基于软件定义网络的反嗅探攻击方法

网络嗅探攻击中,攻击者从网络节点或链路捕获和分析网络通信数据、监视网络状态、窃取用户名和密码等敏感信息。在攻击发生时,攻击者通常处于静默状态,传统的网络防护手段如防火墙、入侵检测系统（IDS）或入侵防御系统（IPS）很难发现并有效抵御攻击。从网络结构入手,提出基于软件定义网络（SDN）的动态路径跳变（DPH）通信机制,依据空间和时间约束条件,动态改变通信节点之间的路径,宏观上将通信流量相对均匀地分布在多条传输链路中,增加网络嗅探攻击中获取完整数据的难度。实验仿真结果说明,在一定的网络规模下,动态路径跳变能够在不明显降低网络传输性能的条件下有效防御嗅探攻击。     

认知无线电网络中的频谱感知安全机会路由协议

针对认知无线电网络中频谱的动态特性及潜在的节点选择性转发问题,提出频谱感知安全机会路由S2OR协议。在频谱感知阶段,通过对主用户活动建模来分析认知节点之间链路的可用概率。在路由选择阶段,采用信任管理方式来考查节点转发行为的可靠性,以便选择可信任的中继节点并保证数据传输的完整性。协议通过获取局部网络状态信息,计算由链路可用概率、链路质量和节点信任度构成的综合型指标——期望吞吐率,允许认知节点在此基础上机会式地选择候选转发节点与数据信道。仿真结果表明,S2OR能够很好地适应频谱动态特性,获取较高的吞吐量,同时减小节点恶意攻击带来的影响。     

链路相关性欺骗攻击与检测机制

近年来的研究工作表明,无线通信中的数据包传输在不同的链路上存在接收相关性,这一现象对无线网络环境下不同通信协议的性能都有着很大的影响。现有的链路相关性感知协议的性能提升大都依赖链路相关性度量的准确性。然而,通过分析发现,无线网络自身的移动性、射频通信等特点导致其在通信过程中存在着各种威胁与网络攻击。文中结合链路相关性,提出链路相关性感知协议的欺骗攻击机制,即当网络中的源节点发送数据包时,相应的接收节点通过恶意修改自身维持的数据包接收位图中的数据来欺骗源节点,从而达到篡改同一源节点的不同邻居节点之间的链路相关性度量值的目的,因此,该攻击机制会降低协议的传输性能。针对这一攻击机制,文中提出了对应的恶意节点检测机制,即利用Watchdog机制对网络中节点的行为进行检测,从而得出真实的数据包接收位图。仿真结果表明,提出的链路相关性欺骗攻击机制增加了通信协议的数据包重传次数,降低了协议传输的性能,同时基于Watchdog的恶意节点检测机制对这一攻击具有良好的防御力。     

水声传感网中基于网络编码的协作传输算法

为提高水下数据传输可靠性,本文在随机线性网络编码的基础上提出一种协作数据传输算法。首先,为源节点寻找数据转发链路,让数据通过多条链路进行转发;其次,使用网络编码方法对数据包进行编码,避免转发节点转发重复数据包;最后,对各个节点的数据包传输时隙进行调度,避免节点间信号冲突。仿真结果表明,本文提出的算法在一定程度上提高了网络信道利用率和数据传输可靠性,且具有较好的稳定性。     

无线传感网络中基于链路质量的地理路由

传统的贪婪地理路由算法通常选择离目的节点最近的邻居节点作为下一跳节点,这种单纯寻求最小跳数的路由算法可能会选择质量较差的链路传输数据,导致包的投递率较低,数据传输的可靠性变差。针对这一问题,在总结现有基于链路质量的地理路由度量方法的基础上,提出了一种基于EWMA链路质量评估算法的地理路由协议。协议中节点利用周期广播的探测包评估与邻居节点之间的链路质量,并交换地理位置信息。转发节点选择离目的节点更近且链路质量更好的邻居作为下一跳节点,从而有效地减少数据分组的丢失,提高网络数据传输的可靠性。     

容迟移动传感器网络预测辅助的数据传输机制

容迟移动传感器网络利用节点间的链路在时间和空间上的连通关系进行数据传递.移动节点的接触具有不确定性,本文提出一种基于节点时空维度相遇特性的接触概率预测方法,在节点获得的时空信息不够充分的场景下,引入区间数的不确定性理论对节点间接触的不确定性进行描述,并提出接触概率的区间数比较方法.在此基础上提出一种预测辅助的动态多副本数据传输机制,该机制降低了接触不确定性对可靠数据传输产生的影响,提高了数据成功转发率.     

LEACH防御HELLO泛洪攻击的方案研究

针对LEACH最容易受到HELLO泛洪攻击的特点,在对HELLO泛洪攻击进行深入分析的基础上,提出了一种有效防御攻击的方案。该方案在LEACH的基础上增加了链路双向性认证和节点身份认证机制,并结合了现有的EBS密钥管理方案,具有能耗低,安全性高,可扩展性好等特点,并且对HELLO泛洪攻击有较好的防御作用。     

基于病毒-抗体免疫博弈的WSN链路稳定算法

为解决超宽带无线传感器网络(WSN)存在的链路稳定性较差、数据传输遇阻等问题,提出一种基于病毒-抗体免疫博弈机制的超宽带WSN链路稳定算法.对节点所在区域进行均匀分割,通过设计覆盖划分方法并结合距离及剩余能量因素来优化分割区域,从而降低链路抖动概率.引入免疫算法,根据链路-节点之间的抗体特性来构建病毒-抗体免疫博弈机制,以优化节点及链路聚类效果,并通过病毒-抗体训练改善节点与链路间的数据交互特性,从而提升链路质量及区域传输性能.基于能量-跳数均衡方法,设计多参数判定机制,评估区域节点与sink节点的链路连通性能,提高算法的链路拥塞控制能力.在此基础上,利用PSK预发射方法的频域正交特性,对区域节点逐个设定发射频率,最大限度地降低因频率干涉而导致的链路抖动现象.仿真结果表明,与LEACH、LMS-A算法相比,该算法链路稳定性更高,网络稳定运行时间更长,拥塞发生频率更低.     

基于可靠数据传输协议的高速数据交换节点设计

在以太网物理层的基础上,设计了一种利用专用硬件接口结合低功耗MCU实现可靠数据传输协议,可在不同物理链路之间进行可靠、可控、高速数据交换的数据节点。与传统TCP的实现机制不同,传输协议由专用硬件接口实现,与一般的纯软件实现可靠数据传输方案相比,在CPU主频和功耗相当的情况下该设计具有更高的数据率,本节点同时具备对采集系统进行分布式管理的能力。经测试,本节点可以达到97%以上信道利用率,具有数据传输可靠、功耗低等优点。     

一种负载均衡的RPL多路径数据传输机制

低功耗有损网络路由协议(RPL)由于负载不均衡导致节点能耗失衡。为此,提出一种RPL多路径数据传输机制。在网络拓扑构建过程中依据数据传输代价选出每个节点的最优多父节点集。结合无线链路质量、节点剩余能量、节点缓存占用率以及中继节点的子节点数量等度量,设计一种数据流量分配度量标准,基于该度量标准提出能够最大化均衡网络负载的流量分配策略,以获得最优数据传输方案。仿真结果表明,相对RPL、ELT-RPL机制,该机制能够最大化地实现负载与节点能耗均衡,延长网络生存时间并提高路由可靠性。     

面向能量和链路优化的水声移动传感器网络路由协议设计

针对水声移动传感器网络中存在水声通信环境恶劣、通信环境复杂多变以及节点能量受限造成的水声移 动传感器网络能量不均和路由链路断裂问题, 提出一种基于能量与链路度量路由的改进按需平面距离向量路由 (AODV)协议. 引入了以能量阈值为基准描述网络节点能量状态的能量指标以及以邻居节点间距离为基准描述链路 状态的链路指标, 并以综合考虑网络路由链路中节点的能量指标、路由链路指标以及路由链路跳数的路由度量作 为协议选择路径的优先条件, 并以此进行路由修复. 仿真实验表明, 本文所设计的改进AODV协议可提升网络整体 数据量、均衡网络节点能量、延长网络的生存周期.     

基于链路生存时间预测的高动态飞行自组网组播路由协议

针对飞行自组网（FANETs）中因节点高速移动导致链路频繁断开的问题,提出一种具备链路生存时间预测与路由自主修复能力的高动态FANETs组播路由协议。根据相邻节点间距离的变化情况预测邻居节点间剩余链路生存时间,同时基于预测结果并结合路由跳数、剩余能量等因素对链路质量作出综合评价,选出最佳中继节点以提高路由的可靠性。此外,通过局部路由修复与全局路由刷新相结合的策略对所建立路由进行动态维护,缓解节点高速移动引起的链路频繁断开问题,提高数据递交率。实验结果表明,在不同场景下,该协议在数据递交率、网络吞吐量、路由开销等方面均优于经典组播路由协议ODMRP。     

水下传感器网络中的多路径路由技术研究

水下声信道是一种复杂信道,由于各方面因素影响,在数据传输过程中,水下传感器网络数据链路层会有可能产生随机中断.研究了一种虚拟汇聚节点的多路径水下传感器网络路由技术,在随机布设的传感器节点中选取了缓存节点,并创建了局部的汇聚节点,通过多路径的路由技术,有效减少了网络吞吐率受链路中断的影响,并且避免了汇聚节点处的数据冲突.通过网络的冗余性,增强了网络稳定性、鲁棒性.     

基于能量感知的无线传感器网络路由算法

针对LEPS(Link Estimation and Parent Selection)在路由选择维护阶段数据收集成功率较低、节点间负载不均衡、链路质量评估复杂等问题,提出了基于能量感知的路由算法Energy-Aware and Load-Balance(EALB)。在路由选择时,EALB引入了能量感知和同层节点数据转发机制。通过仿真实验将该算法与LEPS路由协议进行比较,结果表明在相同的实验环境下,该路由协议能够提高收集成功率,有效均衡负载,延长网络生存时间。     

基于节点运动信息的链路稳定路由设计及其仿真分析

为MANETs路由构建了通过节点运动数据来实现的链路稳定路由LDPR,利用节点运动信息对链路生存时间进行初步预测,同时加入了双路由结构。采用LDPR路由来估计二个节点的链路连通时间时需考虑二个节点相对速度矢量。LDPR路由先对链路生存时间进行预测,确保链路发生断开前使备份路由处于工作状态。在路由被建立后,利用源节点来计算路由生存时间。参数优化结果得到:当节点数上升后,路由的开销率也不断增大,吞吐量发生了减小,传输时延也更大。相比较AODV路由,LDPR路由的开销率以及传输时延都较低,吞吐量较高,可见提出的LDPR路由运行效率更高。     

基于链接成本反馈的WiMedia分布式路由协议

在超宽带(UWB)分布式媒体访问控制协议中,DRP预留块未发送所有数据帧会导致中继设备无法将接收到的数据帧从源设备发送到目的地设备,直到为目的地设备预留的下一个DRP持续时间开始,明显增加了源设备和目标设备之间的端到端延迟。为此,提出一种新的基于预约的路由协议,设计链接反馈信息元素结构形式,提示关于相邻节点的数据速率和传输功率水平的信息,所有设备可获得关于相邻设备使用链路的数据速率信息,源设备和目的地设备之间的中间设备通过计算路由成本以确定最佳路由,目的地设备选择具有最小链路成本的路由,并利用媒体接入时隙的数量和跳数来决定源设备和目的地设备之间的最佳路由。仿真结果表明,该协议通过最小化丢包和冲突,可以减少端到端延迟和能量消耗,提高网络吞吐量。     

基于模糊神经网络的稳定AODV协议改进方案

车载自组网的重要特征之一是节点的高移动性。针对节点的自由移动导致链路频繁断裂这一问题,在路由协议中选择稳定链路进行数据传输尤为重要。提出了一种具有链路稳定性的按需距离矢量路由协议（AODV）改进方案,即GF-AODV（AODV with GASA FNN）。该方案在路由发起和选择阶段,使用模糊神经网络对节点信息进行计算,得到节点稳定度以评估链路质量,并均衡考虑链路稳定性与跳数,选出稳定且跳数较小的路径。在路由维护阶段,针对实际环境使用遗传模拟退火算法对模糊神经网络的参数进行实时优化,以确保计算出的节点稳定度符合实际情况。实验表明,GF-AODV相对于AODV在平均时延、包投递率、路由开销等方面均有所改善。     

无线传感器网络能耗均衡路由模型及算法

在综合考虑传感器网络中节点链路接入、数据包传输能耗及节点剩余能量的基础上,提出了一种自适应能耗均衡路由策略,并给出了相应的数学最优化模型及求解算法.优化的目标是均衡网络能耗,进而最大化网络寿命.首先采用跨层分析的方法设计了符合传感器节点计算能力的分布式动态路由树生成算法及各节点的路由选择策略函数;然后通过构造一个双层规划模型使传感器网络的整体能耗趋向均衡,尽可能地延长网络寿命.一个数值例子说明,提出的路由选择策略、双层规划模型及求解算法是可行且有效的.     

MRABM:一种新的基于mesh结构的多径路由算法

针对移动AdHoc网络提出了一种新的基于mesh结构的多径路由算法MRABM(MultipathRoutingAlgorithmBasedonMeshStructure),该算法采用目的节点建立和更新mesh结构的机制。该算法不仅为每个源节点、中间节点提供了到目的节点最优路径,而且为每个节点建立了到目的节点的多条路径。当节点移动造成链路断开时,该算法能避开断开的链路,迅速沿其它路径转发数据,不需要路由修复和路由重建过程,从而降低了丢包率和端到端的延时。对大流量数据的传输,该算法能有效利用网络资源,减少网络拥塞。因此该算法能很好地适应网络拓扑结构的动态变化。     

基于能量水平的多Sink节点传感器网络路由算法

单Sink节点传感器网络存在着部分关键路径上节点能量消耗过快、路由选择算法单一以及Sink节点失效等问题.首先提出了多Sink节点传感器网络数据收集的系统框架;给出了拓扑发现和维护策略;然后提出了基于最小能量消耗路由算法.在分析了该算法的不足后提出了基于能量水平的路由算法,按照计算得到的能量水平选择最优的路径进行数据传送.实验证明,基于能量水平的路由算法比基于最小能量消耗路由算法能更有效提高传感器网络的使用寿命.