基于邻居路由的Ad Hoc网络虫洞检测

针对Ad Hoc网络中虫洞检测方法带来的高时延和能耗问题,提出一种低时延和能耗的轻量级虫洞检测方法。即在节点查询路由后,利用路由节点的邻居数目,找出可能受虫洞影响节点的集合,同时依据路由节点的某个邻居节点的路由信息,进一步确定路由节点是否受虫洞影响。仿真结果表明,该方法可有效减少虫洞检测中的路由查询次数,并且与DeWorm和E2SIW方法相比,可有效减少时间延迟和能量消耗。     

Ad Hoc网络中的虫洞攻击与检测方法研究

虫洞攻击是一种针对移动自组织网络路由协议的攻击,一般是至少由两个节点进行合谋的协同攻击。攻击节点之间通过虫洞攻击能够大量吸引数据包,从而达到控制网络的目的。基于按需距离矢量路由协议,根据移动自组织网络中的虫洞攻击原理,采用NS2仿真平台,通过对按需距离矢量路由协议的修改,对虫洞攻击进行了仿真,并且分析了虫洞攻击对网络性能参数的影响。根据虫洞攻击特性,设计了三种攻击检测方法:地理位置定位、邻居信任检测以及邻居监听。将这三种方法在NS2中仿真,验证了其可行性。     

虫洞攻击检测与防御技术

虫洞攻击是一种针对Ad hoc路由协议,破坏网络路由机制的攻击,它是Ad hoc网络的重大安全威胁。该文提出一种基于信任评估的端到端虫洞检测方法,估算源节点和目的节点间最短路径长度,根据路由长度和邻居节点信任度来选择路由,从而检测和防御虫洞 攻击。     

基于MCPK的移动网络安全路由方案

针对移动Ad Hoc网络易受虫洞攻击的问题,提出一种基于最佳链路路由协议的MSRP安全路由协议,其中包括邻居检测、身份认证与通信密钥协商过程,探讨在平衡安全和性能的情况下解决OLSR协议中存在的安全问题。采用基于MCPK的安全路由协议,通过在OLSR邻居探测阶段引入安全验证机制来预防虫洞攻击。实验结果表明,随着加密通道长度的增加,虫洞攻击检测率明显上升,该协议能较好地预防和检测虫洞攻击。     

基于OLSR路由协议的HIDA算法

针对Ad Hoc网络中的虫洞攻击,根据最优链路状态路由(OLSR)协议的运行特点,提出检测伪邻居的HELLO间隔分布式算法(HIDA)。仿真结果表明,在网络平均节点数大于4、节点随机最大移动速率大于2 m/s时,HIDA算法能达到80%以上的虫洞攻击检测率。     

一种基于标签的抗虫洞攻击MMCL算法

针对移动传感器网络节点定位算法的安全性问题,分析了虫洞攻击对MMCL算法的影响.为抵御虫洞攻击,改善定位性能,提出了一种基于标签的抗虫洞MMCL算法LB-MMCL(Label-Based Multi-hop Monte Carlo Localization).该算法基于节点邻居列表中的异常,依据距离约束机制和消息唯一性原则,标记并区分虫洞两端受攻击的节点,断开虚假链路,以减轻虫洞攻击的影响,达到抵御攻击的目的.仿真结果表明,在无需额外硬件辅助下,LB-MMCL算法能有效抵御虫洞攻击,改善节点定位精度和定位率.     

一种基于邻居信任评估的虫洞防御机制

移动adhoc网是一种新型无线移动网络,具有无中心、自组织、拓扑结构变化频繁以及开放式通讯信道等特性,因此adhoc网络下的路由协议所面临的安全问题比有线网环境中更为严重。虫洞攻击就是其中的一种,能够对adhoc网络产生致命的影响。在这种攻击下,网络的路由机制将会紊乱,特别是那些依赖通过接收对方的广播报文进行邻居探测的路由协议。本文首先从虫洞形成的根源上入手,重新定义了邻居的概念,强调了邻居作为节点信息转发第一站的功能。然后根据邻居定义,引入简化的Marsh信任模型,将邻居的以往表现作为信任评估的经验来源,再通过具体公式对邻居关系做出判定。在具体的路由过程中,节点根据信任评估值选取高可信度的邻居作为下一跳的转发节点,从而避免虫洞攻击的危害。为了验证方法的可行性,本文将模型应用于OLSR路由协议中并在NS2中进行了仿真。     

基于路由长度的多径路由协议

针对单径路由协议在高速Ad hoc网络中平均端到端时延和丢包率高的问题,在动态源路由协议的基础上,提出基于邻居节点变化率与路由长度的多径路由协议DSR_HD。利用HELLO消息获得一跳范围内可用邻居数,根据邻居数求得节点的邻居节点变化率。在路由发现过程中,采用路由距离与路由跳数相结合的方法计算路由长度,并选择邻居节点变化率和路由长度低的节点加入路由,从而提高路由的稳定性。仿真实验结果显示,DSR_HD协议可以有效减少数据分组传输的端到端时延及路由开销,提高分组成功投递率。     

一种针对虫洞攻击的安全路由方法

Ad Hoc网络的虫洞攻击危害较大且难以防御。为此,提出一种基于时间和跳数的安全路由方法。将时间差值和跳数差值作为2个限制量,分别与规定值进行比较,判断并抛弃可能存在虫洞攻击的路由,并选择相对安全的路由,建立可信的数据传输通道。NS2仿真结果表明,该方法可提高虫洞攻击的检测率,降低数据传输的丢包率。     

无线传感器网络多路径聚集的改进

针对无线传感器网络数据聚集查询的需求,提出了一种针对无线传感器网络网内聚集的多路径路由算法EOD。EOD算法综合考虑了节点剩余能量、偏移角度、节点间距离三个因素对无线传感器网络数据传输过程的能耗、时延的影响,在多路径结构的基础上,对传感器节点的所有的邻居节点进行综合评估,选择转发成本最小的几个邻居节点作为转发节点,从而在确保可靠性和性能的前提下最小化WSN能量消耗。仿真实验表明,适当地调整各影响因素的权值,EOD算法可以有效地延长网络生存期,减少数据包在网络中的时延,使整个传感器网络的节点剩余能量趋于均衡。     

无线传感器网络中虫洞攻击实时被动式探测

在无线传感器网络所面临的安全问题中,虫洞攻击是最严重的威胁之一.由于无线传感器节点的资源非常有限,因此,适用于有线网络上的基于密码学的安全技术不能直接移植于无线传感网络.目前已知的传感网中,虫洞攻击的探测方案在应用上存在问题,这些方案或需要精确时间同步、或额外的定位算法或硬件、或有较大的通信开销,并且,现有方案均不能检测可自适应调整攻击策略的主动虫洞敌手.结合无线传感器网络的特点,提出了基于拓扑的被动式实时虫洞攻击探测方案,称为Pworm.通过利用虫洞攻击的主要特征——大量吸引网络流量和显著缩短平均网络路径,Pworm不需要任何额外的硬件,只需要收集网络中部分路由信息,就能实时地探测虫洞节点,即使是主动虫洞节点,也不能通过改变自身攻击策略而躲避探测.实验结果和分析表明：该方案具有轻量级、低漏报率、高可扩展性等优点,适用于大规模无线传感网络.     

Fault-Tolerant Wormhole Routing with 2 Virtual Channels in Meshes

In wormhole meshes, a reliable routing is supposed to be deadlock-free and fault-tolerant. Many routing algorithms are able to tolerate a large number of faults enclosed by rectangular blocks or special convex, none of them, however, is capable of handling two convex fault regions with distance two by using only two virtual networks. In this paper, a fault-tolerant wormhole routing algorithm is presented to tolerate the disjointed convex faulty regions with distance two or no less, which do not contain any nonfaulty nodes and do not prohibit any routing as long as nodes outside faulty regions are connected in the mesh network. The processors＇ overlapping along the boundaries of different fault regions is allowed. The proposed algorithm, which routes the messages by X-Y routing algorithm in fault-free region, can tolerate convex fault-connected regions with only two virtual channels per physical channel, and is deadlock- and livelock-free. The proposed algorithm can be easily extended to adaptive routing.     

基于RTI的统计分析方法检测与防御虫洞攻击

移动Ad hoc网是一种新型的无线移动网络,具有无中心、自组织、拓扑结构动态变化以及开放式通信等特性,使得Ad hoc网络易遭受攻击.虫洞攻击是针对Ad hoc路由协议的攻击,对Ad hoc网络造成的威胁最大.提出一种基于RTT(往返时间)的统计分析检测方法,在路由发现过程中,目的节点在返回路由应答(RREP)之前统计...     

双工k-ary n-mesh的虫孔路由分析

现代多处理机系统的互联网络多采用虫孔路由流控制。该文针对虫孔路由流控制和确定性路由算法下的双工ｋ－ａｒｙ ｎ－ｍｅｓｈ计算机互联网,采用倒推算法建立了求解消息平均传输延迟的分析模型,并建立仿真模型,理论分析与仿真结果基本吻合,表明该分析模型具有较好的精确度。     

基于稳定路径的MAODV协议改进

移动Ad Hoc网络组播路由协议MAODV中,组播树在节点移动速度较快的情况下会频繁重构,使得路由开销、传输时延显著增大。针对基于邻居节点变化率的稳定路径选择方法,提出一种新的节点邻居变化率的检测机制,不需要周期性地发送Hello消息,并在此基础上设计和仿真实现了基于稳定路径的MAODV协议SP-MAODV,新协议选择的路径稳定性好且跳数小。最后从数据分组传输成功率、路由开销、平均端到端时延和时延抖动四个方面对两个协议进行了仿真比较,结果表明SP-MAODV协议减少了路径中断概率,提高了协议性能。     

基于信任机制的无线传感器网络可靠传输路由协议

在无线传感器网络中,针对异常事件监测时会出现大量数据发送引起网络拥塞、数据包无法可靠传输的问题,提出一种基于信任机制的可靠传输路由协议(RTRPT)。该协议提出了梯度分簇模型以选取簇头节点。在无异常事件发生时,通过转发能量阈值找出传输数据的邻居节点,进行数据传输。同时对这些节点进行转发概率与历史信任度计算得到直接信任度,再通过这些节点交互间接评价得到间接信任度。将直接信任度、间接信任度、距离度量和剩余能量作为评价指标,量化后通过熵权法得到邻居节点的综合信任。在异常事件发生时,节点仅需选择综合信任度最大的邻居节点作为转发节点,建立路由路径。使用OMNeT++进行仿真验证,RTRPT与TSRP、ESRT相比,在传输大量数据包时节点丢包率分别降低69.4%、52.7%;节点传输延迟分别降低53.6%、34.8%;网络生命周期分别延长32.5%、15.7%。仿真结果表明,RTRPT能有效减少丢包、降低传输延迟、延长生命周期。     

Defending against Wormhole Attack in MANET Using an Artificial Immune System

MANETs are mobile networks that are spontaneously deployed over a geographically limited area without requiring any pre-existing infrastructure. Typically, nodes are both autonomous and self-organized without requiring a central administration or a fixed network infrastructure. Due to their distributed nature, MANET is vulnerable to a specific routing misbehavior, called wormhole attack. In a wormhole attack, one malicious node tunnels packets from its location to the other malicious node. Such wormhole attacks result in a false route with fewer hop count. If the source node follows this fake route, malicious nodes have the option of delivering the packets or dropping them. This article aims at removing these attacks. For this purpose, it investigates the use of an Artificial Immune System (AIS) to defend against wormhole attack. The proposed approach learns rapidly how to detect and bypass the wormhole nodes without affecting the overall performance of the network. The proposed approach is evaluated in comparison with other existing solutions in terms of dropped packet count, packet loss ratio, throughput, packet delivery ratio, and end-to-end delay. A simulation result shows that the proposed approach offers better performance than other schemes defending against the wormhole attack.