动态源路由协议(DSR)在Linux下的实现

动态源路由协议(DynamicSourceRoutingProtocol,DSR)是由移动节点组成的多跳无线AdHoc网络犤3,4犦中一种简单和行之有效的路由协议犤1犦。协议允许任一结点动态发现到达AdHoc网络中其它任意节点的路由,所有的路由信息由DSR自动地进行维护。每个DSR头部都携带了到达目的节点的完整的路由跃点列表(hoplist),中间节点只需简单地对分组进行转发即可。同时DSR协议完全按需(on-demand)的特性可以显著减少路由协议的开销,节省了电池能量,减少了分组冲突的概率并减少了潜在的大规模的路径更新信息的传播。使用DSR协议可以实现AdHoc网络的完全的自组织和自配置而无需任何已经存在的网络基础设施。论文详细论述了DSR路由协议在Linux操作系统下借助Netfilter的实现。     

移动自组网中安全多径DSR路由协议

Ad hoc网络的自组织、动态拓扑和无线接入等特点使得路由的安全问题日益突出。提出了一种在保证安全前提下允许中间节点返回路由应答报文的安全DSR路由协议。该协议对原有的信任机制进行了改进。仿真结果表明该协议可以有效防止路由信息伪装、篡改、路由重放以及黑洞攻击,可以缓解因恶意节点和自私节点拒绝网络服务或者网络环境变化造成的路由再发现问题。     

一种新颖的移动自组网灰洞攻击检测方案

移动自组网(mobile ad hoc networks,MANETs)是典型的分布式网络,没有集中式的管理节点,网络拓扑动态变化,而且网络带宽有限.移动自组网无网络基础设施的特点,使其易于受到各种拒绝服务攻击(denial of service,DoS).灰洞攻击是一种类型的拒绝服务攻击,攻击者在网络状态良好的情况下,首先以诚实的方式参与路由发现过程,然后以不被察觉的方式丢弃部分或全部转发数据包.首先介绍了相关工作、DSR算法、聚合签名算法和网络模型.然后基于聚合签名算法,给出了用于检测丢包节点的3个相关算法:证据产生算法、审查算法和诊断算法.证据产生算法用于节点产生转发证据;审查算法用于审查源路由节点;诊断算法用于确定丢包节点.最后分析了算法的效率.ns-2仿真结果表明,在移动速度中等的网络中,提出的算法可以检测出多数丢包节点,且路由包开销较低.舍弃含丢包节点的路由后,数据发送率有相应的改善.     

DSR协议下入侵检测的设计与仿真研究

移动Ad hoc网络具有无线传输的介质、动态改变的拓扑、合作式的路由算法、缺乏中心监督和管理节点等特点,使得安全防御问题日益重要.定义了三种Ad hoc网络中的入侵节点:为了节约能量试图避开网络路由的职责自私节点行为;试图把自己加进路由,引导数据报来到并丢弃的黑洞可节点;不转发报文也不发起报文请求的错误节点.针对以上恶意节点的攻击,定义相应的检测功能,引人赏罚机制和有偿转发报文的功能.通过在NS2(Network Simulator V2)的无线环境下,修改原有DSR协议,模拟加入三种恶意节点攻击的DSR协议,添加有规避机制和监督功能的DSR协议.对实验结果进行分析,新增的检测功能基本达到降低丢撤率和控制路由平均跳数增加的效果.     

软件定义车联网的数据转发机制

针对现有车联网（VANET）中数据转发效率低的问题,提出了软件定义网络（SDN）的数据转发机制。首先,设计了软件定义车联网的分层次网络模型,该模型由局部控制器和车辆组成,实现控制与数据转发分离,具有可扩展性、独行性等特点;其次,设计了车辆路由转发机制,该机制采用动态规划和二分搜索的方法,以实现高效的数据转发;最后,通过仿真验证,对比无线自组网按需平面距离向量路由（AODV）、目的节点序列距离矢量路由（DSDV）、动态源路由（DSR）和最优链路状态路由（OLSR）算法,所提的数据转发机制在传递成功比上提高大约100%,而端到端延迟时间降低大约20%。实验结果表明,软件定义车联网的数据转发机制能够提高路由转发效率、减小延迟。     

一种基于邻接信息表的动态源路由协议

针对动态源路由(DSR)协议在Ad Hoc网络拓扑结构频繁变化时表现欠佳的问题,在DSR协议的基础上引入邻接信息表概念,提出基于邻接信息表的动态源路由协议AIT-DSR.该协议可以加速路由发现,纠正路由绕远,规避高负载节点,快速修复失效路由,降低网络丢包率和平均端到端延时.仿真结果表明,在节点快速移动的场景下,AIT-...     

基于收方参与的移动自组网TCP增强的路由协议

移动自组网多跳、动态拓扑的特性,使得路由信息易老化,源节点在路由失败后不能及时启动路由发现,造成TCP有效吞吐率随移动速度增加而下降。在DSR路由协议的基础上,提出一种新的基于接收方参与启动路由发现的新路由协议RP DSR,它通过接收方的ACK确认包启动路由发现,主动为发送方提供最新的路由信息,从而提高了自组网的TCP的性能。仿真结果表明,在节点快速移动环境中,RP DSR协议的TCP性能明显优于DSR协议。     

基于蚁群算法的无线自组网络能量控制路由研究

在深入分析现有路由协议的基础上,提出了一种基于蚁群算法的能量控制路由模型。首先分析网络特性,建立节点移动和能量消耗数学模型;然后,建立基于蚁群算法的能量控制路由模型,通过计算节点剩余能量和节点度等确定数据传输过程中节点被选择的概率;最后选择高概率节点作为中间节点进行数据转发。仿真结果显示:相比典型的DSR路由协议,该算法可以为网络提供能量保障,延长网络生存时间,弥补已有算法的不足。     

WSN中一种基于可控能耗的源位置隐私保护协议

现有无线传感器网络的源节点位置隐私保护协议采用随机游走的方法,导致能耗难以控制。针对这一问题,本文提出一种基于可控能耗的源位置隐私保护协议（CEP）。该协议以节点间物理距离为路由能耗的衡量标准,利用可控的路由能耗建立源节点到基站节点间3段路由转发源数据包。协议通过幻影路由、环带路由、信贷路由3个阶段增加路由路径的多样性,从而增加源节点位置隐私保护强度。理论分析和仿真实验表明,本文提出的基于可控能耗的源位置保护策略相比已有相关协议在提高源节点安全周期的同时,可较好地控制路由能耗,提高隐私保护协议的性能。     

基于节点状态的无线Mesh网络路由算法

分析动态源路由(DSR)协议,提出一种基于节点状态的路由算法(NSBDSR),并将其作为WAM网络的路由协议。该算法能避免网络中间节点为转发分组而必须保持最新路由的问题,使节点仅维护与之通信的节点路由。在NS-2上的仿真结果表明,NSBDSR能有效降低路由中断概率,增加路由流量,减少网络时延和丢包率。     

基于地址解析的网络节点数据防攻击协议仿真

网络节点受到攻击产生数据泄漏,需要进行防攻击协议设计,提出一种基于地址解析的网络节点数据防攻击协议。设计网络节点分布模型及信道解析模型,采用网络节点链路均衡配置方法设计数据转发控制协议,分布网络节点并部署最优节点。进行节点输出信道的波特间隔均衡控制,构建网络链路转发的信道调制模型,实现地址解析优化下的攻击特征提取,根据地址解析结果,实现对动态无线传感网络的攻击节点的快速定位和攻击检测。仿真结果表明,采用该方法进行网络节点数据防攻击协议设计,提高了节点的数据包转发能力和吞吐量,网络节点数据安全传输性能较好,抗攻击能力较强,提高了网络的安全性。     

机会网络自私节点的Bertrand博弈与激励机制研究

在真实的网络环境中,很多节点可能是自私的,它们不愿意牺牲自己的资源为其他节点转发消息。针对这种情况,提出一种基于博弈论的激励机制,可以激励节点与其他节点相互合作。该机制为二阶段激励,激励节点接收消息以协助其他节点转发,同时激励节点转发更多的消息。把源节点与中继节点之间的竞争与合作模型化为Bertrand（伯特兰德）博弈,定义了源节点和中继节点的效用函数。求解了源节点的最佳定价策略和中继节点最佳的转发计划,验证了源节点与中继节点之间存在唯一的纳什均衡。模拟仿真结果表明提出的激励机制能够鼓励自私节点参与合作,能提高路由算法的传递率,同时降低了消息传递延迟。与基于声誉的激励机制相比,所提激励机制能使消息传递成功率提高31.4%、平均时延降低9.7%。     

基于差异能耗率的MANET节能路由协议

在移动自组织网络动态源路由(DSR)协议的基础上,设计一种基于差异能耗率的路由协议。在路由发现阶段,将节点能量门限值和差异能耗率引入到路由代价的计算中,按其拓扑结构和路径上各节点的能耗率选择合适的传输路径,使数据包在各个路径上均衡通过,从而延长整个网络的存活时间。仿真结果表明,与DSR和REECV协议相比,该协议在死亡节点数、网络生存时间、投递率方面的性能较好。     

节点度估计和静态博弈转发策略的Ad Hoc网络路由协议

针对Ad Hoc网络路由发现过程中广播路由请求分组导致的广播风暴问题，提出了一种基于节点度估计和静态博弈转发策略的Ad Hoc网络路由协议NGRP.NGRP考虑边界影响，采用分段函数的思想将网络场景分为中心、边和角区域，分别估算网络中节点在不同区域的节点度，避免了周期性广播Hello消息获取节点度导致的开销；NGRP路由请求分组的转发采用静态博弈转发策略，利用节点度估算参与转发路由请求分组的节点数量，将转发和不转发作为策略集合，设计效益函数，通过纳什均衡获得节点转发路由请求分组的转发概率，从而减少了路由请求分组广播过程中产生的大量的冗余、竞争和冲突，提高了路由发现过程中路由请求分组的广播效率.运用NS-2对协议的性能进行大量的仿真，结果表明：NGRP的分组投递率、路由开销、MAC层路由开销和吞吐率这4项指标明显优于AODV+FDG，AODV with Hello和AODV without Hello协议.     

Enhancing DSR maintenance with power awareness

A power-aware route maintenance protocol for Mobile Ad Hoc Networks (MANETs) is introduced. Termed Dynamic Path Switching (DPS), the new protocol puts an overloaded node to sleep before a route link breaks because that node runs out of energy, and brings other suitable nodes into play instead. When the battery charge of a node reaches a stated level, the node can advance a request to change to a sleep state for a while. The request is honoured unless survival of some path rests on the forwarding activity of that very node. All nodes are assumed to be collaborative. The DPS protocol is fully backward compatible, as it can be implemented within existing routing protocols such as Dynamic Source Routing (DSR). The new protocol has been extensively simulated with the established network simulator NS2. The findings indicate a much improved power awareness of the updated routing protocol with respect to the unadorned one. Power saving is particularly effective during long-lived sessions.     

基于负载均衡的DSR路由协议改进*

动态源路由DSR路由协议以最短路径优先为原则,但是没考虑负载均衡,产生拥塞区域、连接失败等不利结果.为减轻路由负载,提高协议性能,提出了一种基于负载均衡的DSR路由算法.在路由发现过程中节点根据自身负载情况决定接收或丢弃请求分组,从而避开负载过高节点;中间节点采用不应答路由请求分组策略;目的节点根据路径总负载选择合适的...     

抵御欺骗攻击的DV-hop安全定位算法

针对无线传感器网络中距离无关的定位技术,提出了DV-Hop定位中普通节点被俘获的欺骗攻击模型,分析了这种欺骗攻击模型对DV-Hop定位过程的影响,进而提出了一种抵御欺骗攻击的DV-Hop安全定位算法.首先,在普通节点端提出了基于发送-转发信息一致性的检测机制来检测恶意节点;其次,在汇聚节点端提出了基于消息转发链举证的检测机制来确定恶意节点;最后,当汇聚节点检测出存在恶意节点进行篡改攻击后,汇聚节点通报全网弃用恶意节点转发的数据分组并重启定位.仿真结果表明,本文提出的安全定位算法可以有效滤除恶意节点,且安全定位算法的定位性能与无攻击下的DV-Hop定位性能基本相当,可以有效解决欺骗攻击对DV-Hop定位过程造成的影响.     

On improving the efficiency of truthful routing in MANETs with selfish nodes

In Mobile Ad Hoc Networks (MANETs), nodes depend upon each other for routing and forwarding packets. However, nodes belonging to independent authorities in MANETs may behave selfishly and may not forward packets to save battery and other resources. To stimulate cooperation, nodes are rewarded for their forwarding service. Since nodes spend different cost to forward packets, it is desirable to reimburse nodes according to their cost so that nodes get incentive while the least total payment is charged to the sender. However, to maximize their utility, nodes may tell lie about their cost. This poses the requirement of truthful protocols, which maximizes the utility of nodes only when they declare their true cost. Anderegg and Eidenbenz recently proposed a truthful routing protocol, named ad hoc-VCG. This protocol incurs the route discovery overhead of O(n³), where n is the number of nodes in the network. This routing overhead is likely to become prohibitively large as the network size grows. Moreover, it leads to low network performance due to congestion and interference. We present a low-overhead truthful routing protocol for route discovery in MANETs with selfish nodes by applying mechanism design. The protocol, named LOTTO (Low Overhead Truthful rouTing prOtocol), finds a least cost path for data forwarding with a lower routing overhead of O(n²). We conduct an extensive simulation study to evaluate the performance of our protocol and compare it with ad hoc-VCG. Simulation results show that our protocol provides a much higher packet delivery ratio, generates much lower overhead and has much lower end-to-end delay.     

MANET中隧道攻击的研究与实现

目前MANET中安全方面的研究大多是对单个节点实施的恶意行为的分析和防范。该文研究了一种多节点配合的攻击模式——隧道攻击。结合DSR路由协议和NDM安全模型验证了隧道攻击的有效性和对网络的危害性，提出了设计相应安全措施的方向。