大規(guī)模移動(dòng)自組網(wǎng)中基于凍結(jié)技術(shù)的群組密鑰更新協(xié)議.pdf

1、移動(dòng)自組網(wǎng)(MANETs)是一種無固定基礎(chǔ)設(shè)施支持、由移動(dòng)節(jié)點(diǎn)自組織形成的網(wǎng)絡(luò)。由于網(wǎng)絡(luò)自身的特點(diǎn)，如網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和成員關(guān)系的動(dòng)態(tài)性、無線信道的不可靠性等因素，使得移動(dòng)自組網(wǎng)容易受到各種安全威脅。 安全是移動(dòng)自組網(wǎng)中的基本問題，也是當(dāng)前該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。目前，移動(dòng)自組網(wǎng)安全方面的研究主要包括安全路由技術(shù)、安全組通信技術(shù)、認(rèn)證技術(shù)以及密鑰管理技術(shù)等。然而，目前的研究工作存在許多不足：現(xiàn)有的群組密鑰管理框架大多依賴于固定節(jié)點(diǎn)生成

2、或分發(fā)密鑰；包括協(xié)商算法在內(nèi)的群組密鑰更新算法在移動(dòng)自組網(wǎng)中的性能有待提高；缺乏對(duì)大規(guī)模移動(dòng)自組網(wǎng)安全性的深入研究等。 本文在分析移動(dòng)自組網(wǎng)群組密鑰管理面臨的挑戰(zhàn)以及現(xiàn)有工作不足的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了在移動(dòng)自組網(wǎng)環(huán)境中群組密鑰更新的問題。在基于Mesh結(jié)構(gòu)的移動(dòng)自組網(wǎng)環(huán)境中，本文針對(duì)實(shí)際的移動(dòng)自組網(wǎng)環(huán)境中不存在完全可信移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)，提出了基于凍結(jié)技術(shù)的密鑰更新方案，以解決在分布式的密鑰更新方案中由于各種延時(shí)(數(shù)據(jù)包傳輸延時(shí)、數(shù)

3、據(jù)包加/解密延時(shí)等)所引起的密鑰更新沖突。但是，由于凍結(jié)鏈不能太長，因此只能適用于規(guī)模不大的網(wǎng)絡(luò)。 為了適應(yīng)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的需要，本文采用分塊的方式按照地理位置信息把網(wǎng)絡(luò)劃分成結(jié)構(gòu)相同的網(wǎng)塊，網(wǎng)塊之間的通信通過網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)完成。每個(gè)網(wǎng)塊都有各自不同的通信密鑰，密鑰更新基本上是在各個(gè)網(wǎng)塊中獨(dú)立進(jìn)行的。這就可以避免因少數(shù)節(jié)點(diǎn)加入或退出所進(jìn)行的密鑰更新操作對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信密鑰產(chǎn)生影響。 本文的研究主要是針對(duì)大規(guī)模移動(dòng)自組網(wǎng)環(huán)境下群