无线AdHoc网络的AoDV安全路由协议及其改进
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・Baidu Nhomakorabea
无线 天地
无线Ａｄ Ｈｏ ｃ 网络的Ａ ｏＤ Ｖ安全路 由协议及其改进
吴 阳波 （ 新 余学院数 学与计算机 科学学院， 江西 新余 ３ ３ ８ ０ ０ ０ ）
摘 要 ： Ａ ｄ Ｈ ０ ｃ 网路 是一种特 殊 的无 线 网络 ， 伴 随无 线通信技 术 、 终 端技 术 的不断发 展 ， 这为拓 宽Ａ ｄ Ｈ ｏ ｃ 的应用领域 提供了 技 术 支持 。 当 前， Ａ ｄ Ｈ ｏ ｃ 网路 已成 为移动技 术中发展 最快、 使 用最广泛 的一种技 术 ， 其￣ Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议 与Ｔ Ｂ Ｓ － Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议 是 构成Ａ ｄ Ｈ ０ ｃ 网络路 由协 议 的主要
Ｈ ｏ ｃ 网路。 Ａ ｄ Ｈ ｏ ｃ 网路是一种特殊的无线网络， 拥有正常移动终 Ｔ Ｂ Ｓ － Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协 议 的 安全 性 。 端全部 的功 能网络节点， 具有传 送报文 的功能 ， 最初广泛 应用 在军事领域。 不过 ， 伴随无线通信技术、 终端技术的不断发展 ， 这为拓宽Ａ ｄ Ｈ ｏ ｃ 的应用领域提供了技术支持。 如Ａ ｄ Ｈ ｏ ｃ 在个人 领 域 中的应用， 满足 了电脑 与手机等 其他个人设备之间通信 的
全性 的考虑 ， 故不具备
识 别 恶 意节 点的 功 能 ，
造成 大量 网络数 据包 在 经 过 恶 意 节点 时 被 故 意丢 弃 而 造 成 极 大 损失。 但 采用 了信任机 图ｚ 经勰 意节点 的数 率 该协议可利用可信度 判 断来确认存在的恶意节 点，因恶意节点会丢 弃 数 据 包 进而 导 致 通 信 失败与节点可信度值 降
ｔｉ －
由） 来完成路 由协议的构建 。
１ ． ２ Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议
Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议， 基于Ｄ Ｓ Ｄ Ｖ 协议并与Ｄ Ｓ Ｒ 协议相结合， 以提 升按 需 路 由机制 ， 从而实现Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议的构建。 在Ａ Ｏ Ｄ ｖ 协议中， 数 据转发 通过逐 条分组来实现 ， 对于数据头报文携带 的路由信息不具有 严格要 求， 即使不完整也可利用， 依靠中间点来建立动态路 由
低， 从 而 判 断 出 恶 意 节
来计算得出， 这两种计算方 式是由改进后的主观逻辑信任模 型 提供 。 在Ｔ Ｂ Ｓ － Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议中， 为确保 当前节点的安全可信度 ， 设计
点并中断对其的数据发 送，以减少 因数据 丢失
正得益于Ｔ Ｂ Ｓ — Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议可避免 因恶意节点而造 者根据 网络 自身特点来考虑节点之 间的通信 ， 改进 协议 中的主 而造成的损失 。 成损失， 因而其端到端的延迟 ｂ Ｌ ， Ｊ ， 于Ａ ０ Ｄ Ｖ ， 如图３ 所 示。 观 逻辑信任模型 ， 并设定可信度 判断规则 。 具体设 计与改进 体 现 在三个方面： ① 引入信任衰减 因子，由于近 期事件 的可信度 综上所述 ， 由于Ａ ｄ Ｈ ｏ ｃ 网路的终端通常以类似于笔记本、 其主要消耗 电池能源， 而节省 能源消 高于早期事件 的可信度 ， 因而在可信度评 价中削弱 了早期事件 平板电脑等移动终端为主， 在Ａ ｄ Ｈ ｏ ｃ 网络路由协议中， Ａ ０ Ｄ Ｖ 的可信度 ， 加大了近期 事件可信度 的比重； ②采 用权重 因子 计 耗量是设计者重 点考虑的问题。 协议与Ｔ Ｂ Ｓ － Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议发挥着主要作用 ， 相 比较而言Ｔ Ｂ Ｓ － Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协 算综合可信度评价， 灵活、 合理调整 网络的权 重因子需求 ， 以权 Ｏ Ｄ Ｖ 协议 ， 但在能源消耗上Ｔ Ｂ Ｓ － Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议却不足 衡 直接可信度与间接可信度之问的比重 ； ③ 设定Ｒ Ｒ Ｅ Ｑ 分 组广播 议的性能优于Ａ ０ Ｄ Ｖ 协议 。 因而， Ａ ０ Ｄ Ｖ 安全路 由协议需要进一步研究与改进 ， 门限 （ １ 个） 与设 置警 告惩罚因子 （ １ 个） ， 以［ Ｉ ￣ ｑ ６ Ｊ ｔ Ｒ Ｒ Ｅ Ｑ 分 组的无 于Ａ Ｂ Ｓ － Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议的优势， 改进性能上的不足之处 。 条 件广 播进而减弱网络控 制分 组的消耗 ， 减少 因网络意外而隔 积极吸取Ｔ 离 节点。
１ Ａｄ Ｈ ｏ ｃ 网络路 由协 议
１ ． １ Ｄ Ｓ Ｒ ￣ （
’
Ｄ Ｓ Ｒ 路 由协议 ， 是 在源 路 由模 式 基 础 上 提 出的 一种 协 议 。 该
协议的服务原理 是通过源 节点发送报 文， 由目的地节点接收数
据头携带 的路 由信息 （ 由网络节点地址组成 ） ， 对 目的节点进行 中继 ， 以实现 从源节点发送报 文的接收 ， 通过 路由维护 （ 检测 当前使 用路 由的过程 ） 、 路由发现 （ 从源节点获取 目标节点的路
可能。 通 过 数 据 图 表 的 比较 可 知 ， 在 图１ 中Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协 议与Ｔ Ｂ Ｓ — Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议
之 间 的分 组投 递 率 存 在７ ５ ％ 、 ９ ２ ％ 的差距 ， 明 显Ｔ Ｂ Ｓ — Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议 更具 优 势， 数据包损 失率更
低。 而 从 图２ 可 以看 出， 因Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协 议 缺 乏 对 安
表并进行 维护。 而关于Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 路 由发现 过程 ， 主要通 过反 向路 由
的建立、 前 向路由的建立 来体现。
２ Ｔ Ｂ Ｓ — ＡＯＤ Ｖ 协议 的设计与 改进
关于Ｔ Ｂ Ｓ — Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议 的设计， 其原理是 以节点之间的互相通 信行 为前提 条件 ， 节点可信度评价 需要通 过可信度与组合公 式
科学技 术的进步为人们的生活带来了极大的便利， 推动了 率 ” 、“ 端到端平均延迟” 、“ 控制 开销”四个方面来决 定。 如 图
移 动 技 术 的迅 猛 发 展 ， 其 中 发 展 最 为 快 速 的 技 术 之一 当属 Ａ ｄ １ 、图２ 、图３ 所示， 这是Ｔ Ｂ ｓ ＿ Ａ ０ Ｄ ｖ 协议的仿真实验结果， 以便测试
部 分， 由于Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 安 全路 由协议 在性 能上存在一定 不足 ， 需要积 极吸取 Ｔ Ｂ Ｓ － Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协 议 的优势 ， 以进一 步研 究与改进其 不足之 处 。
关键词 ： Ａ ｄ Ｈ ｏ ｃ 网络； Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 安全 路 由协议 ； Ｔ Ｂ Ｓ — Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议
无线 天地
无线Ａｄ Ｈｏ ｃ 网络的Ａ ｏＤ Ｖ安全路 由协议及其改进
吴 阳波 （ 新 余学院数 学与计算机 科学学院， 江西 新余 ３ ３ ８ ０ ０ ０ ）
摘 要 ： Ａ ｄ Ｈ ０ ｃ 网路 是一种特 殊 的无 线 网络 ， 伴 随无 线通信技 术 、 终 端技 术 的不断发 展 ， 这为拓 宽Ａ ｄ Ｈ ｏ ｃ 的应用领域 提供了 技 术 支持 。 当 前， Ａ ｄ Ｈ ｏ ｃ 网路 已成 为移动技 术中发展 最快、 使 用最广泛 的一种技 术 ， 其￣ Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议 与Ｔ Ｂ Ｓ － Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议 是 构成Ａ ｄ Ｈ ０ ｃ 网络路 由协 议 的主要
Ｈ ｏ ｃ 网路。 Ａ ｄ Ｈ ｏ ｃ 网路是一种特殊的无线网络， 拥有正常移动终 Ｔ Ｂ Ｓ － Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协 议 的 安全 性 。 端全部 的功 能网络节点， 具有传 送报文 的功能 ， 最初广泛 应用 在军事领域。 不过 ， 伴随无线通信技术、 终端技术的不断发展 ， 这为拓宽Ａ ｄ Ｈ ｏ ｃ 的应用领域提供了技术支持。 如Ａ ｄ Ｈ ｏ ｃ 在个人 领 域 中的应用， 满足 了电脑 与手机等 其他个人设备之间通信 的
全性 的考虑 ， 故不具备
识 别 恶 意节 点的 功 能 ，
造成 大量 网络数 据包 在 经 过 恶 意 节点 时 被 故 意丢 弃 而 造 成 极 大 损失。 但 采用 了信任机 图ｚ 经勰 意节点 的数 率 该协议可利用可信度 判 断来确认存在的恶意节 点，因恶意节点会丢 弃 数 据 包 进而 导 致 通 信 失败与节点可信度值 降
ｔｉ －
由） 来完成路 由协议的构建 。
１ ． ２ Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议
Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议， 基于Ｄ Ｓ Ｄ Ｖ 协议并与Ｄ Ｓ Ｒ 协议相结合， 以提 升按 需 路 由机制 ， 从而实现Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议的构建。 在Ａ Ｏ Ｄ ｖ 协议中， 数 据转发 通过逐 条分组来实现 ， 对于数据头报文携带 的路由信息不具有 严格要 求， 即使不完整也可利用， 依靠中间点来建立动态路 由
低， 从 而 判 断 出 恶 意 节
来计算得出， 这两种计算方 式是由改进后的主观逻辑信任模 型 提供 。 在Ｔ Ｂ Ｓ － Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议中， 为确保 当前节点的安全可信度 ， 设计
点并中断对其的数据发 送，以减少 因数据 丢失
正得益于Ｔ Ｂ Ｓ — Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议可避免 因恶意节点而造 者根据 网络 自身特点来考虑节点之 间的通信 ， 改进 协议 中的主 而造成的损失 。 成损失， 因而其端到端的延迟 ｂ Ｌ ， Ｊ ， 于Ａ ０ Ｄ Ｖ ， 如图３ 所 示。 观 逻辑信任模型 ， 并设定可信度 判断规则 。 具体设 计与改进 体 现 在三个方面： ① 引入信任衰减 因子，由于近 期事件 的可信度 综上所述 ， 由于Ａ ｄ Ｈ ｏ ｃ 网路的终端通常以类似于笔记本、 其主要消耗 电池能源， 而节省 能源消 高于早期事件 的可信度 ， 因而在可信度评 价中削弱 了早期事件 平板电脑等移动终端为主， 在Ａ ｄ Ｈ ｏ ｃ 网络路由协议中， Ａ ０ Ｄ Ｖ 的可信度 ， 加大了近期 事件可信度 的比重； ②采 用权重 因子 计 耗量是设计者重 点考虑的问题。 协议与Ｔ Ｂ Ｓ － Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议发挥着主要作用 ， 相 比较而言Ｔ Ｂ Ｓ － Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协 算综合可信度评价， 灵活、 合理调整 网络的权 重因子需求 ， 以权 Ｏ Ｄ Ｖ 协议 ， 但在能源消耗上Ｔ Ｂ Ｓ － Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议却不足 衡 直接可信度与间接可信度之问的比重 ； ③ 设定Ｒ Ｒ Ｅ Ｑ 分 组广播 议的性能优于Ａ ０ Ｄ Ｖ 协议 。 因而， Ａ ０ Ｄ Ｖ 安全路 由协议需要进一步研究与改进 ， 门限 （ １ 个） 与设 置警 告惩罚因子 （ １ 个） ， 以［ Ｉ ￣ ｑ ６ Ｊ ｔ Ｒ Ｒ Ｅ Ｑ 分 组的无 于Ａ Ｂ Ｓ － Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议的优势， 改进性能上的不足之处 。 条 件广 播进而减弱网络控 制分 组的消耗 ， 减少 因网络意外而隔 积极吸取Ｔ 离 节点。
１ Ａｄ Ｈ ｏ ｃ 网络路 由协 议
１ ． １ Ｄ Ｓ Ｒ ￣ （
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Ｄ Ｓ Ｒ 路 由协议 ， 是 在源 路 由模 式 基 础 上 提 出的 一种 协 议 。 该
协议的服务原理 是通过源 节点发送报 文， 由目的地节点接收数
据头携带 的路 由信息 （ 由网络节点地址组成 ） ， 对 目的节点进行 中继 ， 以实现 从源节点发送报 文的接收 ， 通过 路由维护 （ 检测 当前使 用路 由的过程 ） 、 路由发现 （ 从源节点获取 目标节点的路
可能。 通 过 数 据 图 表 的 比较 可 知 ， 在 图１ 中Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协 议与Ｔ Ｂ Ｓ — Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议
之 间 的分 组投 递 率 存 在７ ５ ％ 、 ９ ２ ％ 的差距 ， 明 显Ｔ Ｂ Ｓ — Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议 更具 优 势， 数据包损 失率更
低。 而 从 图２ 可 以看 出， 因Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协 议 缺 乏 对 安
表并进行 维护。 而关于Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 路 由发现 过程 ， 主要通 过反 向路 由
的建立、 前 向路由的建立 来体现。
２ Ｔ Ｂ Ｓ — ＡＯＤ Ｖ 协议 的设计与 改进
关于Ｔ Ｂ Ｓ — Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议 的设计， 其原理是 以节点之间的互相通 信行 为前提 条件 ， 节点可信度评价 需要通 过可信度与组合公 式
科学技 术的进步为人们的生活带来了极大的便利， 推动了 率 ” 、“ 端到端平均延迟” 、“ 控制 开销”四个方面来决 定。 如 图
移 动 技 术 的迅 猛 发 展 ， 其 中 发 展 最 为 快 速 的 技 术 之一 当属 Ａ ｄ １ 、图２ 、图３ 所示， 这是Ｔ Ｂ ｓ ＿ Ａ ０ Ｄ ｖ 协议的仿真实验结果， 以便测试
部 分， 由于Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 安 全路 由协议 在性 能上存在一定 不足 ， 需要积 极吸取 Ｔ Ｂ Ｓ － Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协 议 的优势 ， 以进一 步研 究与改进其 不足之 处 。
关键词 ： Ａ ｄ Ｈ ｏ ｃ 网络； Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 安全 路 由协议 ； Ｔ Ｂ Ｓ — Ａ Ｏ Ｄ Ｖ 协议