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移动自组网是一种特殊的对等式网络,具有自治性、无基础设施、快速组网的特点,但容易引发安全问题。移动自组网中节点间的通信通过无线信道、由多个节点转发来共同完成,因此,节点合作与否是实现通信的关键。协同安全机制是解决网络内部恶意节点和自私性节点不合作行为的有效方法。本文主要研究在缺少预先约定的信任关系的情况下如何激励节点合作性的问题。
本文首先分析了移动自组网的安全特性及安全威胁,总结了现有的安全策略研究现状,并分析了它们的优点与缺点。针对非协同性网络中存在的节点的不合作行为,本文指出了节点缺乏合作性的主要动机:自私性因素和恶意动机。在此基础上提出了节点不合作性的攻击模型,并通过模拟仿真考查了节点自私行为对网络性能的影响。接着总结并分析了现有的针对不合作节点行为所提出的抵御方案:基于虚拟货币的协同方案和基于声誉值的协同方案。在已有研究的成果上,本文提出了一种声誉机制评价模型CREM,该模型充分考虑到了移动自组网的特性,对声誉值的计算进行了优化,采用局部传输、逐步扩散的方法来实现信息共享的目的,具有分布性、协作性和灵活性的特点。然后提出了基于该声誉模型的安全路由协议--CREM-DSR协议。仿真结果表明,CREM-DSR协议能够较快的检测出网络中不合作节点并予以适当的处置,在网络吞吐量和包传输率方面有良好的性能。最后,本文提出了将协同激励方案和能量感知相结合的路由设计思想,解决了能量感知路由无法监测和惩罚谎报能量的自私节点的缺陷,提高了能量感知路由协议的性能。