基于無線網(wǎng)絡編碼的安全技術(shù)研究.pdf

1、網(wǎng)絡編碼理論是近年來通信領域的重大突破，是一種能夠提升網(wǎng)絡性能的新型路由技術(shù)。相比于傳統(tǒng)的路由技術(shù)，網(wǎng)絡編碼的精髓在于網(wǎng)絡中繼節(jié)點不僅僅只對接收到的信息進行簡單的存儲轉(zhuǎn)發(fā)，而且具備了對接收到的數(shù)據(jù)進行融合處理的能力。由于網(wǎng)絡編碼具有提升網(wǎng)絡的傳輸容量及魯棒性等方面的諸多優(yōu)勢，因此成為了當前網(wǎng)絡研究領域的一個重要研究方向。此外，由于網(wǎng)絡編碼的組播特性以及無線網(wǎng)絡環(huán)境的廣播特性，使得網(wǎng)絡編碼天然地適用于無線網(wǎng)絡的信息傳輸，因此將網(wǎng)絡編碼與無

2、線網(wǎng)絡進行結(jié)合的研究更是成為了關(guān)注的焦點。
　　由于無線網(wǎng)絡的開放信道環(huán)境，使得網(wǎng)絡非常容易遭受各種安全威脅。本論文主要考慮基于無線網(wǎng)絡編碼技術(shù)的安全性問題的研究。目前在無線網(wǎng)絡編碼中主要面臨的兩種典型的威脅分為竊聽攻擊和污染攻擊。竊聽攻擊指的是網(wǎng)絡中存在的竊聽者企圖通過直接截取或者對從網(wǎng)絡中竊取到的加密信息進行解密的方式，來獲得信源發(fā)送給信宿的有價值的信息。污染攻擊指的是攻擊者企圖通過向網(wǎng)絡中注入偽造的數(shù)據(jù)包或者篡改網(wǎng)絡中傳輸?shù)?/p>

3、數(shù)據(jù)包的方式，達到讓信宿無法通過對接收到的數(shù)據(jù)進行成功的解碼來破壞網(wǎng)絡正常通信的目的。為了提供可靠的網(wǎng)絡通信，如何應對無線網(wǎng)絡編碼中存在的安全問題就變得尤為重要。
　　本論文首先全面系統(tǒng)地介紹了網(wǎng)絡編碼的基本理論；然后對線性網(wǎng)絡編碼理論進行了詳細的闡述，特別是適用于無線網(wǎng)絡編碼的隨機線性網(wǎng)絡編碼方式；接下來對無線網(wǎng)絡編碼中存在的兩種攻擊模型及其解決方案進行了介紹；之后針對無線網(wǎng)絡編碼中存在的竊聽攻擊問題，提出了一種基于網(wǎng)絡編碼的防

4、竊聽的安全雙向傳輸機制。該機制通過結(jié)合網(wǎng)絡編碼本身具有的理論安全特性和基于滿足特定安全條件的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的選取，可以實現(xiàn)零加密的防竊聽能力。針對無線網(wǎng)絡編碼中存在的污染攻擊問題，提出了一種多標簽的安全網(wǎng)絡編碼機制。該機制通過設定標簽數(shù)量值N，不僅可以驗證污染數(shù)據(jù)包，還可以靈活地調(diào)整N的大小來調(diào)整數(shù)據(jù)包驗證的安全強度。對提出的兩種無線網(wǎng)絡編碼解決方案都給出了安全性的理論證明和計算開銷的性能分析。結(jié)果證明本文提出的兩種方案不僅能夠提供較高的安全