Ad Hoc安全路由协议的研究及嵌入式实现

【摘要】AdHoc网络是一种由一系列移动节点组成的不需要中心支持的多跳无线自组织网络网络中的每个节点都能具有数据接收处理和路由中继转发功能该网络具有无中心，自组织，抗摧毁等特点，在地震，火灾等应急救援以及军事通信上发挥着重要的应用价值现有的AdHoc安全路由协议，大多应用密码学手段对路由消息进行安全维护，维持路由消息的机密性，完整性和抗否性然而，传统的基于有线网络的加密手段在保障路由协议安全的同时也面临着计算量大，数据消耗多等弊端，不适用于节点计算能力，电源续航能力有限的AdHoc网络本文从AdHoc网络及无线传感器网络的密钥预分配出发，先介绍了几种密钥管理方案，在此基础上提出了一种适用于AdHoc网络的可动态扩展的Blom门限密钥管理方案，该方案将门限机制与Blom方案有效地结合起来，不仅能够提高网络节点的密钥分配的安全性，还能很好地适应AdHoc网络动态拓扑的特点其次，简要介绍了目前常见的几种针对AdHoc网络的安全通信的安全路由协议，分析和讨论了各协议的优缺点，并在此基础上对SAODV安全路由协议进行了改进，利用hash函数和消息认证码分别对路由跳数以及路径建立过程中的其他路由信息进行加密认证，在能够有效维护网络路由安全的基础上减少了路径建立过程中的计算量以及通信消耗最后，利用NS2网络模拟器对改进后的安全路由协议MSAODV进行仿真模拟分析，并从数据延迟以及数据包接受率等方面与其他几种路由协议进行了比较，结果表明改进后的路由协议有着较为优越的性能，更适用于节点数据处理能力有限的AdHoc网络论文的第二部分，利用实验室内部的若干块ARM嵌入式开发板搭建了一个AdHoc网络平台系统硬件部分采用基于ARM9微处理器的S3C2440开发板通过移植启动引导程序Bootloader，linux内核和根文件系统建立linux平台各节点利用无线网卡进行通信，以实现AODV路由协议的正常运行，具体包括网卡驱动的移植，协议的移植等最后对协议的性能进行了实际测试结果表明，在该平台上AODV协议运行良好，但是多跳传输之后的数据通信能力有着明显下降
【作者】王小康；
【导师】隋永新；
【作者基本信息】中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)，光学工程，2013，硕士
【关键词】AdHoc网络；安全路由协议；密钥管理；AODV协议；嵌入式；ARM；

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