车载自组织网络可信路由协议研究

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车载自组织网络(Vehicular Ad Hoc Networks, VANET)是一种专注于车辆间通信的移动自组织网络(Mobile Ad Hoc Networks, MANET)。VANET融合了无线通信技术和信息采集技术,并将其应用到了交通领域,在现代智能交通系统中扮演了重要的角色。VANET在改善道路安全、提高交通效率等方面拥有很高的社会和商业价值,成为当前一个研究热点,并取得了不少重要的研究成果。作为MANET的一个特殊应用,VANET继承了其拓扑变化频繁、链路不稳定、易受攻击等固有缺陷,存在严重的安全隐患。而信任机制作为人类社会中复杂人际关系的一种抽象,成为建立可靠路由的重要依据,是解决VANET网络安全问题的有效途径。本文针对VANET可信路由协议进行了深入的研究。本文首先提出了一种面向VANET网络的基于主观逻辑的信任管理模型。在该模型中,结合VANET的特性,综合考虑了影响路由节点之间信任的多种可能要素,提炼出了4种信任因子。基于主观逻辑的信任模型设计了一套信任管理框架,定义了直接信任、推荐信任、历史信任以及综合信任值的计算公式以及信任决策方法。基于所提出的信任管理框架,本文设计了一种VANET可信机会路由协议。该协议实现了信任管理,有效的进行了信任因子的监测、信任值的计算与更新以及相应的惩罚措施。最后给出了可信机会路由协议TOR (Trust-based Opportunistic Routing)。本文采用交通流仿真器VanetMobiSim与网络仿真器NS-2相结合的仿真平台对本文提出的TOR路由协议进行了仿真实验。针对VANET设置了3种仿真场景,并从平均时延、分组投递率等方面与VANET、MANET路由协议进行了对比。实验结果表明,TOR协议与其他传统路由协议相比,具有良好的抵御恶意攻击的能力,在存在恶意节点的情况下,分组投递率明显提高,体现出了良好的安全性能。
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