移动自组网中匿名组播路由协议研究

论文摘要

移动自组网是一种有特殊用途的对等式网络，具有无中心、自组织、可快速展开及可移动等特点。匿名安全问题在移动自组网中受到越来越多的关注，目前已成为研究热点之一，本文主要分析和研究了移动自组网络中的匿名通信技术，提出了移动组播环境中的匿名路由协议。本文对匿名技术及移动自组网中的匿名需求进行了介绍，总结和分析了当前已有的移动自组网匿名单播路由协议和典型的组播路由协议。在此基础之上，将匿名通信技术应用于移动组播路由环境，提出了基于网结构的匿名组播路由协议(AODMRP)和基于树结构的匿名组播路由协议(AMAODV)。AODMRP是在典型的网结构的组播协议ODMRP基础上提出的。针对ODMRP不能保证发送者和通信关系的匿名性的问题，采用了假名机制和逐跳加密的做法，改变了协议的报文格式，隐藏了源节点和目标节点的真实地址，使发送的数据包在内容上多跳之间没有关联，同时各个阶段的数据包在传送过程中长度上均保持不变，从而避免了攻击者依靠数据包的内容和长度来跟踪数据包发送者和接收者。针对树结构的组播协议MAODV不能保证源节点、组长和传输路径匿名性的问题，我们提出了AMAODV协议，详细分析了该协议的匿名性能。AMAODV同样采用了假名机制和逐跳加密的做法来隐藏重要的路由信息。由于在路由包中的标志位可能泄露发送者或组长的身份，AMAODV在路由请求包和回应包中取消了标志位，以防止攻击者跟踪路由数据包来发现组播发送者、组长或跟踪传输路径。为了测试加解密机制对移动网络性能的影响，我们在NS2平台下对AMAODV和MAODV进行了模拟仿真，发现由于匿名机制中大量的加解密操作增加了数据传输的延时，使得数据传输期间路径更容易断裂，数据传输成功率在高速移动的环境中有比较明显的下降。所以基于加解密技术的匿名传输机制在高速移动网络中是不适用的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 匿名技术综述
• 1.1.1 基本概念
• 1.1.2 匿名通信的研究现状
• 1.2 移动自组网及其匿名需求
• 1.3 课题来源及研究意义
• 1.4 论文组织
• 第二章 相关研究工作
• 2.1 移动自组网匿名路由协议
• 2.2 存在的问题
• 2.3 MANET组播路由协议及影响匿名传输的因素
• 第三章 基于网的匿名组播路由协议
• 3.1 ODMRP协议简介
• 3.2 AODMRP的协议设计
• 3.2.1 组播路径信息保存
• 3.2.2 AODMRP协议工作原理
• 3.3 AODMRP的性能分析
• 3.3.1 匿名性分析
• 3.3.2 传输性能分析
• 3.4 仿真结果及分析
• 3.4.1 模拟环境
• 3.4.2 度量指标
• 3.4.3 实验结果
• 3.5 小结
• 第四章 基于树的匿名组播路由协议
• 4.1 MAODV协议简介
• 4.2 MAODV存在的匿名安全问题
• 4.3 AMAODV报文格式
• 4.3.1 各种数据包的报文格式
• 4.3.2 存储记录的格式
• 4.4 AMAODV协议工作原理
• 4.4.1 组播数据传输过程
• 4.4.2 组播树维护
• 4.5 匿名性分析
• 4.5.1 针对窃听者的匿名性
• 4.5.2 针对泄密节点攻击的匿名性
• 4.6 传输性能分析
• 4.7 仿真结果及分析
• 4.7.1 模拟环境
• 4.7.2 度量指标
• 4.7.3 实验结果
• 4.8 结论
• 第五章 结束语
• 5.1 研究开发工作总结
• 5.2 进一步的研究工作
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间主要的研究成果