基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)編碼的安全技術(shù)研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)編碼理論是近年來(lái)通信領(lǐng)域的重大突破，是一種能夠提升網(wǎng)絡(luò)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(luò)編碼的精髓在于網(wǎng)絡(luò)中繼節(jié)點(diǎn)不僅僅只對(duì)接收到的信息進(jìn)行簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，而且具備了對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理的能力。由于網(wǎng)絡(luò)編碼具有提升網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量及魯棒性等方面的諸多優(yōu)勢(shì)，因此成為了當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。此外，由于網(wǎng)絡(luò)編碼的組播特性以及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的廣播特性，使得網(wǎng)絡(luò)編碼天然地適用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸，因此將網(wǎng)絡(luò)編碼與無(wú)

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

3、數(shù)據(jù)包的方式，達(dá)到讓信宿無(wú)法通過(guò)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行成功的解碼來(lái)破壞網(wǎng)絡(luò)正常通信的目的。為了提供可靠的網(wǎng)絡(luò)通信，如何應(yīng)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)編碼中存在的安全問(wèn)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(luò)編碼的基本理論；然后對(duì)線性網(wǎng)絡(luò)編碼理論進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，特別是適用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)編碼的隨機(jī)線性網(wǎng)絡(luò)編碼方式；接下來(lái)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)編碼中存在的兩種攻擊模型及其解決方案進(jìn)行了介紹；之后針對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)編碼中存在的竊聽(tīng)攻擊問(wèn)題，提出了一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的防

4、竊聽(tīng)的安全雙向傳輸機(jī)制。該機(jī)制通過(guò)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)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(diǎn)的選取，可以實(shí)現(xiàn)零加密的防竊聽(tīng)能力。針對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)編碼中存在的污染攻擊問(wèn)題，提出了一種多標(biāo)簽的安全網(wǎng)絡(luò)編碼機(jī)制。該機(jī)制通過(guò)設(shè)定標(biāo)簽數(shù)量值N，不僅可以驗(yàn)證污染數(shù)據(jù)包，還可以靈活地調(diào)整N的大小來(lái)調(diào)整數(shù)據(jù)包驗(yàn)證的安全強(qiáng)度。對(duì)提出的兩種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)編碼解決方案都給出了安全性的理論證明和計(jì)算開(kāi)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