隨機(jī)線性網(wǎng)絡(luò)編碼中安全性問題研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)最重要的功能就是實(shí)現(xiàn)信息的傳輸與共享。現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)都是依靠中間節(jié)點(diǎn)以“存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)”方式來傳送。在實(shí)際應(yīng)用中也先后出現(xiàn)了C/S和P2P架構(gòu),它們具有簡單存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制固有的缺點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)編碼于2000年被首次提出以來,己成為國際學(xué)術(shù)研究的熱點(diǎn)之一。網(wǎng)絡(luò)編碼要求中間節(jié)點(diǎn)以“存儲(chǔ)-編碼-轉(zhuǎn)發(fā)”實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸,在接收節(jié)點(diǎn)處通過解碼所接收到的編碼數(shù)據(jù)來恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。這種方式與傳統(tǒng)路由方式明顯不同,卻能大大提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量、健壯性和安全性。目前一些

2、聲名顯赫的高科技企業(yè)都正在著手從事網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的研究。
　　網(wǎng)絡(luò)編碼利用了廉價(jià)的計(jì)算能力來提高網(wǎng)絡(luò)的效率,這一思想對未來網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和發(fā)展有著深遠(yuǎn)影響。但是網(wǎng)絡(luò)編碼仍然有很多難題需要解決,如網(wǎng)絡(luò)編碼中的安全性問題就與傳統(tǒng)的包交換網(wǎng)絡(luò)有很大的不同,網(wǎng)絡(luò)編碼對注入網(wǎng)絡(luò)的污染數(shù)據(jù)攻擊具有固有的脆弱性。本文主要針對這個(gè)問題做了一些研究工作。
　　首先,研究了網(wǎng)絡(luò)編碼理論的基本原理,總結(jié)了網(wǎng)絡(luò)編碼這一領(lǐng)域在安全性相關(guān)方面的研究工作和最新進(jìn)

3、展。分析了網(wǎng)絡(luò)編碼與傳統(tǒng)路由方式的通信網(wǎng)絡(luò)中安全性問題的不同之處,及分析將能成功應(yīng)用于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的信息安全技術(shù)直接搬到網(wǎng)絡(luò)編碼中的困難所在。其次,討論了兩種分別基于同態(tài)哈希函數(shù)和線性空間簽名來檢測隨機(jī)線性網(wǎng)絡(luò)編碼中污染數(shù)據(jù)的方案,推導(dǎo)了同態(tài)哈希函數(shù)方案的一般形式,證明了兩種方案的正確性。最后,對比分析兩種方案在不同數(shù)據(jù)分塊大小情況下的計(jì)算開銷和荷載效率,基于對不同類型污染數(shù)據(jù)所造成破壞不同這個(gè)因素的分析總結(jié),設(shè)計(jì)了一種新的組合檢測方案并