基于自适应包标记的IP回溯

防御分布式拒绝服务攻击是当前网络安全中最难解决的问题之一。在各种解决方法中,自适应概率包标记受到了广泛的重视,因为算法中路径上的每个路由器根据一定策略自适应的概率标记过往的数据包,从而受害者可以用最短的重构时间,对攻击者进行IP回溯,找出攻击路径并发现攻击源。文中提出了一种自适应的标记策略。通过实验验证相比于常用策略,该策略重构路径所需的数据包明显减少,有效地减少了重构计算量和伪证性。     

基于垂线的WSN基站位置隐私保护算法

针对无线传感器网络基站位置隐私保护问题,提出一种基于垂线的基站位置隐私保护算法。根据源节点的位置与坐标轴上一点随机确定一条直线,过基站做直线的垂线,源节点关于该垂线对称的点为第1个预期幻影源节点,使第1个幻影源节点分布具有地理位置多样性。以第1个预期幻影源节点为垂足建立垂线,在该垂线上确定第2个预期幻影源节点,为第2个幻影源节点提供选择方向,2个幻影源节点不仅能够为数据包传输提供多样性,而且分别沿着直线和垂线传输假包,诱导攻击者向远离基站的方向追踪,增大攻击者捕获基站的难度。仿真结果表明,该算法能够有效地诱导攻击者偏离真实路径,提高安全周期。     

WSN中基于等高度路由的源位置隐私保护

在无线传感器网络中,网络中的攻击者可以通过逆向、逐跳追踪数据包的方式追踪到源节点的位置,进而危害目标对象,所以对源位置的隐私保护很重要,但已有保护源位置隐私的幻影路由协议可能产生失效路径,从而缩短安全时间。为此,提出一种有向等高度路由与幻影路由相结合的源位置隐私保护协议。数据包在进行幻影路由之前先进行h+r跳的有向等高度路由,之后再发起幻影路由过程,以避免失效路径的产生,并增加有效路径的数量。实验结果表明,当源节点位置不变时,增加少量的数据包转发开销,源节点的安全时间可以增加50%,当源节点位置变换频繁时,通信开销也明显低于PUSBRF等协议。     

基于双向树的WSNs端到端位置隐私保护

针对多源节点的情况下的无线传感器网络(WSNs)端到端位置隐私保护进行研究,提出了一种基于双向树形拓扑结构的隐私保护方案(BTBLPS).该方案采用最短路径方式进行真实数据包传输,然后在最短路径的交叉点上产生双向的假包传输分支.其中,临近源节点一侧分支上的假包传输方向是从分支末端节点传输到交叉点,而临近基站的一侧恰好相反,以此来达到同时对源节点和基站的位置隐私进行保护的目的.理论分析与仿真结果表明:所提的方案是可行的,并且具有良好的安全性能.     

WSNs中规避攻击者的源位置隐私保护路由协议

为了保证无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSNs）中的源节点位置隐私安全，同时实现安全性能和网络能耗的均衡，提出了WSNs中规避攻击者的源节点位置隐私路由协议，该协议假设节点具有检测攻击者的能力，通过发出危险警告消息使路由路径上的节点采取路由改变策略，使攻击者无法回溯到源节点，延长了源节点保持位置隐私的安全时间。理论分析和仿真实验表明，该协议在消耗较少的通信开销的情况下保证了源节点位置的高度隐私。     

传感器网络中基于源节点有限洪泛的源位置隐私保护协议

无线传感器网络广泛应用于目标监测,攻击者能够通过逆向、逐跳追踪数据包的方式定位数据源节点,因此,需要对数据源节点的位置隐私进行保护.已有的源位置隐私保护协议产生的幻像源节点集中在真实的源节点附近,不能够较好地保护真实源节点的位置隐私.为此,文中提出基于源节点有限洪泛的源位置隐私保护协议PUSBRF.考虑到具有更强视觉能力的攻击者,文中进一步提出EPUSBRF协议.实验表明,与已有的源位置隐私保护协议相比,文中提出的两种协议显著提高了源位置隐私的安全性,平均安全时间提高将近一倍.     

基于随机虚拟环的WSNs源位置隐私保护算法

针对幻影路由算法中源节点距离基站节点较近时安全周期低的问题,提出基于随机虚拟环的无线传感器网络源位置隐私保护算法。初始时由源节点随机产生一个以基站为中心的虚拟环,利用源节点到基站的直线方程和虚拟环方程确定预期幻影源节点,为选择幻影源节点提供依据;通过数据包在虚拟环上转发随机的角度,确定第二个幻影源节点。理论分析表明算法安全周期与通信开销呈正相关。仿真结果表明,该算法能有效诱导攻击者偏离真实路径,提高安全周期。     

最小路径负载度路由协议的研究

DSR协议是Ad hoc网络中典型的路由协议,DSR协议中路由选择策略是基于最短路径的,并未考虑路径的通信量和节点负载等因素,网络中数据流易集中于某些链路,这些链路上的节点承担相对较大的通信量,从而形成热点区域。热点区域的形成会缩短网络的寿命,并且会增加数据包的平均端到端时延,甚至影响数据包的投递率。为了解决上述问题,提出了基于路径负载度的动态源路由协议（LBDSR）,在路由选择时综合考虑了路径长度和路径繁忙度两个因素,有效地解决了热点区域问题,并减小网络中数据包的平均端到端时延,可以有效提高网络的负载平衡性能,延长网络寿命。     

通过自适应随机数据包标记实现实时IP回溯

随机数据包标记(PPM)是对拒绝服务攻击进行IP回溯的一种实用而有效的方法.提供了一种自适应的PPM算法:一个路由器按一个与路过的数据包已传输距离自适应的概率标记该数据包,从而被攻击者可以以最短的收敛时间重构一个攻击路径.通过一个新的称为标注片段编码的IP重载方案,实现了实时的重构,从而能同时回溯数千条路径.与以前的PPM方案相比,收敛时间减少了50%,同时大大减少了重构计算量和伪证性.     

快速负环检测的负权最短路径算法

为优化存在负环的有向图[1]中的单源最短路径问题,针对有向图中的负环检测,提出一种基于快速检测负环的最短路径算法。采用最短路径树的数据结构,在时间复杂度O （n2）内,检测出负环,如果不存在负环,就将获得源节点到其它节点的最短路径距离。实验结果表明,与现有的方法相比,该算法在负环检测方面具有明显优势。     

Fault-tolerant routing over shortest node-disjoint paths in hypercubes

This paper presented a routing algorithm that finds n disjoint shortest paths from the source node s to target node d in the n-dimensional hypercube. Fault-tolerant routing over all shortest node-disjoint paths has been investigated to overcome the failure encountered during routing in hypercube networks. In this paper, we proposed an efficient approach to provide fault-tolerant routing which has been investigated on hypercube networks. The proposed approach is based on all shortest node-disjoint paths concept in order to find a fault-free shortest path among several paths provided. The proposed algorithm is a simple uniform distributed algorithm that can tolerate a large number of process failures, while delivering all n messages over optimal-length disjoint paths. However, no distributed algorithm uses acknowledgement messages (acks) for fault tolerance. So, for dealing the faults, acknowledgement messages (acks) are included in the proposed algorithm for routing messages over node-disjoint paths in a hypercube network.     

双环网络[+1]边优先最短路径及其寻径策略

双环网络是一种非常重要的互联网络结构 .传统的最优寻径方法没有充分利用这一网络中同一节点到不同节点的最短路径之间的关系 ,所给的算法不是最优的 .定义了双环网络的一种最短路径—— [+ 1]边优先最短路径 ,在此形式下 ,不仅最短路径的形式唯一而且同一源节点到不同目的节点的最短路径之间存在递推关系 .给出了相应的递推公式 ,运用此公式 ,平均不到两次加法运算和一次比较即可找到源节点到所有其它节点的最短路径 .利用所得结果 ,源节点只需存储很少的信息就可以通过简单计算求得到任意其它节点的最短路径 .与传统方法相比 ,本算法提高了系统的寻径效率     

Protecting the sink location privacy in wireless sensor networks

Wireless sensor networks (WSNs) are widely deployed to collect data in military and civilian applications today. Due to the open nature of a WSN, it is relatively easy for an adversary to eavesdrop and trace packets in order to capture the receiver. Therefore, location privacy, particularly the location privacy of the sink node, requires ultimate protection because of its critical position in WSNs. In this paper, we propose a sink location privacy protection scheme by injecting fake packets, but every real packet is still routed along its shortest path. The fake packets are routed to some random destinations and some fake sinks in order to provide the path diversity. It is difficult for an attacker to distinguish the real packets from the fake packets. Thus, the chance of finding the real sink by packet-tracing attack is reduced. Privacy analysis shows that the sink location privacy can be protected better with higher successful probability. We examine the packet travel delay, safe time, and energy consumption by both mathematical analysis and simulations.     

MimiBS: Mimicking Base-Station to Provide Location Privacy Protection in Wireless Sensor Networks

In a wireless sensor network (WSN), sink node/base station (BS) gathers data from surrounding nodes and sends them to a remote server via a gateway. BS holds important data. Therefore, it is necessary to hide its location from an inside/outside attacker. Providing BS location anonymity against a local and global adversary, we propose a novel technique called MimiBS “Mimicking Base-Station”. The key idea is the integration of aggregator nodes (ANs) with sensor nodes (SNs), while fine tuning TTL (time to live) value for fake packets, and setting some threshold value for real packet counter rpctr. MimiBS creates multiple traffic-hotspots (zones), which shifts the focus from BS to the newly created ANs hotspots. Multiple traffic-hotspots confuse the adversary while determining the real BS location information. We defend the BS location information anonymity against traffic analysis attack, and traffic tracing attack. MimiBS gives an illusion of having multiple BSs, and thus, if the attacker knows any about AN, he/she will be deceived between the real BS and ANs. MimiBS outperforms BLAST (base-station location anonymity and security technique), RW (random walk), and SP (shortest path), while conducting routing without fake packets, with fake packets, without energy consideration, and with energy consideration respectively.     

Multipath Dissemination in Regular Mesh Topologies

Mesh topologies are important for large-scale peer-to-peer systems that use low-power transceivers. The Quality of Service (QoS) in such systems is known to decrease as the scale increases. We present a scalable approach for dissemination that exploits all the shortest paths between a pair of nodes and improves the QoS. Despite the presence of multiple shortest paths in a system, we show that these paths cannot be exploited by spreading the messages over the paths in a simple round-robin manner; nodes along one of these paths will always handle more messages than the nodes along the other paths. We characterize the set of shortest paths between a pair of nodes in regular mesh topologies and derive rules, using this characterization, to effectively spread the messages over all the available paths. These rules ensure that all the nodes that are at the same distance from the source handle roughly the same number of messages. By modeling the multihop propagation in the mesh topology as a multistage queuing network, we present simulation results from a variety of scenarios that include link failures and propagation irregularities to reflect real-world characteristics. Our method achieves improved QoS in all these scenarios.     

基于递归算法的最短跳数路径的RSS测距算法

多跳无线传感网络中的多类应用均需要准确的定位算法.为了降低定位成本,常采用基于接收信号强度(RSS,received signal strength)测距,为此,提出基于递归算法的最短跳数路径的RSS测距算法RFSPR(recursive function shortest path-based ranging).RFSPR算法首先利用递归函数搜索源节点与目的节点间所有具有最短跳数的路径,然后通过RSS测量这些最短路径的距离,最终将所有最短路径距离的平均值作为源节点与目的节点间距离的估计值.最后,将RFSPR算法与现存的同类算法进行了对比分析.实验结果表明RFSPR算法具有更低的测距误差.     

无回路网络中最短路问题的高效算法

无回路网络是一类重要的网络,给出在无回路网络中求解最短路树形图和任意顶点对间最短路的高效算法。该算法将顶点进行重新编号,结合广度优先探索法,从源顶点出发依次搜索每个顶点的所有出弧,并在弧的头部进行权值变换操作,可以得到最短路树形图和任意顶点对间最短路,算法复杂度分别为O(m)和O(m(n-m1/2))。该算法思想简便、复杂度低、易于操作。 关键词：     

一种基于公交路线的规划方法

提出一种用于公交路线规划的最优路径查询方法.利用最优位置选择思想,在给定源点和终点的路网中找到k最短路径中最优性值最大的路径,即客流量最大的路径,为进行公交路线规划提供参考.采用k最短路径算法找到长度满足条件的k最短路径,然后对这k最短路径上的一些特殊顶点(如路口)进行最优性查询,从而找到k最短路径中最优性值最大的路径.最后,通过实验验证该方法的有效性.     

基于本地域信息的时延约束Steiner树算法

提出一种基于本地域QoS信息的时延约束Steiner树算法,通过最短代价路径构造组播树,源节点根据目的节点及源区域边界路由器提供的最短时延路径信息,对剩余目的进行集中式路由计算,并由控制消息完成组播树的配置及环路删除。该算法不依赖于全局性的QoS信息,从而避免大量控制开销与陈旧QoS信息的影响。仿真实验结果表明,该算法具有较高的加入成功率以及较合理的控制开销。