網(wǎng)絡(luò)編碼及其在網(wǎng)絡(luò)信息安全中的應(yīng)用.pdf

1、在傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中，中繼節(jié)點(diǎn)只對(duì)接收到的信息進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，使得網(wǎng)絡(luò)無(wú)法達(dá)到理論上的最大流值。網(wǎng)絡(luò)編碼理論的出現(xiàn)，打破了網(wǎng)絡(luò)中信息不能再被壓縮的局面，使網(wǎng)絡(luò)達(dá)到最大流值成為可能，同時(shí)還具有均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量及魯棒性等諸多優(yōu)點(diǎn)。但網(wǎng)絡(luò)編碼的引入也存在著增加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)信息處理復(fù)雜度的缺點(diǎn)。此外，利用網(wǎng)絡(luò)編碼實(shí)質(zhì)上是對(duì)信息進(jìn)行隨機(jī)化處理的思想，網(wǎng)絡(luò)編碼還可作為保障網(wǎng)絡(luò)信息安全傳輸?shù)目煽考夹g(shù)。
　　 本論文以網(wǎng)絡(luò)編碼理論為基礎(chǔ)，主

2、要工作包括兩個(gè)方面:一方面是降低網(wǎng)絡(luò)編碼計(jì)算復(fù)雜度的算法研究;另一方面是利用網(wǎng)絡(luò)編碼對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)搭線竊聽(tīng)攻擊及拜占庭(Byzantine)攻擊的安全網(wǎng)絡(luò)編碼研究。并取得了以下主要成果:
　　 在降低網(wǎng)絡(luò)編碼計(jì)算復(fù)雜度方面，研究了一種改進(jìn)的減少網(wǎng)絡(luò)編碼節(jié)點(diǎn)數(shù)量的算法。該算法基于Ford-Fulkerson標(biāo)號(hào)算法，結(jié)合“分離路徑”思想，全新認(rèn)識(shí)了“重用鏈路”、“超關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)”。通過(guò)實(shí)例分析及算法仿真表明，該算法在實(shí)現(xiàn)組播最大流的前提下，

3、不僅能夠記錄網(wǎng)絡(luò)中各鏈路上傳輸?shù)男畔?，而且能夠有效地減少網(wǎng)絡(luò)編碼節(jié)點(diǎn)的數(shù)目。
　　 在對(duì)抗搭線竊聽(tīng)攻擊的安全網(wǎng)絡(luò)編碼研究方面，研究了一種適用于單源單宿和單源多宿網(wǎng)絡(luò)的尋找網(wǎng)絡(luò)安全路徑的算法。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用代數(shù)方法構(gòu)造的線性網(wǎng)絡(luò)編碼方案，驗(yàn)證了在單源多宿網(wǎng)絡(luò)中，即使有安全路徑的存在，網(wǎng)絡(luò)信息也不一定是安全的。然后對(duì)與加密思想結(jié)合的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)編碼(PNC)進(jìn)行了研究，通過(guò)實(shí)例分析及仿真表明，PNC方案能有效地保證網(wǎng)絡(luò)信息的安全，且所