【摘要】：網(wǎng)絡(luò)編碼允許網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行編碼后再轉(zhuǎn)發(fā),利用中間節(jié)點(diǎn)的計(jì)算開銷換取網(wǎng)絡(luò)的傳輸增益。同時(shí),由于網(wǎng)絡(luò)中中間節(jié)點(diǎn)參與數(shù)據(jù)包編解碼,攻擊者只需注入少量污染信息就可導(dǎo)致對(duì)合法數(shù)據(jù)包造成污染,最終使目的節(jié)點(diǎn)無(wú)法正確解碼原始數(shù)據(jù)包。網(wǎng)絡(luò)編碼面臨的安全問(wèn)題制約了其發(fā)展,現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)編碼面臨的攻擊主要有污染攻擊和竊聽攻擊,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制已不再適用于網(wǎng)絡(luò)編碼。本文聚焦安全網(wǎng)絡(luò)編碼,在單源多播網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景下提出了兩種有效應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼安全問(wèn)題的方案。首先,針對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)易遭受污染攻擊且網(wǎng)絡(luò)攻擊方式多樣化的問(wèn)題,提出一種基于RSA(Rivest Shamir Adleman)簽名的能有效抵抗多重攻擊的安全網(wǎng)絡(luò)編碼方案。本方案通過(guò)同時(shí)引入代標(biāo)識(shí)符和時(shí)間戳兩個(gè)參數(shù)并結(jié)合RSA簽名方案來(lái)抵御代內(nèi)污染攻擊、代間污染攻擊和重放攻擊,并利用同態(tài)性質(zhì)來(lái)降低系統(tǒng)帶寬消耗。安全性分析表明本方案能有效提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在遭受污染攻擊和重放攻擊時(shí)的安全性,性能分析表明本方案在計(jì)算開銷上略高于其他方案,但在網(wǎng)絡(luò)安全保障上優(yōu)勢(shì)明顯。其次,針對(duì)同代消息內(nèi)的污染攻擊以及多節(jié)點(diǎn)相互合作的共謀污染攻擊,提出一種能進(jìn)行雙重認(rèn)證的安全網(wǎng)絡(luò)編碼方案(Double Authenticated Network Coding Scheme,DANC)。DANC方案通過(guò)在信源處對(duì)消息進(jìn)行隨機(jī)化,一定程度上達(dá)到防竊聽攻擊的效果,同時(shí)在中間節(jié)點(diǎn)處對(duì)信源發(fā)送的消息進(jìn)行兩次驗(yàn)證,第一次驗(yàn)證可過(guò)濾掉非法數(shù)據(jù)包,第二次驗(yàn)證可判斷編碼后的數(shù)據(jù)包是否被污染,從而節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源。本文首先對(duì)方案安全性進(jìn)行證明,其次分析了本方案的性能,結(jié)果表明本方案可在計(jì)算復(fù)雜度和安全性兩方面達(dá)到一個(gè)合理的均衡點(diǎn),且其安全性優(yōu)于其它方案。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP393.08

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本文編號(hào)：2619958