本文關(guān)鍵詞：基于位置的車載自組織網(wǎng)絡(luò)安全路由協(xié)議研究　出處：《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：車載自組織網(wǎng)絡(luò)(Vehicular Ad Hoc Networks,VANET)是一種車輛與車輛之間,車輛與路邊單元(RSU)之間通信的移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)(Mobile Ad Hoc Networks,MANET)。由于VANET在改善道路安全、提高交通效率、為駕駛員和乘客帶來便捷等方面擁有巨大的潛力,因此它成為當(dāng)前一個(gè)研究較為廣泛的領(lǐng)域之一。VANET作為MANET的一個(gè)特殊應(yīng)用,不可避免的會(huì)遭受MANET中的各種已知和未知攻擊,例如:信息丟棄、信息重放、拒絕服務(wù)攻擊等。同時(shí),它也面臨著許多針對(duì)VANET的特殊攻擊,如:位置攻擊、隱蔽車輛問題、隱私保護(hù)、隧道攻擊等。因此,設(shè)計(jì)出一種能夠?qū)崿F(xiàn)隱私性和安全性的車載自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議是本文的主要工作。本文對(duì)VANET中貪婪周邊無狀態(tài)路由協(xié)議GPSR(Greedy Perimeter Stateless Routing)的安全性進(jìn)行了深入研究,并提出了一種基于路邊單元RSU防范與檢測的GPSR改進(jìn)協(xié)議。改進(jìn)的協(xié)議通過增加消息認(rèn)證、隱私保護(hù)、位置攻擊檢測、偽造攻擊檢測等多種安全功能,有效的增強(qiáng)了GPSR的安全性。在協(xié)議的具體設(shè)計(jì)中,利用GPS模塊獲取車輛自身位置、速度、方向、時(shí)間戳等信息,將其加入原始信標(biāo)消息中,利用路邊單元進(jìn)行身份認(rèn)證、檢測重放攻擊、位置攻擊、信息篡改和女巫攻擊等。同時(shí),將報(bào)警階段分為RSU預(yù)警和車輛報(bào)警,路邊單元通過收集到的信標(biāo)有無異常判斷是否發(fā)出RSU預(yù)警。對(duì)于車輛報(bào)警,則在原報(bào)警消息中加入報(bào)警時(shí)間、位置及車輛所在位置,路邊單元通過車輛報(bào)警后的特征驗(yàn)證車輛報(bào)警消息是否真實(shí),以抵御偽造攻擊和隱蔽車輛問題。消息轉(zhuǎn)發(fā)時(shí),源節(jié)點(diǎn)對(duì)自身身份、位置和通信消息加密后進(jìn)行通信,保護(hù)隱私,并防止竊聽。本文采用網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)NS-2對(duì)改進(jìn)協(xié)議進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),從平均時(shí)延、分組投遞率方面將改進(jìn)協(xié)議與GPSR協(xié)議進(jìn)行對(duì)比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,改進(jìn)協(xié)議與GPSR協(xié)議相比僅有少量的時(shí)延增加,不會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān),而在有惡意節(jié)點(diǎn)的情況下,投遞率有明顯的上升,體現(xiàn)出了良好的安全性能。
[Abstract]:Vehicular Ad Hoc Networks (VANET) is a kind of vehicle to vehicle. Mobile Ad Hoc Networks / Manet, a mobile ad Hoc network for communication between vehicles and roadside units. VANET is improving road safety. It has great potential to improve traffic efficiency and bring convenience to drivers and passengers. Therefore, it has become one of the most extensive research fields. VANET is a special application of MANET. Inevitably, it will be subjected to various known and unknown attacks in MANET, such as information dropping, information replay, denial of service attacks, etc. At the same time, it also faces many special attacks against VANET. For example: location attack, hidden vehicle problem, privacy protection, tunnel attack, etc. It is the main work of this paper to design a vehicle Ad Hoc routing protocol which can realize privacy and security. In this paper, the greedy peripheral stateless routing protocol in VANET (GPSRs) is discussed. The security of Greedy Perimeter Stateless routing is deeply studied. An improved GPSR protocol based on roadside unit RSU prevention and detection is proposed. The improved protocol includes message authentication, privacy protection, location attack detection, forgery attack detection and other security functions. Effectively enhance the security of GPSR. In the specific design of the protocol, the use of GPS module to obtain the vehicle's own position, speed, direction, timestamp and other information, and add it to the original beacon message. At the same time, the alarm stage is divided into RSU alarm and vehicle alarm, which uses roadside unit to authenticate identity, detect replay attack, position attack, tamper with information and witch attack. The roadside unit determines whether the RSU alarm is issued by the collected beacon or not. For the vehicle alarm, the alarm time, position and location of the vehicle are added to the original alarm message. The roadside unit verifies whether the vehicle alarm message is true or not through the characteristics of the vehicle alarm, so as to resist forgery attacks and hidden vehicle problems. When the message is forwarded, the source node identifies itself. Position and communication messages are encrypted to communicate, protect privacy, and prevent eavesdropping. In this paper, the network simulation platform NS-2 is used to simulate the improved protocol, from the average delay. The experimental results show that compared with the GPSR protocol, the improved protocol increases only a little delay and does not increase the network burden. In the case of malicious nodes, the delivery rate has a significant increase, reflecting a good security performance.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U463.67;TN915.08

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本文編號(hào)：1390453