【摘要】：提出了一種綜合考慮鏈路安全、鏈路沖突、鏈路可靠度與鏈路可用帶寬的路由判據SIEB。SIEB包括鏈路安全和鏈路性能2個方面,在SIEB的鏈路安全權值計算中,為了抵御各種洞攻擊,提出了基于兩跳鄰居反饋的鏈路信任值計算方法。在此基礎上,提出了鏈路安全權值計算算法LSWC和鏈路性能權值計算算法LSPC,提出了分布式滿足QoS約束的路由協(xié)議SIEBP,SIEBP的目標是:構造安全的路由路徑,并且最大化網絡吞吐量。仿真結果表明,SIEBP能達到預定目標,構造的路徑能抵御黑洞、灰洞、蟲洞等攻擊,并且獲得了較高的網絡吞吐量。
【圖文】：

·72·通信學報第35卷圖1認知無線Mesh網絡拓撲在認知無線Mesh網絡中，由于主用戶占用授權信道的時變性，次用戶感知的可用頻譜資源的動態(tài)變化性，上述的洞攻擊非常容易發(fā)生，任意攻擊節(jié)點只需向鄰居節(jié)點有意地報告錯誤的可用信道，引誘數(shù)據傳輸至攻擊節(jié)點即可產生洞攻擊。無線業(yè)務γ1=(S,D,10)的源點為S，目的節(jié)點為D，帶寬約束為10Mbit/s。設X節(jié)點是攻擊節(jié)點，向相鄰的節(jié)點虛假報告感知的可用信道，比如，X節(jié)點向A、B、J與K節(jié)點報告其感知的可用信道集合為{1,2,3,4,5}。各無線鏈路的可用信道集合與信道的可用帶寬，如表1所示。表1無線鏈路可用信道集合與各信道的可用帶寬(u,v)Ku∩Kv(,)kBuv(S,A){3}3B(S,A)24(A,B){1,3}1B(A,B)20，3B(A,B)24(A,J){3}3B(A,J)24(A,X){1,3,5}1B(A,X)20，3B(A,X)24，5B(A,X)35(B,K){1,3}1B(B,K)20，3B(B,K)24(J,K){3}3B(J,K)24(K,D){5}5B(K,D)35在認知無線Mesh網絡中，路由路徑構造必須與頻譜分配聯(lián)合考慮。如果路由判據是無線鏈路最大可用帶寬，則在沒有攻擊節(jié)點X的情況下，為無線業(yè)務γ1構造的路由路徑應該是3135SABKD，表示無線鏈路(S,A)分配信道3，，無線鏈路(A,B)分配信道1，無線鏈路(B,K)分配信道3，無線鏈路(K,D)分配信道5。當存在攻擊節(jié)點X的情況下，節(jié)點X向相鄰的節(jié)點虛假報告其感知的可用信道，比如，節(jié)點X向節(jié)點A、B、J與K報告其感知的可用信道集合為{1,2,3,4,5}，其節(jié)點X感知的可用信道集合為{3,4}。在這種情況下，為無線業(yè)務γ1構造的路由路徑為3555SAXKD，如表2所示。其實，無論什么路由判據，攻擊節(jié)點都可以虛假報告迎合路由判據的可用信道?

第11期鄺祝芳等：認知無線Mesh網絡中滿足QoS的高吞吐量安全路由協(xié)議·73·TVN(v,w)=(,)(,)PavwPfvw(3)Pf(v,w)表示節(jié)點v傳輸給下一跳節(jié)點w的數(shù)據分組的數(shù)量，Pa(v,w)表示節(jié)點v從兩跳鄰居節(jié)點u接收到確認接收的數(shù)據分組的數(shù)量，如圖2所示。圖2兩跳鄰居反饋示意假如節(jié)點v傳輸了100個數(shù)據分組給節(jié)點w，即Pf(v,w)=100，節(jié)點u從節(jié)點w接收了80個數(shù)據分組，則節(jié)點u給節(jié)點v反饋Pa(v,w)=80。假如節(jié)點w是攻擊節(jié)點，對網絡發(fā)起灰洞攻擊，進行選擇性轉發(fā)，致使節(jié)點u從節(jié)點w接收到的數(shù)據分組非常少，節(jié)點v可以非常快地通過節(jié)點u的反饋檢測出節(jié)點w是攻擊節(jié)點。對于黑洞攻擊，節(jié)點u從節(jié)點w接收到的數(shù)據分組為零，給節(jié)點v反饋Pa(v,w)=0。當節(jié)點v檢測出節(jié)點w的信任值TVN(v,w)小于信任值閾值tsh1T，立即通告無線業(yè)務源點重新進行路由發(fā)現(xiàn)過程。在利用節(jié)點信任值檢測出攻擊節(jié)點的同時，還應該盡量減少對非攻擊節(jié)點的誤判，即節(jié)點w的信任值很低，不是因為節(jié)點w制造了洞攻擊，而是因為無線鏈路在某信道的傳輸質量實在太差引起的，這種情況下不應該認為節(jié)點w是攻擊節(jié)點。因此，還應該考慮無線鏈路分配不同信道時的信任值。節(jié)點w的信任值TVN(v,w)是節(jié)點v根據歷史無線業(yè)務計算而得。根據歷史的節(jié)點信任值，可以計算出無線鏈路分配不同信道的情況下鏈路安全權值，(,)kSWvw表示無線鏈路(v,w)分配信道k的情況下的鏈路安全權值，其計算如式(4)所示。,&,(,)minTVN(,),kvwPixvwkivwSWvwvwkKK(4)其中，Pi表示歷史無線業(yè)務γi的路徑。對于無線鏈路(v,w)的所有可用信道vwkKK，采用式(4)計算無線鏈路(v,w)分配信道k的鏈路安全權值。如果算得(,)kSWvw的值為零，則認為節(jié)點w為黑洞，直接放?

【參考文獻】

相關期刊論文 前4條

1 ;A TRUST MECHANISM-BASED CHANNEL ASSIGNMENT AND ROUTING SCHEME IN COGNITIVE WIRELESS MESH NETWORKS WITH INTRUSION DETECTION[J];Journal of Electronics(China);2010年05期

2 鄺祝芳;陳志剛;鄧曉衡;;自適應的認知無線Mesh網絡QoS約束的路由與頻譜分配算法[J];通信學報;2011年11期

3 裴慶祺;李紅寧;趙弘洋;李男;閔瑩;;認知無線電網絡安全綜述[J];通信學報;2013年01期

4 張光華;張玉清;劉雪峰;;認知無線電網絡中基于信任的安全路由模型[J];通信學報;2013年02期

【共引文獻】

相關期刊論文 前10條

1 姚富強;張建照;柳永祥;趙杭生;;動態(tài)頻譜管理的發(fā)展現(xiàn)狀及應對策略分析[J];電波科學學報;2013年04期

2 李哲;柏鵬;檀蕊蓮;姚戰(zhàn)宏;林晉福;盧虎;;基于雙門限能量檢測的自適應協(xié)作頻譜感知[J];電視技術;2013年17期

3 吳呈瑜;何晨;蔣鈴鴿;;認知無線網絡中的頻譜切換性能分析[J];電子與信息學報;2013年11期

4 王慧強;王振東;;認知無線網絡安全頻譜感知技術研究進展[J];大慶師范學院學報;2013年06期

5 付亞楠;楊守義;白文娟;;主用戶活躍性對新的認知無線電系統(tǒng)容量的影響[J];電視技術;2013年23期

6 李文;鄧微;;認知無線電中頻譜分配技術研究[J];廣東通信技術;2013年12期

7 肖曉飛;賈穎;;認知計算在網絡安全態(tài)勢感知中的應用研究[J];大眾科技;2014年02期

8 李亞倫;王獻榮;;認知無線電網絡中認知引擎及其安全問題研究[J];計算機安全;2014年04期

9 趙知勁;胡偉康;王海泉;;基于雙特征值極限分布的合作頻譜感知算法[J];電信科學;2014年04期

10 葛云露;董俊;姬生云;馮曉哲;王健;王先義;;電磁頻譜監(jiān)測設備部署優(yōu)化算法[J];電波科學學報;2014年02期

相關會議論文 前3條

1 Feng Peilun;Zhang Jianzhao;Zhao Hangsheng;Liu Renfu;Li Dali;;A Spectrum Pooling-based Algorithm in Spectrum Aggregation and Allocation[A];2012年計算機應用與系統(tǒng)建模國際會議論文集[C];2012年

2 Xin WANG;Zhi-gang LIU;Jin-kuan WANG;Bin WANG;Xi HU;;Spectrum Sensing for Cognitive Network Based on Principal Component Analysis and Random Forest[A];第26屆中國控制與決策會議論文集[C];2014年

3 崔宇;王志;史名霄;;基于貝葉斯博弈雙向拍賣的認知無線電頻譜分配研究[A];2014全國無線及移動通信學術大會論文集[C];2014年

相關博士學位論文 前10條

1 李志杰;無線局域網無線資源管理及跨層設計研究[D];西南交通大學;2012年

2 劉然;移動互聯(lián)網環(huán)境下高效流媒體分發(fā)關鍵技術研究[D];華中科技大學;2013年

3 黃麗;認知無線電網絡中感知策略和頻譜共享技術研究[D];華中科技大學;2013年

4 任德鋒;下一代無線通信中高速Turbo譯碼和協(xié)作頻譜感知研究[D];西安電子科技大學;2013年

5 蔡雪蓮;無線Ad Hoc網絡接入和路由關鍵技術研究[D];西安電子科技大學;2013年

6 陳濤;無線網絡的物理層安全問題研究[D];華南理工大學;2013年

7 劉允;認知無線電頻譜感知及資源分配技術研究[D];電子科技大學;2013年

8 呂守濤;無線頻譜環(huán)境認知技術研究[D];電子科技大學;2013年

9 安春燕;認知無線網絡資源管理若干關鍵技術研究[D];北京郵電大學;2013年

10 張曉亮;無線協(xié)作通信系統(tǒng)中資源管理和優(yōu)化技術研究[D];北京郵電大學;2013年

相關碩士學位論文 前10條

1 朱立瑞;群智能優(yōu)化算法及其在路由優(yōu)化策略中的應用[D];吉林大學;2013年

2 孫晨;結合定位的新型頻譜檢測技術研究[D];吉林大學;2013年

3 時浩;基于認知無線網狀網的媒體接入控制技術研究[D];北方工業(yè)大學;2013年

4 張杰;車載自組網認知區(qū)分路由協(xié)議研究[D];大連海事大學;2013年

5 王中偉;無線通信系統(tǒng)中基于Markov模型的信道分配研究[D];新疆大學;2013年

6 劉京川;基于稀疏度檢測的寬帶壓縮頻譜感知方法研究[D];北京郵電大學;2013年

7 胡畔;認知無線電中基于能量檢測的頻譜感知技術研究[D];北京郵電大學;2013年

8 梁芮;基于D-S證據理論的認知無線電協(xié)作頻譜感知算法研究[D];西南交通大學;2013年

9 白文娟;基于認知無線電的協(xié)作頻譜感知研究[D];鄭州大學;2013年

10 陳亞琨;基于感知信息量化的判決融合算法研究[D];鄭州大學;2013年

【二級參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 田春岐;鄒仕洪;田慧蓉;王文東;程時端;;一種基于信譽和風險評價的分布式P2P信任模型[J];電子與信息學報;2007年07期

2 張靜;胡捍英;童珉;李慶榮;;一種基于信任模型的安全度量及安全路由算法設計[J];電子與信息學報;2008年01期

3 李洋;董育寧;趙海濤;;認知Mesh網絡的動態(tài)分層圖路由模型及路由策略[J];電子與信息學報;2009年08期

4 張景東;吳振強;;鄰居認證的Mesh網絡安全多路徑路由協(xié)議[J];計算機工程與應用;2009年04期

5 顧金媛;章國安;包志華;;認知無線Mesh網絡聯(lián)合多路徑路由和信道分配策略[J];計算機科學;2011年05期

6 余涵;;無線Mesh網中基于聲譽的安全路由協(xié)議研究[J];軟件導刊;2009年08期

7 郝丹丹;鄒仕洪;程時端;;開放式頻譜系統(tǒng)中啟發(fā)式動態(tài)頻譜分配算法[J];軟件學報;2008年03期

8 黃麗亞;劉臣;王鎖萍;;改進的認知無線電頻譜共享博弈模型[J];通信學報;2010年02期

9 柴爭義;劉芳;;基于免疫克隆選擇優(yōu)化的認知無線網絡頻譜分配[J];通信學報;2010年11期

10 仵國鋒;季仲梅;張靜;何照盼;;認知無線Mesh網絡[J];信息工程大學學報;2010年04期

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 李娜;盧顯良;;基于自擁塞理論的可用帶寬測量研究[J];計算機應用;2005年S1期

2 劉敏;李忠誠;過曉冰;鄧輝;;端到端的可用帶寬測量方法[J];軟件學報;2006年01期

3 王芳;錢德沛;許大煒;杜磊;;一種端到端可用帶寬的測量方法[J];計算機工程;2006年07期

4 張大陸;許健;;一種緊鏈路定位和可用帶寬測量的方法[J];計算機工程與應用;2006年28期

5 黃國偉;吳功宜;徐敬東;;基于排隊分析的端到端路徑可用帶寬的測量[J];計算機研究與發(fā)展;2007年01期

6 石滿秀;王勇;莫瑋;陳星;;可用帶寬測量技術及工具的研究[J];信息技術與標準化;2008年Z1期

7 胡迎松;段莉;;基于百分位點的流媒體端到端可用帶寬預測算法[J];微處理機;2008年06期

8 張大陸;朱安奇;;使用自負載降速率探針包列的可用帶寬測量方法[J];計算機工程與應用;2009年01期

9 王軼凡;張宏莉;張冬艷;;一種端到端的網絡可用帶寬測量新技術[J];微計算機信息;2009年09期

10 何莉;余順爭;;一種測量任意鏈路可用帶寬的方法[J];軟件學報;2009年04期

相關會議論文 前3條

1 張冬艷;胡銘曾;張宏莉;王蕾;;一種基于概率的可用帶寬測量方法研究[A];全國網絡與信息安全技術研討會'2005論文集（下冊）[C];2005年

2 趙國鋒;唐紅;付昊;;基于回歸分析的IP網絡可用帶寬測量模型[A];2005通信理論與技術新進展——第十屆全國青年通信學術會議論文集[C];2005年

3 曾彬;張大方;黎文偉;謝高崗;;WPathload：一種改進的可用帶寬測量方法研究[A];第五屆中國測試學術會議論文集[C];2008年

相關重要報紙文章 前1條

1 ;I/O虛擬化三步走[N];網絡世界;2010年

相關博士學位論文 前3條

1 趙海濤;多跳無線網絡中可用帶寬的估計和預測[D];國防科學技術大學;2009年

2 劉洪濤;高性能傳感器網絡體系結構及可用帶寬估計研究[D];廣東工業(yè)大學;2012年

3 曾彬;基于主動測試的網絡性能監(jiān)測技術研究[D];湖南大學;2009年

相關碩士學位論文 前10條

1 王媛媛;端到端可用帶寬測量方法的研究[D];曲阜師范大學;2010年

2 張敏健;使用多個超載流的可用帶寬測量技術[D];浙江大學;2006年

3 吳麗;可用帶寬測量方法研究[D];北京工業(yè)大學;2008年

4 田雙鵬;可用帶寬度量算法評估與改進[D];解放軍信息工程大學;2010年

5 文耀;網絡可用帶寬測量方法研究[D];山東大學;2011年

6 黃九洲;可用帶寬測量技術研究與應用[D];西南交通大學;2011年

7 紀德志;基于隱馬爾可夫模型的可用帶寬測量[D];武漢科技大學;2012年

8 朱麗;可用帶寬與瓶頸定位集成測量方法的研究[D];湖南大學;2012年

9 于靖;網絡可用帶寬測量影響因素及算法研究[D];解放軍信息工程大學;2008年

10 肖宇峰;網絡帶寬的測試算法研究[D];電子科技大學;2006年

本文編號：2571730