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1、AdHoc网络的安全威胁及对策论文.freelA路由协议能够适应网络环境的快速变化。由于路由协议负责为节点指定和维护必要的路由结构,必须防止机密性、真实性、完整性、抗抵赖性和可用性的攻击。如果路由协议受到恶意攻击,整个AdHoc网络将无法正常工作。所以,必须提供相应的安全机制,以便保护AdHoc网络路由协议的正常工作。但是,目前已提出的用于AdHoc网络的路由协议大都没有考虑这个问题。在开放的环境中保护路由流量是非常重要的,以便通信各方的身份和位置不被未授权的实体所了解。路由信息必须防止认证和抗抵赖性攻击,以便验证数据的来源。路由协议的安全威胁来自两个方向:
2、一是网络外部的攻击者通过发送错误的路由信息、重放过期的路由信息、破坏路由信息等手段,来达到致使网络出现分割、产生无效的错误路由、分组无谓的重传,网络发生拥塞并最终导致网络崩溃的目的,攻击者还可以通过分析被路由业务流量来获取有用信息;二是网络内部的攻击者可以向网内其他节点发布错误的路由信息和丢弃有用的路由信息。两种攻击都能造成网络中合法节点得不到应有的服务,因此也可以看作为一种拒绝服务攻击。可以使用数据安全中的各种加密机制来解决第一种威胁,比如带有时间戳的数字签名。解决第二种威胁较为困难,对路由信息进行加密的机制不再可行,因为被占领的节点可以使用合法的私有密钥
3、对路由信息进行签名。3.安全认证不同的应用环境可以采用不同的认证机制。通过使用便携式电脑组建AdHoc网络来召开临时会议的应用环境中,与会者彼此之间通常比较熟悉并彼此信任,会议期间他们通过手提电脑通信和交换信息。与会者可能没有任何途径来识别和认证对方的身份,例如,他们既不共享任何密钥也没有任何可供认证的公共密钥。此时,攻击者可以窃听并修改在无线信道上传输的所有数据,还可能冒充其中的与会者。为此,可以采用由Asokan等人提出的基于口令的认证协议(PBA),它继承了加密密钥交换协议(EncryptedKeyExchange)的思想。在PBA中,所有的与会者都参
4、与会话密钥的生成,从而保证了最终的密钥不是由极少数与会者产生的,攻击者的干扰无法阻止密钥的生成。同时,PBA还提供了一种完善的口令更新机制,与会者之间的安全通信可以基于动态改变的口令来建立。按照这种方式,即使攻击者知道了当前的口令,他也无法知道以前的和将来的口令,从而进一步减少了信息泄密的概率。4.密钥管理和任何其他分布式系统一样,正确的使用密钥管理系统对于AdHoc网络的安全性十分重要。需要一种与情景相关的高效的密钥管理系统。节点通过协商使用共享密钥或交换公钥来加密数据以防窃听。对于快速变化的AdHoc网络,密钥的交换可能需要按需进行而不能假设实现协商好的
5、密钥。而对拓扑变化较慢的小型AdHoc网络,密钥可以进行协商或手工配置。如果采用公钥体系,整个保护机制依赖于私钥的安全性。由于节点的物理安全性较低,私钥必须秘密地存储在节点中,例如使用一个系统密钥加密。但是这并非一个动态的AdHoc网络希望的特征,因此需要正确的硬件保护(如智能卡)或者将密钥分布到多个节点。单独采用硬件保护也是不够的,集中式管理不可行,因此希望采用分布式密钥管理机制。AdHoc网络中,数据的完整性和抗抵赖性一般也需要基于某种加密算法来实现。加密协议总体上可以分为两大类:私有密钥机制(如DES和IDEA)和公开密钥机制(如RSA)。但是面临的挑
6、战是密钥的管理。如果采用私有密钥机制,则每个需要通信的节点之间都需要一个秘密密钥,所需管理的密钥数目为N(N-1)/2,其中N是节点数。对于规模较大的AdHoc网络而言,难以实施有效的密钥管理。因此通常采用公开密钥机制,但是由于没有中心节点和证书机构,密钥的管理仍很困难。一种解决密钥管理的方法是使用用户团体来代替证书权威机构,并在节点中分配证书目录。5.访问控制在AdHoc网络中同样存在控制对网络的访问以及控制访问网络提供的服务的需求。在网络层,路由协议必须保证不允许非授权节点加入网络,保证没有敌对节点加入和离开网络而不被检测到。在应用层,访问控制必须保证非
7、授权用户不能访问服务。访问控制常与身份识别和认证相关联,确保合法用户有权访问服务。在一些系统中可能不需身份识别和认证,节点通过证书来访问服务。根据不同的网络结构和安全级别,访问控制的实现方式也不同。集中式的低安全级别网络,可以采用服务器控制的方式,用户ID加密码。6.信任问题在对安全敏感的AdHoc网络应用环境中,由于节点容易受到攻击,被俘获的可能性也较大,因此必须要建立适当的信任机制。在AdHoc网络中,信任问题是中心问题,我们不能信任媒介,必须借助密钥。因此一个基本的问题是如何生成可信任的密钥而不依赖受信任的第三方。AdHoc网络是一个动态自组织临时网络
8、,不能保证网络中各个节点持有被其他节点信任的公钥,并
