【摘 要】
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网络编码技术一改传统网络存储转发的路由方式,允许中间节点对收到的数据编码处理后再转发,可使信息传输速率达到网络的最大流量。但也正是因为它具有融合数据的特性,导致在
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网络编码技术一改传统网络存储转发的路由方式,允许中间节点对收到的数据编码处理后再转发,可使信息传输速率达到网络的最大流量。但也正是因为它具有融合数据的特性,导致在数据传输的过程中容易受到污染攻击,破坏数据的完整性和网络的可用性。因此,抵御污染攻击成为网络编码应用中迫切需要解决的问题。根据攻击者的污染行为,提出相应的解决方案。针对篡改攻击,采用基于同态哈希函数的批量验证方法,中间节点利用同态哈希函数的性质以及数据包的全局编码向量同时对多个数据包进行完整性验证；针对伪造攻击,采用基于步长的冗余信息方案,每个数据包的冗余信息是随着消息向量被编码而动态变化的,攻击者即使通过窃听分析数据包格式,伪造的数据包通过验证的概率会接近零；针对单源随机线性网络编码系统,采用基于RSA的同态签名方案,源节点计算原始数据包的同态签名,中间节点利用源节点公钥和同态签名的性质,对收到的消息进行完整性和真实性的验证,同时源节点无法对其发包行为进行抵赖；针对双源随机线性网络编码系统,采用基于双线性对的同态签名方案,中间节点利用双线对和同态签名的性质,对来自两个源节点的混合数据包进行有效验证,而且在未知信源私钥的条件下,能够为新生成的编码数据包计算同态签名,作为新编码数据包的验证依据。依据安全要求,动态调整节点和数据包的验证概率,减少检测攻击的开销。使用NS2网络模拟软件进行了测试。仿真结果和理论分析表明,提出的算法能够有效抵御污染攻击,使网络在分组投递率、平均端到端时延等方面保持良好的性能。
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