信誉度约束移动自组网络安全路由协议.pdf

第四届中国测试学术会议 信誉度约束的移动自组网络安全路由协议 王翠荣王慧 (东北大学秦皇岛分校秦皇岛066004) i wangcr日ma1．neuq．odu．cn 摘要：目前移动自组网络的安全技术是还没有得到完全解决的问题，而路由的安全技术是 自组网络可信通信的难点问题．目前已有的安全路由协议均使用加密和认证技术，但是仅 依赖此项技术还不能防止诸如恶意丢包等内部攻击，为此，本文提出了基于信誉度路由选 择模型。针对MkNET网络中某些节点可能不是持久性地忠实服务，提出了基于历史信誉度 和当前行为的信誉度概念，并给出节．董信誉度和路由信誉度的计算方法，给出一种基于路 由信誉度约束的路由协议模型，可防止有意或者无意的内部攻击．从理论上分析了本文给 出协议的安全性，仿真结果表明本文给出的协议能够改进包延迟和传送率等性能． 关键词：移动自组网络。路由协议，信誉度，网络性能 1引言 路由问题是移动自组网络的研究重点内容，而路由的安全技术是自组网络可信通信的难点问题。 目前已有的安全路由协议都是使用加密和认证技术来保证协议的安全性，加密和认证技术是构建网 络安全保证的第一道防线，是必不可少的安全防范措施，但是不能构成安全体系架构的全部。例如， 加密和认证不能防止通过欺骗的方法已经成为网络合法用户的节点注入错误路由信息或者拒绝某些 服务，特别地，对恶意丢包等攻击行为将束手无策”J。在有多个国家的部队参与的一场战争中，属 于盟军的来自于不同的国家的军队之间要想进行安全通信，盟军之间的信任是通信最重要的因素口】。 在移动自组网络中，路由操作依靠网络中的节点相互协作，实现数据的多跳转发。目前研究比 较成熟的按需路由协议，如DSRis,4]路由协议为某个目标节点动态按需产生路Fh。在DSR路由协议中， 当一个节点要发送数据包给某个目标节点，在它自己的路由缓存中没有到达目标节点的路由时，它 将会初始化一个路由发现请求。然后将该请求包广播给它的所有邻居节点；接到这个包的任何一个 节点，如果发现该包还没有处理过，将自己的地址追加到该包中，然后广播给它的邻居节点，直到 到达目的节点。目的节点产生应答包沿着反向路径发送给源节点，源节点将在某个时间超时区间内 收到多个应答．然后缓存应答包携带的路径，缓存了多条路由。一个单一路由发现过程产生了多条 路由，但是因为路由请求的泛洪机制对网络性能产生较大的影响．网络中可能有几个节点同时初始 化泛洪．将会产生大量的并发负载，导致冲突和网络拥塞。通过有效管理路由缓存可以减少大量的 泛洪，I网络性能亦将大大改进。本章给出的基于路由信誉度的路由决策方法进行路由缓存决策，以 便减少路由发现次数。数据转发时，要从缓存中选取一个信誉度较大的路由。 在路由发现过程中，某些节点在加入网络初始阶段会表现出正常行为，但是连接许可之后就可 能偶尔表现出有意或无意的不理性行为，到目前为止，据我们所了解，在网络上还没有建立一个完 整的信誉度管理机制。关于节点和路由信誉度的研究文献已经有人在研究．但是成果较少。目前有 关安全路由协议”4l的研究都依赖第三方服务器的支持．但是在移动自组网络的环境下不存在这样的 服务器。文献(1】和[7]最接近于我们的工作，但是文献[1]研究目的与我们的不同。尽管文献【I8】与我 们的研究目的相同，但是研究方法与我们的存在几点不同。首先，计算节点的信誉值度量方法完全 不同，我们的计算方法考虑了节点的历史行为，每个节点仅计算它的一跳邻居节点的信誉度，这样 更安全，而文献[7】要计算路径上所有朋友节点的信誉度．这就需要确定哪些节点是它的朋友，增加 了复杂度。 本文将信誉度模型嵌入§UDSR路由协议选路决策中，并仿真实验证明了该信誉度模型的可行性， 分析了信誉度的引入对路由性能的影响。 基金项目：国家自然科学基金资劫60273078) 第一作者简介；王翠荣(1963·卜女·河北唐山人，博士，教授．主要研究方向为移动计算．可信计算 第四届中国测试学术会议 2信誉度计算 2．1节点信誉度计算 自组网络的安全完全依赖1：肖点之间的相互协作与信任，节点的这种相互信任是随着时间变化 的，而这种临时关系构成整个网络的基础架构，成为网络