本文選題：無線Mesh網(wǎng)　切入點(diǎn)：路由協(xié)議　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：無線Mesh網(wǎng)(Wireless Mesh Networks,WMNs)是一種具有動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�、自組織、自配置的新型無線網(wǎng)絡(luò),能夠提供大容量、網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣、易接入、高速率的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),已經(jīng)應(yīng)用到許多領(lǐng)域。但是由于WMN的分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、共享無線信道等特點(diǎn),很容易受到各種安全攻擊,影響網(wǎng)絡(luò)性能與正常工作。其中路由攻擊是威脅WMN網(wǎng)絡(luò)安全的重要方面,路由安全是網(wǎng)絡(luò)安全的前提,是解決網(wǎng)絡(luò)安全問題關(guān)鍵之一。本文研究了WMN路由協(xié)議的工作機(jī)制與存在的路由安全攻擊,主要分析研究了混合無線Mesh協(xié)議(Hybrid Wireless Mesh Protocol,HWMP)存在的蟲洞攻擊及現(xiàn)有抵抗蟲洞攻擊的安全路由方案,提出并設(shè)計(jì)了基于單程時(shí)間檢測機(jī)制(Single-trip Time Detection Mechanism,STDM)的安全路由方案。在該方案中,中間節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)都參與檢測,并且中間節(jié)點(diǎn)能夠在檢測到攻擊之后隔離假鄰居。與基于往返時(shí)間方案相比,STDM在目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送路徑響應(yīng)之前就能夠檢測出是否存在蟲洞攻擊,縮短了檢測時(shí)間。安全協(xié)議形式化驗(yàn)證技術(shù),可以用來消除無線網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議的缺陷,為協(xié)議的安全性提供了理論依據(jù)。Petri網(wǎng)是其中一類重要的形式化驗(yàn)證方法,兼具嚴(yán)密的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)與可自動(dòng)化驗(yàn)證的優(yōu)點(diǎn)。本文采用時(shí)間著色Petri網(wǎng)(Timed Colored Petri Net,TCPN)分別對(duì)WMN蟲洞攻擊與基于STDM的蟲洞攻擊檢測機(jī)制進(jìn)行形式化建模與驗(yàn)證,通過運(yùn)行模擬實(shí)驗(yàn)得到上述Petri網(wǎng)模型的狀態(tài)空間,然后分析Petri網(wǎng)有界性、計(jì)算狀態(tài)空間生成樹、搜索攻擊狀態(tài)是否可達(dá)等,驗(yàn)證了STDM機(jī)制的有效性。
[Abstract]:Wireless Mesh Networks Wireless Mesh Networks (WMNs) is a new wireless network with dynamic network topology, self-organization and self-configuration, which can provide large capacity, wide network coverage, easy access and high speed network services. It has been applied to many fields. However, due to the characteristics of distributed network structure and shared wireless channel of WMN, it is vulnerable to various kinds of security attacks. Routing attack is an important aspect that threatens the security of WMN network, and routing security is the premise of network security. This paper studies the working mechanism of WMN routing protocol and the existing routing security attacks. This paper mainly analyzes and studies the wormhole attack existing in Hybrid Wireless Mesh Protocol (HWMP) and the existing secure routing scheme against wormhole attack, and proposes and designs a secure routing scheme based on Single-trip Time Detection MechanismSTDM, which is based on one-way time detection mechanism. Both the intermediate node and the destination node are involved in the detection, and the intermediate node can isolate the false neighbor after detecting the attack. Compared with the round-trip time scheme, STDM can detect whether the wormhole attack exists before the destination node sends the path response. The technology of formal verification of security protocols can be used to eliminate the defects of wireless network security protocols and provide a theoretical basis for the security of protocols. Petri net is one of the most important formal verification methods. In this paper, the time-colored Petri net is used to model and verify the WMN wormhole attack and the STDM based wormhole attack detection mechanism, respectively. The state space of the above Petri net model is obtained by running the simulation experiment, then the boundedness of the Petri net is analyzed, the state space spanning tree is calculated, and the attack state is searched. The validity of the STDM mechanism is verified.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN915.08

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本文編號(hào)：1568363