Ad hoc网络路由协议安全性改进以及认证技术研究

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由于Ad Hoc网络的移动、网络自组织的特点,其路由协议、节点认证问题较固定网络突出。  在目前查阅的资料中,参考文献[2]中提出的ARAN认证式安全路由协议是 Ad Hoc网络现有的安全性较高的路由协议,但 ARAN协议存在以下的不足:主要是效率低、时钟难以同步问题。我针对效率低的问题对 ARAN进行了改进,每个中间节点只在路由请求报文中加入自己的IP地址,且在路由答复过程中也只需要与下一跳节点之间的会话密钥对路由答复报文进行加密,下一跳节点则只需要用会话进行解密,从而提高了效率,且能保证安全性。  对 ARAN路由协议使用BAN逻辑分析其路由发现过程。证明ARAN的{ A,Ka,Ts}Ks-1与{ B,Ka,Ts}Ks-1对安全性没有贡献。存在冗余,这个冗余可以删除以提高效率。  针对 Ad Hoc网络中没有时钟服务器,难以实现时钟同步的问题,我们提出了一种基于DSR的改进的认证式路由协议。不需要时间戳,靠随机数保证其新鲜性。该路由协议使用前提是参与构成 Ad Hoc网络的各方有共同的一个或数个上级组织。协议分为同根和不同根认证。在同根认证路由发现下,路由发现请求报文的路由表是各节点自己签字,路由返回的路由表由发送返回报文的节点签字。不同根认证路由发现协议在同根认证路由发现协议中增加利用本节点拥有的协作机构根值对不同信任根节点进行签字验证。而且,如果不能验证签字,通过插入身份求证协议来确认其身份。用BAN逻辑对新的认证路由协议进行分析,结论是对于数据篡改、伪造身份、捏造错误信息攻击、重放攻击,攻击者的攻击不能成功。  我们新提出的路由协议还存在以下的问题:随着路由跳数和信任根的增多,能源效率将下降。可能的改进方法是(1)曾经信任的节点就不再对其身份进行认证。(2)减小身份求证协议的传播跳数。
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