MANET環(huán)境中基于移動(dòng)Agent的異常行為檢測(cè)與防御.pdf

1、MANET網(wǎng)絡(luò)由于其本身固有的開(kāi)放式介質(zhì)、動(dòng)態(tài)拓?fù)浼胺植际胶献鞯忍匦?，更容易受到各種異常行為的影響，其安全問(wèn)題成為MANET網(wǎng)絡(luò)能否生存和發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題，對(duì)異常行為的檢測(cè)和防御研究更是當(dāng)前的難點(diǎn)。本文以“十五”國(guó)防預(yù)研計(jì)劃資助項(xiàng)目(41306050103)和國(guó)防科工委“十一五”預(yù)研項(xiàng)目(C0820061362)為背景，對(duì)MANET網(wǎng)絡(luò)中的異常行為的檢測(cè)與防御方法問(wèn)題進(jìn)行了探索，重點(diǎn)針對(duì)MANET網(wǎng)絡(luò)的安全路由算法、異常行為的檢測(cè)方法以及

2、密鑰管理和認(rèn)證進(jìn)行了深入的研究。 首先，介紹了MANET環(huán)境中的幾種主要異常行為，包括黑洞，蟲(chóng)洞，灰洞，方向誤導(dǎo)，路由擁塞等，說(shuō)明了它們產(chǎn)生的原因及可能形成的危害，利用了OPNET仿真工具，對(duì)這幾種異常行為進(jìn)行了仿真建模和仿真測(cè)試，測(cè)試結(jié)果符合預(yù)期效果，為對(duì)后面MANET環(huán)境中的異常行為的檢測(cè)與防御的研究打下了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 提出了一種基于移動(dòng)Agent的路由算法。它由兩個(gè)分算法組成，即基于移動(dòng)Agent節(jié)點(diǎn)連接矩陣表

3、構(gòu)建算法和數(shù)據(jù)報(bào)文的路徑選擇算法。移動(dòng)Agent根據(jù)“最先訪問(wèn)‘訪問(wèn)次數(shù)最少的節(jié)點(diǎn)'”的移動(dòng)策略在網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)動(dòng)，同時(shí)和各節(jié)點(diǎn)交換數(shù)據(jù)和信息，從而使得各節(jié)點(diǎn)得到了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信息矩陣表；當(dāng)數(shù)據(jù)需要進(jìn)行傳輸時(shí)，根據(jù)矩陣表的信息利用“廣度優(yōu)先搜索算法”算法快速得到最佳的路由路徑和可利用的備用路徑。在路由算法的基礎(chǔ)上，增加鄰居節(jié)點(diǎn)的監(jiān)視，即成為一個(gè)較好的基于移動(dòng)Agent的異常行為檢測(cè)算法。本算法綜合了先應(yīng)式路由算法與反應(yīng)式路由算法的優(yōu)點(diǎn)，可以對(duì)網(wǎng)

4、絡(luò)全局信息有真實(shí)的了解，因而可以很好地解決AODV等協(xié)議不易解決的許多安全方面的問(wèn)題；由于只是利用少量的Agent在網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)動(dòng)，因此可以大大地減少維持節(jié)點(diǎn)信息而產(chǎn)生的開(kāi)銷(xiāo)和網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，具有很高的效率和魯棒性。 建立了基于移動(dòng)Agent的異常行為檢測(cè)系統(tǒng)，重點(diǎn)分析了貝葉斯方法和拜占庭方法。系統(tǒng)由監(jiān)視器，本地判斷，綜合判斷，通訊，路徑處理等五個(gè)子系統(tǒng)組成。在本地判斷子系統(tǒng)中包含一個(gè)榮譽(yù)系統(tǒng)，本地節(jié)點(diǎn)對(duì)鄰居節(jié)點(diǎn)進(jìn)行觀察，分析異常行為的性

5、質(zhì)，并使用貝葉斯方法對(duì)異常行為進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，當(dāng)可疑行為超出了預(yù)定的門(mén)限值時(shí)，發(fā)出告警信號(hào)，并采用繞路的措施，發(fā)送的數(shù)據(jù)包避開(kāi)異常節(jié)點(diǎn)；檢測(cè)系統(tǒng)不僅僅只依靠本地鄰居節(jié)點(diǎn)的觀察，還需要利用其他節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的告警信號(hào)，利用拜占庭方法進(jìn)行綜合判斷，判斷確認(rèn)后，對(duì)異常行為采取徹底刪除的措施，使異常節(jié)點(diǎn)離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)。實(shí)驗(yàn)證明，基于移動(dòng)Agent的檢測(cè)系統(tǒng)具有較高的檢測(cè)率和吞吐量，較低的誤報(bào)率和路由開(kāi)銷(xiāo)率。 針對(duì)在MANET網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的異常節(jié)點(diǎn)的防御，