ad+hoc網(wǎng)絡(luò)安全路由協(xié)議改進(jìn)及節(jié)點(diǎn)性能排隊(duì)的分析 (1)

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1、獨(dú)創(chuàng)性(或創(chuàng)新性)聲明本人聲明所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果；也不包含為獲得桂林電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。申請(qǐng)學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。本人簽名：日期：關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解桂林電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單

2、位屬桂林電子科技大學(xué)。本人保證畢業(yè)離校后，發(fā)表論文或使用論文工作成果時(shí)署名單位仍然為桂林電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許查閱和借閱論文；學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。(保密的論文在解密后遵守此規(guī)定)本學(xué)位論文屬于保密在____年解密后適用本授權(quán)書。本人簽名：日期：導(dǎo)師簽名：日期萬方數(shù)據(jù)摘要摘要Adhoc網(wǎng)絡(luò)也稱無線自組網(wǎng)、多跳網(wǎng)絡(luò)，是由一系列帶有無線收發(fā)裝置的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)組成的臨時(shí)性自治系統(tǒng)。該網(wǎng)絡(luò)最大的特點(diǎn)是不依賴于固定的基礎(chǔ)設(shè)施,無需中央控制管理。由于Adhoc網(wǎng)絡(luò)具有部署

3、迅速、架設(shè)成本低、完全分布式等優(yōu)點(diǎn)，因而其廣泛應(yīng)用于軍事、民用和商用領(lǐng)域。然而，動(dòng)態(tài)變化的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、資源受限的移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)和脆弱的無線信道，嚴(yán)重威脅著整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全和服務(wù)質(zhì)量。為滿足用戶對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?、可靠性要求，需要深入研究無線信道特點(diǎn)對(duì)路由安全和節(jié)點(diǎn)性能造成的影響，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)出安全、高效的路由協(xié)議和節(jié)點(diǎn)性能分析模型。首先，本文闡述了Adhoc網(wǎng)絡(luò)的概念、特點(diǎn)、架構(gòu)和應(yīng)用，深入分析了DSDV、AODV、DSR和TORA四種典型路由協(xié)議的機(jī)制。通過對(duì)各協(xié)議做性能比較，總結(jié)了Adhoc網(wǎng)絡(luò)的安全缺陷，以及路由協(xié)議可能面臨的安全威脅。

4、然后，本文在安全路由協(xié)議的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和可應(yīng)用的安全策略基礎(chǔ)上提出了一種基于A-SAODV協(xié)議的安全高效改進(jìn)方案。此外，本文還研究了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)工作過程，分析了無線信道傳輸特性對(duì)節(jié)點(diǎn)性能的影響，指出了傳統(tǒng)的基于矩陣幾何理論的排隊(duì)分析方法的缺陷，由此提出了無線節(jié)點(diǎn)的馬爾科夫調(diào)制服務(wù)時(shí)間的單服務(wù)臺(tái)排隊(duì)模型及其解析分析方法。具體而言，Adhoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的安全性和開銷已經(jīng)成為一個(gè)重要的問題。SecureAODV(SAODV)協(xié)議作為Adhoc網(wǎng)絡(luò)中一種流行的安全路由協(xié)議，其節(jié)點(diǎn)的簽名驗(yàn)證過程和雙簽名機(jī)制限制了協(xié)議性能的提高。本文在對(duì)SAODV協(xié)議和A

5、-SAODV協(xié)議比較分析的基礎(chǔ)上提出了一種新的安全高效改進(jìn)方案，有效地引入了安全級(jí)別的概念，并對(duì)A-SAODV協(xié)議的自適應(yīng)機(jī)制（AdaptiveReplyDecision）進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化。NS2下的仿真結(jié)果表明，改進(jìn)后的A-SAODV協(xié)議在縮短端到端延遲、提高吞吐量、增強(qiáng)安全性等方面優(yōu)于A-SAODV。值得提出的是，為定量分析無線信道特性對(duì)節(jié)點(diǎn)性能的影響，本文提出了一種馬爾科夫調(diào)制服務(wù)時(shí)間的單服務(wù)臺(tái)排隊(duì)模型。顧客到達(dá)服從參數(shù)為λ的泊松過程；顧客服務(wù)時(shí)間受一個(gè)連續(xù)時(shí)間馬爾科夫鏈調(diào)制：若馬爾科夫鏈處于狀態(tài)i(i=1,2,...N),則服務(wù)時(shí)

6、間服從參數(shù)為μ的負(fù)指數(shù)分布。該排隊(duì)系統(tǒng)對(duì)于模擬無線通信中信道衰減導(dǎo)致i的信道速率變化問題非常有意義。區(qū)別于以往的數(shù)值計(jì)算方法（如矩陣幾何分析），我們提出了一種離散時(shí)間馬爾科夫鏈模型來分析服務(wù)臺(tái)狀態(tài)的變化過程，導(dǎo)出一組閉合公式來計(jì)算排隊(duì)系統(tǒng)的各性能指標(biāo)。此外，還開發(fā)出一種遞推過程來計(jì)算隊(duì)列長(zhǎng)度的任意階矩。數(shù)值計(jì)算結(jié)果顯示該近似分析具有良好的精確性。關(guān)鍵詞：Adhoc網(wǎng)絡(luò)；無線信道；安全路由；節(jié)點(diǎn)性能；排隊(duì)分析.–I–萬方數(shù)據(jù)AbstractAbstractAdhocnetworkisknownaswirelessself-organized

7、ormulti-hopnetwork,whichisatemporaryautonomoussystemofmobilenodes,equippedwithwirelesstransceivers,withoutanynetworkinfrastructureorcentraladministration.Becauseofitsfastdeployment,lowcostandfullydistributedconfiguration,Adhocnetworkiswidelydeployedinmanyareas,suchasmilit

8、ary,civilianandbusinessscenarios.However,manyfactorsruinthenerworksecurityandservicequality,such