网络的多跳结构,获得了可扩展性和健壮性上的性能提升,因而拥有良好的应用前景。但是,由于IEEE 802.11s标准仍在在草案阶段,并且安全问题没有在无线网状网络早期的研究中得到足够的重视,使得目前阶段的无线网状网络在推广的过程中存在着许多的安全问题,这些隐患严重制约了无线网状网络的大规模商用,基于上述原因,无线网状网络的安全成为了一个紧迫的课题。IEEE 802.11s是IEEE关于无线网状网络的规范。802.11s虽然沿用了IEEE 802.11i的安全规定,并且标准中定义可MSA安全接入解决方案。但是对于路由协议的安全并没有做过多的定义,由此产生了一定的安全隐患。本文研究了IEEE 802.11s安全无线网状网络的设计和实现。首先在了解无线网状网络的相关特性和关键技术的基础上,深入分析了IEEE 802.11s协议标准,并且其原型实现做了系统的分析。在此基础上设计了802.11s无线网状网络路由器的硬件平台和软件架构。接着对IEEE 802.11s标准中的路由协议的漏洞进行了分析,提出了IEEE 802.11s中使用的混合无线网状网协议ξHybrid Wireless Mesh Protocolο中的安全问题,并设计实现了针对其安全隐患的两种攻击方式。从而破坏无线网状网络的可用性。在实现了攻击的基础上,设计和实现了一套入侵检测和响应系统,能够识别出网络中的恶意节点,分析了网络在受到攻击时,网络中正常节点和恶意节点的特征,通过提取特征提出不同的检测和响应方式,在消耗少量节点性能的情况下保证网络在收到内部攻击时依然可用。最后,本文介绍了构建的IEEE 802.11s无线网状网络测试床,以及在测试床上进行的一系列的实验以及对实验结果的分析评估。通过测试结果,说明所设计的入侵检测方案的正确性和有效性,确实有效地在很大程度上保证了网络的可用性。无线网络服务的推广已经成为电信运营商市场争夺的焦点,而在这一进程中,无线网状网络扮演着极为重要的角色。本文所述的IEEE 802.11s无线网状网络的安全研究与实现解决了一些现有的问题,实现了安全无线网状网络的原型系统,并实际场景中进行了部署和测试,获得了具有重要价值的参考数据,对未来无线网状网络的大规模部署和应用提供了有力的技术支撑。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 图片目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题背景
  • 1.2 研究现状
  • 1.3 研究意义与目的
  • 1.4 研究内容与主要工作
  • 1.5 本文结构
  • 第二章IEEE 802.11s 协议及其安全问题
  • 2.1 无线网状网的基本概念
  • 2.1.1 无线网状网络的特点
  • 2.1.2 无线网状网络的与现有的无线技术的比较
  • 2.1.3 无线网状网络的路由协议
  • 2.2 无线网状网络的安全问题
  • 2.3 IEEE 802.11s 协议基本概念
  • 2.3.1 IEEE 802.11s 网络结构
  • 2.3.2 IEEE 802.11s 路由协议
  • 2.3.3 IEEE 802.11s 成帧细节
  • 2.4 IEEE 802.11s 路由协议的安全问题
  • 2.5 本章小结
  • 第三章IEEE 802.11s 原型系统的设计与实现
  • 3.1 2 层路由
  • 3.2 mac80211 软件栈
  • 3.3 IEEE 802.11s 原型系统设计
  • 3.3.1 硬件设计
  • 3.3.2 系统软件设计
  • 3.4 IEEE 802.11s 路由器系统软件的实现
  • 3.4.1 Open802.11s
  • 3.4.2 IEEE 802.11s 路由系统搭建
  • 3.5 本章小结
  • 第四章针对IEEE 802.11s 路由协议的攻击
  • 4.1 IEEE 802.11s 路由协议漏洞
  • 4.1.1 HWMP 路由协议分析
  • 4.1.2 HWMP 路由协安全弱点
  • 4.2 针对IEEE 802.11s 的攻击技术
  • 4.3 洪泛攻击的设计与实现
  • 4.4 黑洞攻击的设计与实现
  • 4.5 本章小结
  • 第五章IEEE 802.11s 攻击检测与响应
  • 5.1 无线网状网络的攻击检测技术
  • 5.2 洪泛攻击的检测与响应
  • 5.2.1 洪泛攻击的检测与响应算法
  • 5.2.2 洪泛攻击的检测与响应的实现
  • 5.3 黑洞攻击的检测与响应
  • 5.3.1 黑洞攻击检测与响应算法
  • 5.3.2 黑洞攻击的检测与响应的实现
  • 5.4 本章小结
  • 第六章测试床构建与测试分析
  • 6.1 测试床构建
  • 6.2 实际平台验证结果与分析
  • 6.2.1 基本参数测试与分析
  • 6.2.2 洪泛攻击与检测响应测试及分析
  • 6.2.3 黑洞攻击与检测响应测试及分析
  • 6.3 本章小结
  • 第七章 总结与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文
  • 附件

    • 相关论文文献

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