Ad Hoc網路安全體係

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具體描述

透過分析Ad Hoc網路協議各層的特點及存在的安全隱患,本書緻力於建立一個較為完善的安全體係。在這個安全體係中,將網路拓撲結構設計、節點身分認證、數據加密、組播密鑰管理及安全路由策略實現等安全要素全方位融閤,形成有機整體,針對現存的各種攻擊及安全漏洞,提供有效的抵禦措施。

著者信息

圖書目錄

第1 章 Ad Hoc 網路概述/ 1
1. 1 Ad Hoc 網路發展/ 1
1. 2 Ad Hoc 網路安全威脅與攻擊/ 9
1. 3 Ad Hoc 網路安全需求/ 11
1. 4 Ad Hoc 網路安全機製/ 13
1. 5 本章小結/ 17
參考文獻/ 18

第2 章 Ad Hoc 網路拓撲結構/ 21
2. 1 Ad Hoc 網路結構/ 21
2. 1. 1 平麵結構/ 22
2. 1. 2 分級結構/ 22
2. 2 構建基於B-樹網路拓撲結構/ 24
2. 2. 1 B-樹的特徵/ 24
2. 2. 2 構建基於B-樹的網路拓撲結構/ 25
2. 2. 3 添加網路節點的操作/ 26
2. 2. 4 刪除網路節點的操作/ 28
2. 2. 5 B-樹網路拓撲結構分析/ 30
2 Ad Hoc 網路安全體係
2. 3 本章小結/ 30
參考文獻/ 31

第3 章 Ad Hoc 網路安全路由策略/ 32
3. 1 網路節點安全路由機製/ 32
3. 2 Ad Hoc 網路典型路由協議/ 33
3. 2. 1 主動路由協議DSDV / 33
3. 2. 2 按需路由協議AODV / 36
3. 2. 3 泛洪路由協議Flooding 和Gossiping / 40
3. 2. 4 動態源路由協議DSR / 41
3. 3 路由協議的安全威脅與攻擊/ 44
3. 3. 1 蟲洞攻擊(Wormhole Attack) / 45
3. 3. 2 急流攻擊(Rushing Attack) / 46
3. 3. 3 女巫攻擊(Sybil Attack) / 46
3. 4 Ad Hoc 網路安全先驗式路由策略/ 47
3. 4. 1 相關算法/ 48
3. 4. 2 路由請求機製/ 52
3. 4. 3 路由響應機製/ 55
3. 4. 4 數據傳輸/ 57
3. 5 本章小結/ 57
參考文獻/ 58

第4章 集中式密鑰管理和身分認證方案/ 62
4. 1 集中式密鑰管理方案/ 63
4. 1. 1 方案實現原理/ 63
4. 1. 2 集中式密鑰管理方案的分析/ 64
4. 2 證書鏈公鑰管理方案/ 64
4. 2. 1 方案的理論基礎/ 64
4. 2. 2 方案的實現過程/ 65
4. 2. 3 方案的實驗結果/ 67
4. 2. 4 證書鏈公鑰管理方案分析/ 69
4. 3 本章小結/ 70
參考文獻/ 70

第5 章 分佈式密鑰管理方案研究與設計/ 72
5. 1 部分分佈式密鑰管理方案的分析/ 72
5. 1. 1 方案概述/ 72
5. 1. 2 部分分佈式密鑰管理方案的優點與不足/ 74
5. 2 完全分佈式密鑰管理方案的分析/ 75
5. 2. 1 方案概述/ 75
5. 2. 2 證書的更新與取消/ 76
5. 2. 3 完全分佈式密鑰管理方案的優點與不足/ 76
5. 3 基於簇結構的安全密鑰管理方案的理論基礎/ 77
5. 3. 1 方案的應用環境/ 77
5. 3. 2 Shamir 的(tꎬ n) 門限機製/ 78
5. 4 基於簇結構的安全密鑰管理方案的實現/ 80
5. 4. 1 方案適用的網路環境/ 80
5. 4. 2 網路係統公/ 私密鑰對的形成/ 82
5. 4. 3 簇私鑰份額的分發管理/ 83
5. 4. 4 簇私鑰份額的安全管理/ 84
5. 4. 5 方案對路由協議的需求/ 88
5. 5 基於簇結構密鑰管理方案性能分析/ 89
5. 6 方案的安全性分析/ 92
5. 7 分佈式與證書鏈相結閤密鑰管理方案/ 92
5. 7. 1 混閤式密鑰管理方案的基本思想/ 92
5. 7. 2 方案實現的障礙/ 93
5. 8 三種主要密鑰管理方案的分析比較/ 93
5. 9 本章小結/ 94
參考文獻/ 94

第6 章 自組織組密鑰管理方案設計/ 97
6. 1 Ad Hoc 網路組密鑰管理方案需解決的問題/ 97
6. 2 方案的理論基礎/ 98
6. 3 Jen 方案的主要內容/ 99
6. 4 自組織組密鑰管理方案的實現/ 100
6. 4. 1 密鑰樹的形成/ 100
6. 4. 2 組成員可信值的定義/ 101
6. 4. 3 組密鑰的生成/ 101
6. 4. 4 組密鑰的更新/ 101
6. 5 通信代價分析/ 104
6. 6 安全性分析/ 105
6. 7 本章小結/ 106
參考文獻/ 106

第7 章 媒介訪問與差錯控製/ 108
7. 1 Ad Hoc 網路的媒介訪問控製/ 108
7. 1. 1 Ad Hoc 網路中MAC 協議麵臨的問題/ 109
7. 1. 2 Ad Hoc 網路對MAC 協議的要求/ 111
7. 1. 3 MAC 協議的性能評價指標/ 112
7. 1. 4 MAC 協議訪問控製方法/ 113
7. 2 差錯控製/ 121
7. 2. 1 檢測錯誤/ 122
7. 2. 2 糾正錯誤/ 124
7. 3 IEEE 802.11 MAC 協議/ 126
7. 3. 1 IEEE 802. 11 協議/ 126
7. 3. 2 IEEE 802. 11 協議的工作模式/ 127
7. 3. 3 IEEE 802. 11 協議的介質訪問層控製/ 127
7. 3. 4 IEEE 802. 11 協議避免衝突的方式/ 128
7. 3. 5 二進製指數退避算法BEB / 131
7. 3. 6 MAC 層動態速率切換功能/ 133
7. 4 本章小結/ 135
參考文獻/ 136

第8 章 Ad Hoc 網路的其它安全因素/ 138
8. 1 網路節點定位係統攻擊/ 138
8. 1. 1 網路節點定位技術概述/ 139
8. 1. 2 基於測距的網路節點定位技術/ 140
8. 1. 3 無需測距的網路節點定位技術/ 146
8. 1. 4 定位係統攻擊/ 149
8. 1. 5 安全節點定位技術/ 150
8. 2 時鍾同步/ 153
8. 2. 1 影響因素及其結果/ 153
8. 2. 2 時鍾同步的威脅與安全/ 155
8. 3 數據融閤和聚閤/ 156
8. 4 數據訪問/ 156
8. 4. 1 數據庫訪問方式/ 157
8. 4. 2 其它數據查詢方案/ 159
8. 5 節點移動管理/ 159
8. 6 本章小結/ 160
參考文獻/ 161

第9 章 Ad Hoc 網路仿真平颱/ 163
9. 1 OPNET 簡介及使用/ 163
9. 1. 1 OPNET Modeler 開發環境介紹/ 165
9. 1. 2 OPNET 核心函數簡介/ 171
9. 2 NS-2 簡介及使用/ 177
9. 2. 1 NS-2 的實現機製/ 177
9. 2. 2 NS-2 模擬及仿真過程/ 181
9. 2. 3 NS-2 的網路組件/ 182
9. 2. 4 NS-2 的模擬輔助工具/ 184
9. 3 QualNet 簡介及使用/ 193
9. 3. 1 QualNet 的輔助工具/ 193
9. 3. 2 QualNet 的仿真工作流程/ 196
9. 3. 3 QualNet 中源代碼編譯/ 196
9. 4 OMNeT++簡介及使用/ 197
9. 4. 1 OMNeT++的模擬器/ 197
9. 4. 2 OMNeT++組織框架/ 198
9. 4. 3 OMNeT++的兩種工具語言/ 200
9. 4. 4 OMNeT++建模操作/ 201
9. 4. 5 OMNeT++仿真/ 202
9. 5 本章小結/ 204
參考文獻/ 205

第10 章 基於ZigBee 的農業環境遠程監測係統/ 206
10. 1 開發背景/ 206
10. 2 係統總體框架/ 207
10. 3 係統開發環境及關鍵技術/ 208
10. 3. 1 係統開發環境/ 209
10. 3. 2 係統開發關鍵技術/ 209
10. 4 係統設計/ 210
10. 4. 1 係統整體設計/ 210
10. 4. 2 係統硬件連接/ 211
10. 4. 3 係統軟件設計/ 211
10. 5 遠程監控係統實現/ 219
10. 5. 1 移植應用程序/ 220
10. 5. 2 Web 模塊實現/ 231
10. 5. 3 係統數據庫實現/ 232
10. 5. 4 通信模塊的實現/ 234
10. 6 測試結果/ 235
10. 7 本章小結/ 236
參考文獻/ 237

結 論/ 239
緻 謝/ 243
 

圖書序言

序  

  Ad Hoc網路,最初起源於美國的軍事通信,由於其自組性、易鋪設、臨時性、組網快速靈活、無基礎設施要求等獨特的優勢,被廣泛應用於民用緊急救援、傳感器網路、個人網路及商業應用等各個領域,Ad Hoc網路中無需固定基礎設施支持,帶有無綫收發裝置的移動終端作為網路節點可自發組建網路並完成信息傳輸任務,網路主要基於分佈式算法和分層網路協議的協調閤作實現自組織運行功能。90年代中期,隨著應用領域的擴大,Ad Hoc網路的各項技術開始成為移動通信領域中公開研究的熱點。

圖書試讀

用戶評價

评分

我必須承認,《Ad Hoc網絡安全體係》這本書,就像一位老友,在最需要的時候,為我揭示瞭一幅清晰的畫捲。我並非計算機安全領域的科班齣身,但多年來在項目實踐中,對Ad Hoc網絡的安全痛點深有體會。我們曾經在一次野外考察項目中,匆忙搭建瞭一個臨時的Ad Hoc網絡用於數據采集,結果不到兩天,我們就遇到瞭嚴重的通信中斷和數據泄露風險,究其原因,就是對網絡的惡意節點攻擊和缺乏有效的身份驗證機製毫無準備。當時,我們隻能采取一些非常原始的手段,收效甚微,這種無力感至今仍讓我心有餘悸。所以,當我看到這本書的齣現,我的第一反應就是“終於來瞭”。這本書的深度和廣度,遠超我此前的預期。它不僅僅停留在理論層麵,更重要的是,它能夠將復雜的安全概念,用一種我這個非專業人士也能理解的方式娓娓道來。例如,書中對Ad Hoc網絡中各種典型攻擊模式的剖析,比如“僞造節點”、“消息竊聽”、“拒絕服務攻擊”等等,都配閤著生動的圖示和邏輯嚴謹的推演,讓我對這些攻擊的原理和危害有瞭直觀的認識。更讓我驚喜的是,它並沒有止步於問題的呈現,而是深入探討瞭各種解決方案,從去中心化的信任管理模型,到基於密碼學的安全協議,再到機器學習在異常檢測中的應用,都進行瞭詳盡的闡述。這本書真正做到瞭“授人以漁”,它讓我明白,Ad Hoc網絡的安全並非不可逾越的鴻溝,而是需要係統性的思維和精妙的技術設計來剋服的挑戰。

评分

要說《Ad Hoc網絡安全體係》這本書給我最大的感受,那就是它“係統化”的解決問題的思路。很多時候,我們在麵對Ad Hoc網絡的安全問題時,往往會陷入“頭痛醫頭,腳痛醫腳”的睏境,缺乏一個整體的、係統的安全防護框架。這本書,正是彌補瞭這一不足。它從Ad Hoc網絡的拓撲結構、節點行為、通信模式等多個維度,深入分析瞭潛在的安全威脅,並在此基礎上,構建瞭一個完整的Ad Hoc網絡安全體係。書中關於“縱深防禦”的理念,讓我印象深刻。它強調瞭在Ad Hoc網絡中,不能僅僅依賴於單一的安全機製,而是需要構建多層次、多維度的安全防護體係,從而最大限度地提高網絡的安全性。例如,在數據傳輸過程中,不僅需要進行端到端的加密,還需要對數據進行完整性校驗,以及對通信節點進行身份認證。這種係統化的安全設計思路,讓我對Ad Hoc網絡的安全防護有瞭全新的認識。它讓我明白,Ad Hoc網絡的安全,並非一蹴而就,而是需要一個長期、持續的建設和維護過程。

评分

我一直覺得,Ad Hoc網絡的安全問題,與其說是一個技術問題,不如說是一個“信任”問題。在去中心化的網絡中,如何建立和維護節點之間的信任,是保障網絡安全的關鍵。《Ad Hoc網絡安全體係》這本書,正是從這個核心齣發,深入探討瞭Ad Hoc網絡的安全體係。它沒有迴避Ad Hoc網絡固有的脆弱性,而是直麵挑戰,提齣瞭諸多創新的解決方案。書中關於“分布式信任管理”的章節,給我留下瞭深刻的印象。它詳細闡述瞭如何通過多方麵的評估指標,例如節點的行為記錄、通信效率、以及與其他節點的互動情況,來構建一個動態的信任模型。這種基於信譽的評估機製,能夠有效地識彆和隔離惡意節點,從而保障網絡的正常運行。此外,書中還探討瞭如何利用加密技術來保證數據的機密性和完整性,以及如何通過去中心化的身份認證機製來防止非法節點的接入。這本書的價值在於,它不僅僅提供瞭理論上的指導,更重要的是,它引導我思考如何構建一個更具彈性和魯棒性的Ad Hoc網絡安全體係。

评分

這本書,名為《Ad Hoc網絡安全體係》,我拿到它的時候,心裏其實是抱著一種既期待又略帶忐忑的心情。期待是因為我對Ad Hoc網絡一直有著濃厚的興趣,它那種去中心化的、靈活部署的特性,在很多場景下都展現齣巨大的潛力,比如應急通信、戰場部署、物聯網的擴展等等。然而,正是這種去中心化和無固定基礎設施的特點,也帶來瞭前所未有的安全挑戰。傳統的網絡安全防護機製,很多都依賴於中心化的認證、授權和安全策略管理,在Ad Hoc網絡這種動態變化的、節點可能隨時加入或離開的環境中,這些方法往往顯得力不從心。因此,我一直在尋找一本能夠深入剖析Ad Hoc網絡安全問題,並提供係統性解決方案的著作。這本書的標題無疑正是我所需要的,它直接點明瞭主題,讓人一眼就能明白其核心關注點。拿到書後,我迫不及待地翻開,希望能從其中找到關於Ad Hoc網絡安全領域的權威見解和實操指導。我期望它能像一位經驗豐富的嚮導,帶我穿越Ad Hoc網絡安全這片充滿未知與挑戰的叢林,揭示潛在的威脅,指引我構建穩固的防禦壁壘。這本書的齣現,讓我對解決Ad Hoc網絡安全難題充滿瞭希望,我希望它不僅僅是一堆理論的堆砌,更能包含一些具有前瞻性的研究成果和實際應用的案例分析,讓我能夠更深刻地理解並掌握Ad Hoc網絡安全的核心精髓,為未來的研究和實踐打下堅實的基礎。

评分

我是一名正在攻讀相關專業碩士的學生,一直在尋找一本能夠為我的畢業論文提供有力支持的書籍。《Ad Hoc網絡安全體係》這本書,無疑是我近期最大的收獲之一。在撰寫論文的過程中,我遇到瞭很多關於Ad Hoc網絡安全模型的難題,例如如何設計一個能夠抵禦拜占庭故障的分布式認證協議,以及如何在低帶寬、高延遲的環境下實現安全的密鑰管理。這些問題在普通的教科書中很難找到滿意的答案。而《Ad Hoc網絡安全體係》這本書,卻給瞭我巨大的啓發。它不僅僅提供瞭一些成熟的安全模型和算法,更重要的是,它引導我從更宏觀的角度去思考Ad Hoc網絡的安全架構。書中關於“彈性安全”和“自愈網絡”的概念,讓我耳目一新,它強調瞭Ad Hoc網絡在麵對攻擊時,不僅要能夠抵禦,更要能夠快速地恢復,並且具備一定的自我修復能力。書中對這些概念的闡述,不僅僅是理論上的探討,還包含瞭大量的數學模型和仿真實驗結果,這為我的論文研究提供瞭堅實的理論基礎和數據支持。我甚至可以直接參考書中提供的部分僞代碼和算法實現思路,這極大地加快瞭我的研究進程。這本書就像一位經驗豐富的導師,在我迷茫的時候,指引瞭我前進的方嚮。

评分

在我看來,《Ad Hoc網絡安全體係》這本書,最大的價值在於它的“前瞻性”。Ad Hoc網絡的發展趨勢,正朝著更加復雜、更加智能化的方嚮邁進,而與之伴隨的安全挑戰也愈發嚴峻。這本書的作者顯然對Ad Hoc網絡領域的未來發展有著深刻的洞察,他不僅關注當前存在的安全問題,更著眼於未來可能齣現的威脅。書中對“智能Ad Hoc網絡安全”的探討,讓我印象深刻。它預測瞭在未來,Ad Hoc網絡可能會集成人工智能和機器學習技術,用於實時的威脅檢測、攻擊預測和自適應安全策略的製定。書中對這些新興技術的應用前景進行瞭詳細的分析,並給齣瞭一些初步的設想和研究方嚮。這對於我這樣一個對前沿技術充滿好奇心的讀者來說,無疑是極大的鼓舞。它讓我明白,Ad Hoc網絡的安全,不僅僅是現有技術的應用,更需要不斷地探索和創新,纔能應對未來不斷變化的挑戰。這本書為我指明瞭方嚮,讓我對Ad Hoc網絡安全領域的未來發展充滿瞭期待。

评分

我是一名資深的網絡安全工程師,在多年的實踐中,我深刻體會到Ad Hoc網絡安全解決方案的稀缺性。《Ad Hoc網絡安全體係》這本書的齣現,可以說是一場及時雨。書中對Ad Hoc網絡安全威脅的分類和分析,非常全麵和深入,涵蓋瞭從物理層到應用層的各種潛在風險。特彆是書中關於“協同防禦機製”的闡述,讓我眼前一亮。它提齣瞭一種多節點協同作戰的安全模型,通過信息共享和聯閤決策,來提升Ad Hoc網絡的整體安全防護能力。這種協同防禦的思想,在傳統的中心化網絡中並不鮮見,但在Ad Hoc網絡這種去中心化的環境下實現,卻具有特殊的意義。書中詳細介紹瞭如何設計和實現這種協同防禦機製,包括如何進行節點間的信任評估,如何共享安全信息,以及如何製定統一的安全策略。這種思路的創新性和實踐性,為我們解決Ad Hoc網絡安全難題提供瞭新的思路和方法。這本書的價值,在於它能夠將理論與實踐緊密結閤,為我們提供切實可行的解決方案。

评分

說實話,我對於《Ad Hoc網絡安全體係》這本書的期望值,最初並沒有那麼高,我抱著一種“姑且看看”的心態來閱讀。畢竟,Ad Hoc網絡本身就是一個非常動態和復雜的領域,而安全問題更是其中的重中之重,很多相關的研究都停留在理論階段,真正能夠落地的解決方案並不多見。然而,當我深入閱讀這本書後,我的看法發生瞭180度的轉變。這本書的結構非常閤理,它循序漸進地帶領讀者瞭解Ad Hoc網絡的安全挑戰,從最基礎的節點身份認證問題,到復雜的網絡拓撲管理和數據完整性保障,幾乎涵蓋瞭Ad Hoc網絡安全的所有關鍵方麵。特彆令我印象深刻的是,書中對於不同安全協議和機製的比較分析,它不僅僅列舉瞭各種方法,更重要的是,它深入剖析瞭每種方法的優缺點,以及在不同場景下的適用性。例如,對於分布式信任評估機製的闡述,書中詳細介紹瞭基於信譽的評估方法、基於投票的評估方法,以及混閤評估方法,並且還給齣瞭在實際網絡中如何權衡這些方法的詳細指導。這種深入的、批判性的分析,讓我受益匪淺,讓我能夠根據實際需求,選擇最適閤的Ad Hoc網絡安全策略。這本書的作者顯然在Ad Hoc網絡安全領域擁有深厚的造詣,他的分析鞭闢入裏,見解獨到,讓我對這個領域有瞭更深刻的理解和認識。

评分

在我看來,《Ad Hoc網絡安全體係》這本書,更像是一本“安全寶典”,它為我解決實際工作中遇到的Ad Hoc網絡安全難題提供瞭寶貴的參考。我所工作的單位,經常需要在戶外、無基礎設施的環境下快速部署臨時通信網絡,這其中Ad Hoc網絡的應用尤為頻繁。然而,由於環境的復雜性和節點的多樣性,我們常常麵臨著各種各樣的安全威脅,比如惡意節點的非法接入、敏感數據的泄露、以及網絡服務的不可用。過去,我們應對這些問題的經驗往往是零散的、經驗主義的,效果也參差不齊。自從我閱讀瞭《Ad Hoc網絡安全體係》這本書後,我纔意識到,之前很多問題都可以通過更係統化的方法來解決。書中關於Ad Hoc網絡安全威脅的分類和分析,讓我對潛在的風險有瞭更清晰的認識。更重要的是,它提供瞭一係列行之有效的安全機製和防護策略,例如基於分布式賬本技術的安全認證,以及基於模糊邏輯的安全策略動態調整。這些技術和方法,在我實際工作中得到瞭很好的應用,顯著提升瞭我們Ad Hoc網絡的安全性。這本書就像一位全方位的安全顧問,它能夠幫助我預見潛在的風險,並提供解決問題的具體方案。

评分

坦白說,我是一個對技術細節非常挑剔的人,尤其是涉及到網絡安全這種精密領域。《Ad Hoc網絡安全體係》這本書,可以說是滿足瞭我極高的技術要求。我之前閱讀過一些Ad Hoc網絡安全相關的文獻,很多都停留在概念層麵,缺乏嚴謹的數學證明和詳細的算法描述。而這本書,在這方麵做得非常齣色。它在闡述每一個安全概念和機製時,都輔以嚴謹的數學公式和證明,例如在討論基於博弈論的安全策略時,它就詳細地推導瞭納什均衡的求解過程,並分析瞭不同策略下的收益和風險。這種嚴謹的態度,讓我對書中的內容深信不疑。同時,書中還提供瞭大量的僞代碼和算法實現框架,這讓我能夠更直觀地理解這些抽象的安全機製,並將其應用到實際的開發中。我甚至可以參考書中提供的算法,去實現一些自己的原型係統,來驗證這些安全機製的有效性。這種理論與實踐相結閤的深入講解,在同類書籍中是難能可貴的。它讓我意識到,Ad Hoc網絡的安全,絕非簡單的“道聽途說”,而是需要堅實的理論基礎和精湛的技術支撐。

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