網(wǎng)絡(luò)編碼系統(tǒng)中的安全問題研究.pdf

1、被稱作“將激起下一場網(wǎng)絡(luò)革命”的網(wǎng)絡(luò)編碼理論，一經(jīng)提出，立即引起了國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛重視。然而，近年來的研究表明，諸如污染攻擊和熵攻擊等惡意行為給網(wǎng)絡(luò)編碼系統(tǒng)帶來了巨大危害。如不妥善加以解決，將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)編碼的優(yōu)勢無法發(fā)揮，甚至能完全抵消網(wǎng)絡(luò)編碼帶來的好處。
　　本論文研究了網(wǎng)絡(luò)編碼系統(tǒng)中的安全問題，其主要研究內(nèi)容如下：
　　研究了如何為基于網(wǎng)絡(luò)編碼的有向非循環(huán)網(wǎng)絡(luò)提供認(rèn)證，來抵抗污染攻擊。首先，提出了一種構(gòu)造同態(tài)消息

2、認(rèn)證碼的新方法，并用嚴(yán)格的安全分析證明，該方法能夠以很少的密鑰量達(dá)到與以往方案相同的安全性。隨后，根據(jù)基于網(wǎng)絡(luò)編碼有向非循環(huán)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，提出了一種改進(jìn)的信息傳輸協(xié)議，能夠結(jié)合所構(gòu)造的同態(tài)消息認(rèn)證碼，在網(wǎng)絡(luò)中檢測出被污染的數(shù)據(jù)包。最后，仿真實驗的結(jié)果說明，所給同態(tài)消息認(rèn)證碼方案的通信和計算開銷確實比已有方案要低。
　　研究了基于網(wǎng)絡(luò)編碼的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)中的安全防護(hù)方案，其中重點(diǎn)研究如何為基于網(wǎng)絡(luò)編碼的對等流媒體直播系統(tǒng)提供認(rèn)證，來同時抵御

3、污染攻擊和熵攻擊。鑒于對等視頻直播系統(tǒng)對高計算效率以及低通信時延的要求，首先構(gòu)造了一個名為PMAC的同態(tài)消息認(rèn)證碼，具有密鑰量小、計算開銷低等特點(diǎn)。然后，再結(jié)合延遲密鑰分發(fā)技術(shù)來保證節(jié)點(diǎn)不僅能夠檢測出毀壞的數(shù)據(jù)塊，而且按照隨機(jī)線性網(wǎng)絡(luò)編碼的要求來上傳數(shù)據(jù)塊。接下來的安全分析表明了所設(shè)計基于同態(tài)消息認(rèn)證碼方案的安全性。最后，從仿真實驗的結(jié)果可以看出，所給的方案在節(jié)省通信和計算開銷上有很大的優(yōu)勢。
　　研究了適合于網(wǎng)絡(luò)編碼系統(tǒng)中的密鑰