本文選題：IPv6　切入點：F_RPL路由協(xié)議　出處：《南京郵電大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：過去幾年,無線傳感網(wǎng)絡的應用領域涉及軍事、環(huán)境保護、裝備制造、農(nóng)業(yè)監(jiān)測等等各行各業(yè),傳統(tǒng)的無線傳感網(wǎng)絡技術已無法承載。而IPv6協(xié)議能夠為其帶來海量的地址資源、高效的自動配置等技術,基于IPv6的無線傳感網(wǎng)絡架構穩(wěn)定,擴展性好,能夠與各種基于IP的網(wǎng)絡無縫銜接。2004年,IETF成立6LoWPAN(IPv6 over Low-power Wireless Personal Area Networks)工作組,旨在解決將IPv6技術應用于無線傳感網(wǎng)絡存在的問題。基于IPv6的無線傳感網(wǎng)絡在安全和路由方面存在諸多問題。IPv6的ND協(xié)議(Neighbor Discovey)提供鄰居、路由發(fā)現(xiàn)和地址自動配置的同時,存在眾多安全隱患,包括機密性、完整性、重復攻擊等等,傳統(tǒng)的IPv6安全協(xié)議大多計算繁瑣,機制冗雜,無法滿足低功耗有損網(wǎng)絡的需求。本文通過在ND鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議的交互報文消息中添加安全選項,設計了一種基于信任的節(jié)點安全接入機制:TBAM(Trust Based Access Mechanism),為6LoWPAN網(wǎng)絡的節(jié)點和鏈路提供高效簡單的安全保護。RPL路由協(xié)議(IPv6 Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks)在網(wǎng)絡拓撲建立和維護過程中無法公平高效的完成路由發(fā)現(xiàn)和鏈路質(zhì)量更新問題,本文通過優(yōu)化RPL路由協(xié)議的Trickle定時機制和鄰居檢測機制以改進網(wǎng)絡的路由質(zhì)量,提出了F_RPL應用方案。通過Cooja仿真工具進行測試分析,測試結果驗證了F_RPL協(xié)議在業(yè)務報文交付率、網(wǎng)絡形成時間、路由可靠性方面相較于RPL都有明顯的提高。文末,結合節(jié)點安全接入機制TBAM和F_RPL路由協(xié)議,完成了基于IPv6的無線傳感網(wǎng)絡系統(tǒng)設計,包括Contiki/6LoWPAN協(xié)議棧中F_RPL路由協(xié)議和TBAM安全接入機制的開發(fā)和6LoWPAN網(wǎng)絡的組網(wǎng)設計。最后進行了節(jié)點組網(wǎng)路由和網(wǎng)絡連通性測試。整個測試過程中,系統(tǒng)運行正常,達到了預期的設計目標,這為今后進一步的研究奠定了理論和實踐基礎。
[Abstract]:Over the past few years, the field of application of wireless sensor network involving military, environmental protection, equipment manufacturing, agricultural monitoring and so on all walks of life, the traditional wireless sensor network technology has been unable to carry. While the IPv6 protocol can bring massive resources for its address, automatic configuration and efficient technology, IPv6 wireless sensor network architecture based on stability, scalability well, with various IP based network seamless.2004, IETF (IPv6 over Low-power Wireless 6LoWPAN Personal Area Networks) working group, to solve the IPv6 technology will be applied to wireless sensor network problems. Wireless sensor network IPv6.IPv6 problems in security and routing based on ND protocol (Neighbor Discovey) provides neighbor route discovery and address auto configuration at the same time, there are many security risks, including confidentiality, integrity, repeated attack and so on, the traditional The IPv6 security protocols are mostly tedious calculation and mechanism of complex, unable to meet the requirements of low power consumption in lossy networks. Based on ND neighbor discovery message interactive options add security protocol, design a node security access mechanism based on trust: TBAM (Trust Based Access Mechanism), to provide security efficient.RPL routing protocol a simple 6LoWPAN network node and link (IPv6 Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks) problem can not be fair and efficient completion of route discovery and link quality update in the process of establishing and maintaining the network topology, the routing quality through optimization of RPL routing protocol Trickle timing mechanism and neighbor detection mechanism to improve the network, is put forward F_RPL application scheme is tested and analyzed by Cooja simulation tool, the test results verify the F_RPL protocol in the packet delivery rate of business, network form % of the time, compared to the RPL routing reliability are improved significantly. At the end of this paper, combined with the node security access mechanism of TBAM and F_RPL routing protocol, completed the design of wireless sensor network system based on IPv6, including the network design of Contiki/6LoWPAN protocol stack in F_RPL routing protocol and TBAM security access mechanism and 6LoWPAN network development. Finally the node network routing and network connectivity test. During the testing, the normal operation of the system to achieve the desired goals, which lays a theoretical and practical basis for the further research in the future.

【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP212.9;TN929.5

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