浅谈ad hoc网络及其安全路由研究

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1、合肥工业大学硕士学位论文Adhoc网络及其安全路由研究姓名：王健申请学位级别：硕士专业：计算机系统结构指导教师：沈明玉20100301Adhoe网络及其安全路由研究摘要随着信息技术的不断发展，人们对移动通信的需求越来越强，无线通信网络也得到了迅速的发展和普及。但对于某些特殊的场合，传统固定网络和需要预先部署网络基础设施的无线网络不可能或者很难被有效使用。比如，战场上部队快速展开和推进、地震或水灾后的营救等。这种情况下就产生了一种能够临时快速自组织的无线通信网络技术，即AdHoc网络通信技术。Hoe网络是一种无线、移动、自组织的网络，它没有中心控制节点，移动节点通过多跳无线链路实现相互的通

2、信。由于AdHoc网络的这些特殊性，对其网络拓扑结构和网络安全性提出了挑战。AdHoe网路的分簇结构是一种重要的拓扑结构，分簇结构中最主要研究的方向是分簇的算法；在安全性方面，节点的认证技术、密钥管理和路由的安全性均是研究热点。通过对AdHoc网络路由及其安全性的分析发现，AdHoc网络的分簇结构对网络安全性的实现起着重要的作用，因此本文对几种经典分簇算法进行研究，研究发现自适应按需加权(AOW)分簇算法具有较高的实用性，但是AOW算法中也存在一些问题。本文针对这些问题对AOW算法进行改进，并通过实验验证改进后的算法在性能上有了一定的提高，并使其能更好地满足本文提出的安全模型的需要。本文

3、在分簇结构的基础上，采用了位置导向方式提出一种安全路由模型。网络节点利用椭圆曲线密码体制分配密钥。借助于分簇结构的优势，簇头节点指派簇内成员节点对新节点进行分布式认证，均衡了节点能量。路由的建立和信息传递分别采用对称密钥体制和公开密钥体制，节点需要对路由信息进行加密和签名处理，同时结合位置导向机制使得路由的建立具有方向性。簇头节点还提供路径检测的功能。经过分析发现该安全路由模型具有较高的安全性，并通过实验验证其可行性。关键词：AdHoe网络；分簇算法；位置导向；安全路由Research0nSecureRoutingProtocolinAdHocNetworkAbstraetAsinfor

4、mationtechnologycontinuouslydevelops，therequirementformobilecommunicationsbecomesmoreandmorestrong，andwirelesscommunicationsnetworkshadalsobeenrapiddevelopmentandpopularization．Butforsomespecialsituations，thetraditionalfixednetworkandthewirelessnetworkswhichrequirepre—deploymentnetworkinfrastruct

5、urehavebeenimpossibleordifficulttobeusedeffectively．Forexample，thearmydeployingandadvancinginbattlefield，rescuingafterearthquakeorfloodandSOon．Insuchacaseatemporaryandquickself-organizingwirelessnetworktechnologyisrequired，namedAdHocnetworkcommunicationtechnologies．AdHocnetwork．isawireless，mobile

6、，self-organizingnetwork．,Ithasnocentralcontrolnode．andthemobilenodescanbeincommunicationwitheachotherusingmulti—hopwirelesslinks．TheseparticularitiesinAdHocnetworksbringchallengesonnetworktopologyandnetworksecurity．ClusterstructureinAdHocnetworksisanimportanttopologyinwhichthecriticalresearchisal

7、gorithm．Withrespecttosecurity，nodeauthenticationtechnology，keymanagementandthesafetyofrouteareresearchfocus．ByanalyzingofAdHocnetworkroutingandsecurity，wecouldfindthattheclusteringstructureplaysaveryimportantroleinther