移动自组网络信任管理模型研究

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无线ad hoc网络作为一种新型的分布式应用网络,因其具有良好的移动性和组网的灵活性而成为目前研究的热点。由于ad hoc网络在搭建时无需像GSM那样的基础设施因而能适应战时通信指挥和灾害救援联络等紧急情况。但由于其独有的多跳通信机制及通信信道天然的开放性和节点移动的无序性,使得ad hoc网络在安全上面临着比其他网络更为严峻的问题。因此,针对适合于ad hoc网络特征的安全解决方案的研究有着非常重要的意义。针对于ad hoc网络的攻击行为主要表现为恶意节点阻止路由的建立、更改包的传送方向、以及利用虚假数据骗取网络的认证和授权等。在以上各类攻击中,多数是由于安全机制本身的脆弱性和缺陷性引起的。如果能在ad hoc网络中建立良好的信任机制,使得恶意节点难以和合法节点交互或者合法节点有能力区分恶意节点并能迅速将它从网络中孤立出去,则整个网络的安全将得到有力的保障。目前针对于ad hoc网络安全研究中的认证机制和入侵检测技术还存在诸多不足,表现为认证机制在ad hoc网络中难以找到合适的第三方来颁发数字证书,这种方法的缺点不仅在于繁杂的加解密计算过程会大大地降低整个网络系统的工作效率,更为严重的是它极易在节点间造成盲目的信任或不信任现象;而入侵检测技术由于极易出现漏报、误报现象,加之现有的入侵检测技术只能进行局部的审计跟踪活动,因而也难以有效地解决ad hoc网络的安全问题。本文指出设计合理的信任模型是改善ad hoc网络安全性能的首要问题。文中在对信任理论、动态信任关系、信任管理模型的研究现状进行深入的分析之后,结合ad hoc网络逐跳通信传递机制的特点提出了基于局部的动态反馈信任管理模型;进一步在主观逻辑的基础上推导出一个基于事物权重的动态反馈信任评估公式;再通过建立和维护一条可靠的信任链路来实现全局范围内的信任传播。文中对该模型的设计和工作机制进行了详细的描述。该模型不仅在策略上优于入侵检测机制,而且有效地解决了认证机制中信任的盲目性问题,并通过局部信任评估达到了全局评估的效果,最后提出了一种基于可信度的生成簇算法。模拟实验证明了该模型工作的准确性、动态适应性和抗攻击性以及生成簇算法的稳定性。
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