移动Ad Hoc网络中信任模型的研究

论文摘要

移动Ad Hoe网络是一种新型的无线网络,它不需要现有网络基础设施的支持,可以在任何时间、任何地点,快速构建起一个通信支撑环境。但由于其自身的开放媒质、动态拓扑、分布式协作和受限能力等特点,移动Ad Hoc网络极其容易受到攻击。所以安全问题是移动Ad Hoc网络中的基本问题,也是当前该领域的研究热点之一。而信任关系的建立是所有安全策略实施的基础,所以本文重点研究移动Ad Hoc网络中的信任模型。本文讨论了移动Ad Hoc网络的基本概念、特点、安全需求及安全威胁。通过对现有的移动Ad Hoc网络中的信任模型的深入研究,发现现有的信任模型存在很多仅依靠传统安全策略无法解决的问题,如身份信任关系的建立、撤销等缺乏决策标准;行为信任模型中普遍缺少身份信任的保障等。为了解决这些问题,本文提出了一种基于PKI的分级移动Ad Hoc网络信任模型,本模型与已有模型相比,具有如下特点:(1)将身份信任和行为评估机制有机的结合起来:身份信任关系的建立增强了行为信任评估过程的安全性和可信性;反之,行为信任评估为实现节点的身份信任关系更新、撤销,进一步增强认证过程的安全性、可靠性,提供了决策依据。(2)把PKI体系中CA服务功能分为数字证书生成和数字证书维护两部分。节点离线地获得证书进入网络,既减轻了Ad Hoc网络的负担,也提高了CA的安全性;数字证书的更新、撤销工作在Ad Hoc网络中来完成。针对多频分级结构的Ad Hoc网络,模型采取集中式和分布式相结合的混合模式,在簇头节点间采用门限密码的思想,分布式存储系统的证书更新主密钥,提高了系统的安全性。簇头负责簇内的安全和路由,对簇内节点的安全性实施有效的控制,提高了安全服务的可用性、可控性。(3)改进信任度维护算法,用“撤销系数”调整网络的安全性和可靠性,用“恢复系数”降低了恶意节点的影响,有效地控制了信任评估中的不确定因素。最后,对改进后的信任模型的安全性进行了分析和评估。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究目的和意义
• 1.2 信任模型的研究现状
• 1.2.1 基于身份认证的信任模型研究现状
• 1.2.2 基于行为评估的信任模型研究现状
• 1.2.3 现有模型存在的主要问题
• 1.3 论文研究的主要内容和组织结构
• 第2章 移动Ad Hoc网络面临的安全问题
• 2.1 移动Ad Hoc网络简介
• 2.2 移动Ad Hoc网络的特点及其脆弱性
• 2.3 移动Ad Hoc网络的安全威胁及安全目标
• 2.4 本章小结
• 第3章 建立信任模型的关键技术研究
• 3.1 PKI技术的研究
• 3.1.1 PKI技术
• 3.1.2 PKI技术应用于Ad Hoc网络中的研究
• 3.2 基于信任分散的安全策略的研究
• 3.2.1 （k，n）门限秘密共享方案分析
• 3.2.2 可验证的秘密共享方案分析
• 3.2.3 加密函数签名方案分析
• 3.2.4 主密钥分量更新方案分析
• 3.3 信任的基本理论
• 3.3.1 信任与安全的关系
• 3.3.2 信任的相关术语
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于PKI的分级移动Ad Hoc网络信任模型
• 4.1 模型概述
• 4.1.1 模型的设计思路
• 4.1.2 模型假定及结构
• 4.1.3 模型提供的服务
• 4.1.4 模型中信任信息的存储方法
• 4.1.5 模型工作机制
• 4.2 基于证书的身份信任方案
• 4.2.1 初始化
• 4.2.2 身份证书认证
• 4.2.3 身份证书更新
• 4.2.4 身份证书撤消
• 4.2.5 簇头节点的证书更新主私钥分量更新
• 4.2.6 新簇头节点证书更新主私钥分量的生成
• 4.3 基于信任度的行为信任方案
• 4.3.1 信任度的有关概念
• 4.3.2 信任度维护算法
• 4.4 本章小结
• 第5章 信任模型安全性分析
• 5.1 身份信任算法的安全性分析
• 5.2 信任度算法的安全性分析
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 个人简历