1、无线网状网络的安全与隐私保护认证协议

无线网状网络的安全与隐私保护认证协议

1. 引言

无线网状网络（WMNs）作为满足下一代无线网络挑战的有前景的概念应运而生。它是由网状路由器（MRs）和网状客户端（MCs）组成的多跳网络。MRs 构成无线网状骨干，提供丰富的无线网状连接，降低了网络的前期部署成本，通常为固定且无电源限制；而客户端则是移动且能量受限的。部分 MRs 被指定为网关路由器，通过有线骨干连接到互联网，为传统客户端提供接入服务，并将自组织、传感器、蜂窝等网络与互联网互连。

随着 WMNs 成为家庭网络、社区和邻里网络最后一公里连接的热门替代技术，设计高效安全的通信协议至关重要。然而，当前 WMNs 协议存在诸多漏洞，攻击者可借此发动攻击。而且，缺乏中央管理点使 WMNs 的安全保障更具挑战性。同时，由于用户流量需通过多个无线网状路由器转发，保护用户数据隐私也是关键需求。现有的一些安全和隐私保护协议主要针对移动自组织网络（MANETs），在大规模混合 WMN 环境中表现不佳。

WMNs 的广播传输特性和多跳通信对中间节点的依赖导致了多种安全漏洞，攻击可分为外部和内部攻击。外部攻击由未授权的入侵者发起，如窃听和重放数据包以获取网络资源；内部攻击则由网络内的节点发起，如中间节点丢弃应转发的数据包。为防止此类攻击，需要强大的认证和访问控制机制。安全认证应使通信实体能够相互验证身份并生成共享会话密钥，用于加密消息以确保其机密性和完整性。此外，由于无线信道、第三方多跳连接和流量汇聚模式，攻击者容易监控和跟踪 MC 或 MR 的行为，因此隐藏连接到互联网网关（IGW）的活动节点的身份至关重要。

2. WMNs 中的访问控制和认证

2.1 认证方案的安全漏洞