基于分簇的Ad Hoc网络入侵检测系统研究

摘要

移动Ad Hoc网络（简称MANET，Mobile Ad Hoc Networks），又称为移动无线自组织网络，是一种网络拓扑结构动态变化的、具有多跳、无基础设施的无线网络。它不依赖于任何固定的基础设施，而是通过移动节点间的相互协作、自我组织，来实现网络连接和数据传递。移动Ad Hoc网络其建网方式灵活、配置快捷方便、构造成本较低等优势，使得它具有广阔的商业前景和重要的战略意义。 由于Ad Hoc网络在各个领域中越来越广泛的应用，对它的安全研究也逐渐成为了一个热点问题。移动Ad Hoc网络由于其具有独特性，使它比传统的无线网络面临更多的安全威胁，同时也更难建立有效的防御措施。入侵检测技术是以“保障”为目的的第二代网络安全技术的核心，如何有效地建立适合移动Ad Hoc网络的入侵检测系统成为了研究的热点。 针对移动Ad Hoc网络面临的安全威胁，本文致力于建立适合移动Ad Hoc网络环境的入侵检测系统解决方案。通过分析移动Ad Hoc网络的概念、特点及其应用领域，指出移动Ad Hoc网络面临的安全威胁和将要实现的安全目标。结合入侵检测系统相关技术，分析了目前存在的移动Ad Hoc网络入侵检测系统。 并在此基础上，文章提出了一种基于分簇的Ad Hoc网络入侵检测系统。将整个移动Ad Hoc网络先划分成一个个的簇区域，根据分簇算法选择簇头节点与簇成员节点，并由簇头节点负责整个簇区域的入侵检测，而簇成员节点只负责其节点本身的入侵检测工作。然后文章对系统中采用的分簇算法进行了详细的分析，并说明了主要模块的功能、结构，而且对模块进行了详细的设计与实现。最后使用NS2模拟软件进行实验仿真，测试了入侵检测系统中分簇算法的运行情况，并对基于能量消耗攻击的入侵检测情况进行了仿真实验，最后对实验结果进行了详细的分析。经过实验表明，提出的基于分簇的Ad Hoc网络入侵检测系统能够可靠的运行。但本模型仍有不足之处，需要在以后的工作中进一步研究和改进。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2研究目的与意义

1.3本文的组织结构

第二章 移动Ad Hoc网络介绍

2.1 移动Ad Hoc网络的基本知识

2.1.1移动Ad Hoc网络的概念和特点

2.1.2移动Ad Hoc网络的应用领域

2.2移动Ad Hoc网络的发展历程

2.3移动Ad Hoc网络的拓扑结构

2.4移动Ad Hoc网络的安全威胁与目标

2.4.1移动Ad Hoc网络面临的安全威胁

2.4.2移动Ad Hoc网络的安全目标

2.5移动Ad Hoc网络分簇算法分类

2.5.1最小标识分簇算法

2.5.2最高节点度分簇算法

2.5.3最小簇变换的分簇算法

2.5.4基于节点权值的分簇算法

2.6本章小结

第三章 有关移动Ad Hoc网络入侵检测的研究现状

3.1入侵检测技术基本概念

3.2 入侵检测技术分类

3.2.1按检测技术分类

3.2.2根据数据来源分类

3.3入侵检测系统模型

3.3.1通用入侵检测系统模型

3.3.2公共入侵检测框架CIDF

3.3.3 典型的入侵检测技术

3.4移动Ad Hoc网络入侵检测研究现状

3.4.1 现有移动Ad Hoc网络入侵检测系统的分析

3.4.2移动Ad Hoc网络入侵检测研究的方向

3.4.3移动Ad Hoc网络能量的相关研究

3.5本章小结

第四章 基于分簇的Ad Hoc网络入侵检测设计与实现

4.1 基于分簇的Ad Hoc网络入侵检测系统框架

4.2系统的工作原理

4.2.1系统的工作流程

4.2.2系统的运行结构

4.3方案的分析与设计实现

4.3.1 分簇模块的设计与实现

4.3.2数据采集模块的设计与实现

4.3.3 数据分析模块的设计与实现

4.3.4入侵响应模块的设计与实现

4.3.5 网络通信模块的设计与实现

4.4本章小结

第五章 实验与结果分析

5.1 NS2软件介绍

5.1.1 NS2介绍

5.1.2 NS2模拟的方法和过程

5.2实验设置

5.2.1实验平台

5.2.2实验设置

5.3实验结果

5.3.1分簇实验

5.3.2 能量攻击检测实验

5.4本章小结

第六章 总结与展望

6.1本文工作总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果