一种跨层移动自组网络安全路由协议

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1、万方数据CN43-1258／TPISSN1007-130X计算机工程与科学CoMPUTERENGINEERING&SCIENCE2009年第31卷第2期V01．31。No．2，2009文章编号：1007-130X(2009)02-0007-04一种跨层移动自组网络安全路由协议。ACross-LayerSecureRoutingProtocolinMANET黄清元。曾迎之，苏金树IIUANGQing-yuan。ZENGYing-zhi，SUJin-shu(国防科技大学计算机学院。湖南长沙410073)(SchoolofComputerSci

2、ence，NationalUniversityofDefenseTechnology，Changsha410073-China)摘要：网络层安全是移动自组网安全的一个基本方面。过去，人们对移动自组网网络层安全的研究主要集中在使用密码体制来保护路由消息的真实性和完整性上。但是，密码学体制所带来的额外资源开销和延时比较大。因此，移动自组网需要一种轻权的网路层安全机制。本文提出了一种基于跨层的移动自组网安全路由协议，利用跨层信息来提高网络层的安全性。模拟实验表明，我们所提出的安全路由协议是有效的。Ahstra．．ct：Networklayers

3、ecurityisoneofthefundamentalaspectsofsecurityinmobileadhocnetworks．TraditionalworkinthisaspectmainlyfocusesonprotectingtheauthenticityandintegralityofroutingmessagesthroughacryptographyITlechani$1T1．Buttheadditionalresourceconsumptionanddelayintroducedbycryptographieopera

4、tionsareintolerableforUS—ers．Inthispaper．weproposealight-weightcross-layersecureroutingprotocolwhichimprovesthesecurityofmobileadhoenetworksthroughexploitingthecross-layersecurityfeaturesatdifferentlayersoftheprotocolstack．Ourproposaldoesnotrelyonanyestablishedcryptograph

5、yinfrastructure．Simulationresultsshowtheeffectivenessoftheproposedsecuremutingprotocol关键词：移动自组网；安全路由协议；跨层Keywords：MANET；secureroutingprotocol；CroSS1ayer中图分类号：TN915．04文献标识码：A1引言移动自组网是一种无中心的、动态多跳临时自治网络，由于它的动态性、无基础设施、资源有限性以及开放的无线信道，使它非常容易受到攻击。安全已经成为妨碍移动自组网部署的重要因素。网络层安全是移动自组网

6、安全的一个基本方面。但是，很多针对协议栈其它层次的攻击会影响到网络层，如针对MAC层的拒绝服务攻击，可能会引发网络层路由的失效。针对应用层的攻击可能会耗尽节点的资源，影响其对路由消息的处理和数据转发。过去，人们对移动自组网网络层安全的研究主要集中在使用密码学体制来保护路由消息的完整性上[1州]。但是，密码体制所带来的额外计算和通信开销以及延时，对资源非常有限的移动自组网来说是难以忍受的IS]。另一种方法是在网络中部署入侵检测系统[6]，该方法需要将带有入侵检测功能的节点部署在网络中的关键位置，并且需要进行大量的通信。不部署任何安全防范措施

7、，将严重威胁移动自组网的生存[7]。因此，移动自组网迫切需要一种轻权的网络层安全机制。针对上述问题，本文提出了一种基于跨层的安全路由协议(CLSR)，根据跨层安全信息来实现网络层的安全路由和可靠转发。实验结果表明，我们所提出的跨层安全路由协议是有效的。2链路层跨层安全问题数据链路层安全的主要功能是为两个邻居节点之间的单跳数据通信提供保护，为网络层提供可靠、公平、安全的访问介质。但是，标准的IEEE802．11协议存在两方面的安全漏洞‘8]：(1)随机指数回退。当多个节点竞争同一通信链路而·收稿日期：2007—12—24；修订日期：2008

8、-03-10基金项目：围家自然科学基金资助项目(90604006)作者简介：黄清元(1979一)，男，河南南阳人，博二f：生，研究方向为无线网络通信安全。通讯地址：410073湖南省长沙市围防