38、网络路由协议与算法的安全优化及性能分析

网络路由协议与算法的安全优化及性能分析

1. 安全增强的AODV路由协议

在网络通信中，数据传输的安全性和可靠性至关重要。当节点X向节点M发送数据包，但未听到M转发这些数据包时，节点A会认为M恶意丢弃了这些数据包。为了应对这种情况，一种基于AODV协议的信任机制被提出，用于检测和防范恶意节点的自私行为。

1.1 信任机制的定义与目标

信任机制的核心概念包括信用和信任度。信用是指实体无恶意行为的信念以及整个系统抵抗恶意操纵的信念，而信任度则是对网络中实体的信用度量。该机制主要用于防止恶意节点，特别是自私节点带来的安全威胁，其主要目标如下：
- 提供可靠信息，以判断节点是否可信。
- 鼓励节点之间的合作。
- 防止受机制保护的合作服务被恶意节点访问。

1.2 信任的建立

信任的建立与节点行为的监测密切相关。节点的行为可分为以下三类：
- 路由数据包处理信任子类别：评估节点对路由数据包的处理行为。
- 数据包转发信任子类别：评估节点对数据包的转发行为。
- 恶意行为信任子类别：评估对AODV协议的攻击行为，如黑洞攻击。

这种信任分类有助于更准确地评估节点行为，从而更好地利用网络资源并更快地发现恶意节点。由于Ad Hoc网络的动态拓扑结构使信任值不断变化，信任值的量化表示范围为 -1 到 1。“-1”表示完全不信任，小于 0 表示不信任，大于 0 表示信任，“+1”表示完全信任。节点通过监测邻居之间的通信行为并与其他节点交换信息来获取信任值，并将其存储在信任表中，每个节点对应一个条目。

1.3 信任的计算

信任的计算分