基于分組的移動ad+hoc網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)分析

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1、華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潆S時可能發(fā)生變化，而且變化的方式和速度都難以預(yù)測。在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中，這些變化主要體現(xiàn)為結(jié)點(diǎn)和鏈路的數(shù)量及分布的變化。6．特殊的無線信道特征：adhoc網(wǎng)絡(luò)采用無線傳輸技術(shù)，由于無線信道本身的特性，它所能提供的網(wǎng)絡(luò)帶寬相對于有線信道要低得多，并且無線信道的質(zhì)量較差。考慮到競爭共享無線信道的沖突、信號衰減、噪音和信道之間干擾等因素，移動終端獲得的實(shí)際帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于理論上的最大帶寬，并且會隨時間動態(tài)地發(fā)生變化。在adhoc網(wǎng)絡(luò)中，結(jié)點(diǎn)的發(fā)送功率受限，一個結(jié)點(diǎn)的發(fā)送，只有其一跳相鄰結(jié)點(diǎn)可以聽到，而此范圍之外的其他結(jié)點(diǎn)覺察不到。這一特征

2、一方面提高了信道的空間復(fù)用度，另一方面使得報(bào)文的沖突與結(jié)點(diǎn)所處的地理位置相關(guān)。此外，地形和發(fā)射功率等因素使得adhoc網(wǎng)絡(luò)中可能存在單向無線信道。例如，車載終端的發(fā)送功率大于手持終端，手持終端可以收到來自車載終端的信號，而車載終端無法收到來自手持終端的信號，即存在從車載終端到手持終端的單向信道。7．移動終端的局限性：移動終端具有便攜方便、輕便靈巧等優(yōu)點(diǎn)，但也存在其固有的缺陷，如能源受潮，內(nèi)存較小、CPU處理能力較低和成本較高等，從而給設(shè)計(jì)開發(fā)和應(yīng)用推廣帶來一定難度，同時顯示屏等外設(shè)的功能和尺寸受限，不利于開展功能較復(fù)雜的業(yè)務(wù)。考慮到成本和易于攜帶，移動結(jié)點(diǎn)不

3、能配備太多數(shù)量的發(fā)送接收器，并且結(jié)點(diǎn)一般依靠電池供電。因此如何高效地使用結(jié)點(diǎn)的電能和延長結(jié)點(diǎn)的工作時間是一個十分突出的問題。8．安全性差：adhoc網(wǎng)絡(luò)是一種特殊的無線移動網(wǎng)絡(luò)，由于采用無線信道、有限電源、分布式控制等技術(shù)，它更加容易受到被動竊聽、主動入侵、拒絕服務(wù)、剝奪“睡眠”等網(wǎng)絡(luò)攻擊。此外，adhoc網(wǎng)絡(luò)由結(jié)點(diǎn)自身充當(dāng)路由器，不存在命名服務(wù)器和目錄服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，也不存在網(wǎng)絡(luò)邊界的概念。這就使得adhoc網(wǎng)絡(luò)中的安全問題非常復(fù)雜，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的許多安全策略和機(jī)制將不再適用。因此，信道加密、抗干擾、用戶認(rèn)證、密鑰管理、訪問控制和其他安全措施都需要特別考慮

4、。1.2.3應(yīng)用背景移動adhoc網(wǎng)絡(luò)的許多優(yōu)良特性為它在民用和軍事通信領(lǐng)域占據(jù)一席之地提供了有利的保證。首先，網(wǎng)絡(luò)的自組織特性提供了廉價(jià)而且快速部署網(wǎng)絡(luò)的可能。其次，多跳和中間結(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)特性可以在不降低網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的條件下減少每個終端的發(fā)射功率，從而降低了天線和相關(guān)發(fā)射/接收部件的設(shè)計(jì)難度和成本，為移動終端的小4華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文[17]型化、低功率提供了可能。從共享無線信道的角度看，移動adhoc網(wǎng)絡(luò)降低了信號沖突的概率，提高了信道利用率。從用戶的角度看，低功率的無線電波產(chǎn)生的電磁輻射較小，對人身體的影響較小。低功率的無線電波也減少了被截獲和監(jiān)聽的

5、概率。[16-19]移動Adhoc網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用可以歸納為以下幾類。1．軍事應(yīng)用：軍事應(yīng)用是adhoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域。因其特有的無需架設(shè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、可快速展開、抗毀性強(qiáng)等特點(diǎn)，移動adhoc技術(shù)已成為數(shù)字化戰(zhàn)場通信的首選技術(shù)。在近年來得到迅速發(fā)展的美軍戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)中，adhoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是它的核心技術(shù)。為了滿足信息戰(zhàn)和數(shù)字化戰(zhàn)場的需要。美軍研制了大量的無線自組織網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用于單兵、車載、指揮所等不同的場合，并大量裝備部隊(duì)。在最近的伊拉克戰(zhàn)爭中，移動adhoc網(wǎng)絡(luò)得到了有效的應(yīng)用。2．傳感器網(wǎng)絡(luò)：傳感器網(wǎng)絡(luò)是adhoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的另一大領(lǐng)域。對于很多應(yīng)用場合來

6、說，傳感器網(wǎng)絡(luò)只能使用無線通信技術(shù)。而考慮到體積和節(jié)能等因素，傳感器的發(fā)射功率不可能很大，使用adhoc網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多跳通信是非常實(shí)用的解決方法。分散的傳感器通過adhoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組成一個網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)傳感器之間和與控制中心之間的通信。這種網(wǎng)絡(luò)在軍事應(yīng)用、道路交通、工業(yè)制造、生物醫(yī)藥以及各種安全場合都具有非常廣闊的應(yīng)用前景。3．緊急場合：在發(fā)生了地震、水災(zāi)、火災(zāi)或遭受其他災(zāi)難打擊后，固定的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施可能全部損毀或無法正常工作。這是就需要adhoc網(wǎng)絡(luò)這種不依賴任何固定網(wǎng)絡(luò)設(shè)施又能快速布設(shè)的自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在這些惡劣和特殊的環(huán)境下提供通信支持，這對搶險(xiǎn)和救災(zāi)工作

7、具有非凡的意義。4．偏遠(yuǎn)野外：當(dāng)處于偏遠(yuǎn)或野外地區(qū)時，無法依賴固定或預(yù)設(shè)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施進(jìn)行通信。Adhoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有單獨(dú)組網(wǎng)能力和自組織特點(diǎn)，是這些場合通信的最佳選擇。其應(yīng)用包括野外科考隊(duì)、邊遠(yuǎn)礦山作業(yè)、邊遠(yuǎn)地區(qū)執(zhí)行任務(wù)分隊(duì)的通信等。5．臨時場合：adhoc網(wǎng)絡(luò)的快速、簡單組網(wǎng)能力使得它可以用于臨時場合的通信。比如會議、慶典、展覽等場合，可以免去布線和部署網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作。在室外臨時環(huán)境中，工作團(tuán)體的所有成員可以通過adhoc方式組成一個臨時網(wǎng)絡(luò)來協(xié)同完成一項(xiàng)大的任務(wù)，或協(xié)同完成某個計(jì)算任務(wù)。在室內(nèi)辦公環(huán)境中，辦公人員攜帶的包含adhoc收發(fā)器的PDA，可以通過

8、無線方式自動從臺式機(jī)上下載電子郵件，更新工作日程表等