论文摘要
路由协议是车载自组网（Vehicular Ad-hoc Networks,VANETs）在交通信息物理融合系统（Transportation Cyber Physical System,T-CPS）中有效运行的先决条件.作为VANETs移动信息和通信技术的基础,这些路由协议需要建立高效的通信路径以保障车辆间及时可靠的数据传输.然而车辆节点的快速移动性导致网络拓扑结构易变,增加了VANETs路由协议设计的难度.对计算、通信和控制技术的过分依赖,使得VANETs在缺乏公钥基础设施的情况下极易遭受各种类型的恶意攻击,信息传输的安全性受到极大威胁.为了解决路由安全问题,本文提出了一种抗攻击的轻量级可信安全组播路由协议（Trust-based Secure Multicast Routing Protocol,TSMRP）.首先,本文设计了一个高效的信任计算模型,模型综合直接信任和推荐信任两种信任决策因子得出车辆节点的总体信任值.在直接信任模型的构造过程中,利用基于波动类型识别的灰色马尔可夫信任预测算法准确得到车辆节点的直接信任值.在推荐信任模型的构造过程中,根据推荐车辆节点与监控者的交互关系,将推荐信任划分为三类,利用基于熵权的模糊层次分析法得出三种推荐信任的最优权重.其次,利用NetLogo仿真平台验证信任计算模型的有效性和准确性,其可以有效地提高恶意车辆节点的检出率和识别准确度.直接信任模型不仅可以应对常见的黑/灰洞攻击,而且可以有效地识别时序变换类攻击.基于反馈机制,推荐信任模型能够有效地应对诋毁攻击和共谋攻击.随后,本文设计实现了一种基于信任的安全组播协议,该协议可以在路由建立和路由维护过程中有效地识别和抑制恶意车辆节点,并通过排除恶意中继节点进而建立安全可靠的通信路径.此外,为了进一步提高路由效率,在路由维护阶段本文提出了两种改进机制.转发组节点复用机制和边缘路径删除机制能够有效地减少转发组节点的个数和路由请求报文的洪泛,从而减少了信任模型融合带来的路由开销,避免了链路阻塞造成的大量数据包丢失,进而使得新协议更加适应高速移动环境.最终,详实的实验结果表明,相较于相关协议,TSMRP提高了数据投递率,降低了路由开销、平均端到端延迟和单位传包量.
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 夏辉,张三顺,孙运传,肖甫,李晔,成秀珍
关键词: 车载自组网,安全路由协议,恶意攻击,信任计算,灰色马尔可夫预测
来源: 计算机学报 2019年05期
年度: 2019
分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑
专业: 汽车工业
单位: 青岛大学计算机科学技术学院,山东省计算中心(国家超级计算济南中心)山东省计算机网络重点实验室,山东大学计算机科学与技术学院,北京师范大学经济与工商管理学院,南京邮电大学计算机学院
基金: 国家自然科学基金(61872205,61371185),国家自然科学基金重点项目(61832012),国家重点研发计划(YFB0803400),国家千人计划,山东省高等学校科技计划项目(J16LN06),青岛市应用基础研究计划(18-2-2-56-jch),国家留学基金,山东省计算机网络重点实验室开放课题基金(SDKLCN-2018-07)资助~~
分类号: U463.6
页码: 961-979
总页数: 19
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标签：车载自组网论文; 安全路由协议论文; 恶意攻击论文; 信任计算论文; 灰色马尔可夫预测论文;