一种网络编码机密性保障机制—C-Coding

为了解决现有网络编码的机密性保障机制不能抵御全局的窃听攻击,并且需要牺牲一定的带宽以实现香农安全的问题,提出了一种机密性保障机制C-Coding以抵御针对网络编码的全局窃听攻击。对随机线性编码的机密性进行了定量分析并运用于C-Coding。理论分析和攻击实验表明该机制可在全局窃听假设下为基于网络编码的传输提供较高的机密性保障。实验结果显示在密钥长度不小于13时,受遗传算法攻击时成功概率几乎为0。使用该机制能较好地保证基于编码的网络传输的安全高效。     

防窃听和污染攻击的安全网络编码探析

近些年来,随着信息化进程以及网络技术的不断发展,网络的安全问题也得到了广泛的关注.网络窃听攻击以及污染攻击是主要的两种网络攻击手段,利用网络编码的数据融合性能够提高数据传输的安全性.本文针对网络窃听以及污染攻击,提出了能够进行全面防御窃听和污染攻击的安全网络编码.通过使用本文的网络编码,网络具有了很好的安全效果,能够适用于窃听危害大、常受污染攻击的网络使用.     

抗万能攻击的安全网络编码

提出了一种能够抵抗万能攻击者的安全网络编码算法。在敌人可以窃听所有节点和信道及污染zo个链路的情况下,该算法利用稀疏矩阵对信源信息进行矩阵变换,增强了信息的抗窃听能力,并利用列表译码法在信宿处进行译码,对污染攻击进行检测和排除。理论分析和仿真结果表明,该算法能够在多项式时间内设计完成,能够抵抗窃听和污染等安全性攻击,使得原本的随机网络编码以很高的概率达到弱安全的要求;同时提高了编码速率,减小了存储空间的占用。更重要的是,该算法仅在原随机编码体制的基础上对信源和信宿进行了修改,中间节点保持不变。     

可靠洋葱路由方案的设计与实现

在公开的计算机网络中采用洋葱路由能提供隐蔽网络连接,使得攻击者既不能窃听到机密也不能实施流量分析。然而现有的洋葱路由方案只能隐藏信息,并不能保证抵御以扰乱为目的的破坏性攻击。文中应用群签密技术,提出了一个既能隐藏信息又能防扰乱攻击的新的方案,并分析了其安全性。     

一种新型无线网络编码数据传输方案

无线网络自身的广播特性决定了它更易受到攻击,网络编码的提出为抵御被动窃听攻击提供了新的思路。现有研究方法中,匿名路径建立过程需要很高的复杂性且编码矩阵不完全可逆,提出的新的区域推进机制能够降低匿名路径建立的复杂度,特殊的编码矩阵构造方法能够保证编码矩阵完全可逆和数据包在目的节点的无条件可解码性。分析结果表明,该方案不仅可以达到抵御被动窃听攻击的目的,确保通信的匿名性,而且可以在一定程度上减小通信过程中数据包的大小。     

基于同步卫星通信网络的弱安全网络编码

卫星通信能够克服地面组播通信中用户频繁变动带来的不足,但其使用无线传输媒介传递信息,会导致信息泄露.针对其星间链路上存在被窃听的威胁,构造了一种防窃听的弱安全网络编码方案.该方案中,利用阈值方案达到信源与信宿共享密钥的目的,数据传输过程中,信源首先对数据进行加密,然后再利用网络编码技术对信息进行编码并传输.由于窃听者不知道加密矩阵,因此其无法得到关于信源任何有意义的信息.本方案能够防止窃听者窃听到星间链路上传输的信息,达到了弱安全的要求,同时利用网络编码技术,提高了网络容量的利用率.     

基于功率控制与中继协作的抗窃听攻击模型

在认知无线电网络中,由于无线通信的广播特性,容易造成链路被恶意窃听。文章首先分析主用户(授权用户)网络中直接传输下窃听概率与功率的关系。接着提出基于功率控制与中继协作的抗窃听攻击模型,计算两种不同情形下的最佳传输功率。第一种情形为窃听者只能窃听中继节点的信号,第二种情形为窃听者可以同时从源节点和中继节点窃听到信息。最后,文章通过分析安全容量给出最佳中继的选择标准。数值分析结果表明,文章模型可以通过增加中继节点的个数来降低窃听概率。此外,相较于其他模型,文章模型在抵御窃听攻击方面能达到更优的效果。     

一种抗拜占庭攻击的随机网络编码

网络编码自提出以来得到了巨大的发展,并且在许多方面被广泛应用。网络安全是网络编码的重要的应用领域之一。安全网络编码最主要的两方面就是防窃听和防拜占庭攻击,实质上就是防搭线窃听与网络纠错。本文构造了一种基于范德蒙德行列式的随机网络编码,并通过添加Target位的方法来实现抗拜占庭攻击;对于同时具备窃听和修改能力的攻击者,设计了一种改进的借助数据位的Target位构造方法;针对攻击者可能仅修改部分数据的具体情况给出了一种变步进多Target位的解决方案,即通过构造步进函数的方式来选取多个数据,构造多个Target位来提高数据安全性,并且通过部分数据验证了其可行性。     

无线多跳网络安全路由算法

针对窃听者相互合作下的无线多跳网络,提出一种考虑物理层安全的路由算法.该算法在假定未知窃听者位置及其信道状态信息(CSI)的前提下,得到系统端到端安全连接概率(EESCP)表达式,通过最大化网络EESCP,得到一种使用传统Bellman-Ford算法即可实现的最短路径路由算法,并在此基础上进一步提出一种改进的Bellman-Ford算法.仿真结果表明,所提出的算法不仅适应于不同规模的网络,而且相较于传统算法能够极大地提高网络的安全性能.     

一种ad hoc多路径安全路由算法

移动ad hoc网络无中心、拓扑结构动态变化等特点,以及节点能源和计算能力有限,使其安全路由设计面临巨大挑战.在按需路由的基础上提出了一种多路径安全路由算法,采用高效的分布式密钥管理策略,路由过程中隐藏通信节点的地址信息,节点之间逐跳认证保证信息的完整性,能够抵御单路径协议不能抵抗的多恶意节点的合谋攻击,同时能平衡负载,具有更好的安全性能和网络性能.