移動自組織網(wǎng)絡群組密鑰管理協(xié)議研究.pdf

1、Ad Hoc網(wǎng)絡傳輸媒介的無線性，決定了它擁有無線網(wǎng)絡可能存在的所有安全隱患，同時又由于自身的特點：1.全分布式的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)；2.動態(tài)的成員變化；3.有限的網(wǎng)絡資源，決定了它比無線集中式網(wǎng)絡存在更多的安全漏洞，近幾年Ad Hoc安全問題成為研究的重點。 Ad Hoc的安全威脅涉及到OSI七層協(xié)議中的各層。但網(wǎng)絡下三層集中體現(xiàn)自組織特點，所以成為研究工作的核心。工作重點主要放在： 1.路由協(xié)議安全。確保數(shù)據(jù)包的正確轉(zhuǎn)發(fā)，

2、確保發(fā)送路由信息的節(jié)點不存在惡意和自私性行為。 2.MAC層安全訪問接入控制。針對解決路由協(xié)議中數(shù)據(jù)的正確傳輸問題，一般采用數(shù)字簽名、hash鏈或路由本身冗余信息來保證；針對抵抗節(jié)點的不軌行為，則采用等級監(jiān)督制。MAC層安全主要解決防止單節(jié)點貪婪性問題，確保所有節(jié)點公平獲得無線資源。 但上述這些安全機制，都建立在節(jié)點已有密鑰的基礎上，缺少密鑰，整個安全措施將無法實施。這也更加體現(xiàn)了密鑰管理的重要性。本文的重點就是研究組密

3、鑰的產(chǎn)生和分發(fā)過程。 首先介紹了Ad Hoc網(wǎng)絡的自組織性以及網(wǎng)絡所面臨的資源限制，證明了在Ad Hoc網(wǎng)絡中實施安全措施的重要性，同時分析了現(xiàn)有Ad Hoc網(wǎng)絡中的安全技術，已做的研究工作，以及對主流組密鑰協(xié)議進行了分析。 本文主要工作： 1.對現(xiàn)有的群密鑰管理方案LKH、LKH+、OFT、OFC、Cliques、KPS、RKP進行了分析，每個方案都從成員加入和離開這兩個方面對系統(tǒng)進行描述，同時在系統(tǒng)介紹時分析

4、了其優(yōu)缺點。分析結(jié)果表明，上述每個密鑰協(xié)議都存在有缺點，不能完全適應Ad Hoc網(wǎng)絡動態(tài)拓撲變化的特點。同時針對LKH+子樹合并存在新樹不平衡情況，提出了解決方案。 2.提出了適合網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)變化的組密鑰分發(fā)協(xié)議。通過按一定規(guī)則選取組代理，達到了延長共享秘密信息更新的目的，協(xié)議中只有代理離開時才會更新長期密鑰，同時短期密鑰本地產(chǎn)生，抗攻擊性好，節(jié)省了代理的計算成本。期間協(xié)議還將成員入組情況細分化——主動請求以及短暫鏈路中斷后的再