移动自组网安全分簇协议研究与设计

论文摘要

移动自组网是一种不依赖于固定基础设施的无线通信网络,它在军事和民用上都有广泛的应用前景。移动自组网的组网结构可以分为平面式和层次式两种,层次式协议因为具有较好的可扩展性成为大规模移动自组网的组网基础技术。移动自组网的层次式结构是通过分簇实现的。至今为止,研究者们提出了很多不同的分簇协议,但是这些协议很少有考虑到分簇安全的,因此缺乏对恶意环境的抵抗力。移动自组网是一个自组织系统而移动节点又具有Agent的特性,本文基于以上认识,围绕移动自组网安全分簇协议开展研究,主要工作包括:1.基于Agent理论,建立了移动节点的BDI模型,并对模型中所涉及的The-Second算法、Switch-Head算法进行了深入分析;2.基于移动节点的BDI模型,采用自组织协议设计规范,设计了一种新的自组织安全分簇协议（BSS安全分簇协议--BDI-based Self-organizing Secure Clustering Scheme）;3.基于着色Petri网理论,采用逆向分析法对WCA和BSS安全分簇协议的安全性进行了分析和比较;4.基于NS2模拟平台,对BSS安全分簇协议与其他常见分簇协议进行了量化分析和比较,结果表明:本文提出的BSS安全分簇协议具有较好的性能和安全性。本文的研究成果已经在国家自然科学基金项目中得到应用,为项目顺利通过验收奠定了坚实基础,为解决移动自组网分簇安全提供了有效的方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 移动自组网简介
• 1.1.1 概念与历史
• 1.1.2 移动自组网特点
• 1.1.3 移动自组网结构
• 1.2 研究背景和意义
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 本文组织结构
• 1.5 本文研究成果
• 第二章 移动节点的BDI模型与BSS 安全分簇协议
• 2.1 移动自组网与自组织
• 2.1.1 自组织概念及理论
• 2.1.2 移动自组网的自组织特性
• 2.1.3 移动自组网自组织协议设计规范
• 2.2 移动节点与Agent
• 2.2.1 Agent 概念及定义
• 2.2.2 Agent 分类
• 2.2.3 BDI 模型
• 2.3 移动节点的BDI 模型
• 2.3.1 模型假设、定义及说明
• 2.3.2 移动节点BDI 模型
• 2.3.3 模型涉及的算法
• 2.4 BSS 安全分簇协议设计
• 2.4.1 协议消息
• 2.4.2 协议描述
• 2.4.3 其它安全机制
• 2.4.4 节点状态图
• 2.5 小结
• 第三章 协议分析与验证
• 3.1 自组织特性分析
• 3.2 性能分析
• 3.3 安全性分析
• 3.3.1 着色Petri 网
• 3.3.2 协议分析
• 3.4 小结
• 第四章 协议实现与模拟
• 4.1 模拟平台NS2
• 4.1.1 NS2 模拟器简介
• 4.1.2 模拟流程
• 4.2 协议实现
• 4.3 模拟结果及分析
• 4.3.1 性能模拟及比较
• 4.3.2 安全性模拟及比较
• 4.4 小结
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果